Dalam ilmu fisika, banyak sekali materi yang dibahas di dalamnya. Salah satunya adalah materi tentang bunyi. Bunyi termasuk gelombang mekanik berupa gelombang longitudinal yang terdiri dari rapatan dan renggangan. Bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa.
Bunyi merambat melalui medium. Gelombang bunyi merambat melalui zat padat, zat cair, dan zat gas. Gelombang bunyi dapat dipantulkan, dibiaskan, dilenturkan, dan dipadukan.
Pada dasarnya, gelombang bunyi adalah rambatan energi yang berasal dari sumber bunyi yang merambat ke segala arah. Sehingga muka gelombangnya berbentuk bola.
Energi gelombang bunyi yang menembus permukaan bidang tiap satu satuan luas tiap detiknya disebut intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah energi bunyi per satuan waktu yang
menembus bidang tiap satuan luas. Intensitas bunyi dapat dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan:
P = daya (watt)
A = luas penampang (m2)
I = intensitas bunyi (W/m2)
r = jarak titik ke sumber bunyi (m)
Intensitas bunyi di suatu tempat berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, makin jauh dari sumber bunyi, maka intensitasnya semakin kecil:
Pengertian bunyi juga dijelaskan dalam firman Allah
فَضَرَبْنَا عَلٰٓى اٰذَانِهِمْ فِى الْكَهْفِ سِنِيْنَ عَدَدًاۙ
Artinya: Maka Kami tutup telinga mereka di dalam gua itu selama beberapa tahun. (QS. al-Kahfi: 11)
Ayat tersebut menjelaskan bahwa Allah menidurkan para Ashabul Kahfi selama 309 tahun di dalam sebuah gua, sehingga mereka tidak dapat dibangunkan oleh suara apapun.
Sebagaimana diketahui, bahwa bunyi ditimbulkan dari suatu benda yang bergetar dan getaran benda itu menggetarkan udara. Selanjutnya udara tersebut menggetarkan selaput telinga. Gendang telinga yang frekuensi getarannya sama dengan getaran frekuensi getaran benda, kemudian kita akan mendengar bunyi.
Telinga manusia hanya dapat mendengar bunyi yang mempunyai frekuensi tertentu. Bunyi yang dapat didengar manusia dinamakan audiosonik. Bunyi audiosonik mempunyai frekuensi antara 20-20.000 Hz. Jadi, manusia akan dapat mendengar suatu bunyi berkisar antara 20-20.000 Hz. Bunyi dibawah 20 Hz dan diatas 20.000 Hz tidak bisa didengar oleh manusia.
Resonansi Bunyi
Dalam materi bunyi, terdapat sub materi yang bernama resonansi. Peristiwa resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu sistem fisis dengan nilai frekuensi tertentu akibat dipengaruhi oleh sistem fisis lain yang bergetar dengan frekuensi tertentu pula dimana nilai kedua frekuensi ini sama.
Peristiwa resonansi dapat diamati dengan menggunakan kolom udara. Kolom udara dapat dibuat dengan menggunakan tabung yang sebagian diisi air. Sehingga, dapat diatur panjang kolom udara dengan menaik-turunkan permukaan air pada tabung.
Sistem fisis sumber adalah audio generator yang dapat menghasilkan gelombang bunyi dengan nilai frekuensi yang bervariasi. Sedangkan, sistem fisis yang ikut bergetar adalah molekul-molekul udara yang berada dalam kolom udara yang bergetar karena variasi tekanan.
Gelombang yang terbentuk dalam kolom udara merupakan gelombang bunyi berdiri. Peristiwa resonansi ini terjadi saat frekuensi sumber nilainya sama dengan frekuensi gelombang bunyi pada kolom udara yang dicirikan dengan terdengarnya bunyi yang paling nyaring (amplitudo maksimum). Nada pada tabung resonansi dapat dituliskan dalam persamaan berikut:
dimana
Peristiwa resonansi ini juga berkaitan dengan peristiwa yang dijelaskan dalam al-Quran, yaitu:
مَا يَنْظُرُوْنَ اِلَّا صَيْحَةً وَّاحِدَةً تَأْخُذُهُمْ وَهُمْ يَخِصِّمُوْنَ
Artinya: Mereka hanya menunggu satu teriakan, yang akan membinasakan ketika mereka sedang bertengkar (QS. Yasin: 49).
وَنُفِخَ فِى الصُّوْرِ فَاِذَا هُمْ مِّنَ الْاَجْدَاثِ اِلٰى رَبِّهِمْ يَنْسِلُوْنَ
Artinya: Lalu ditiuplah sangkakal, maka seketika itu mereka keluar dari kuburnya (dalam keadaan hidup), menuju kepada Tuhannya. (QS. Yasin: 51)
Kedua ayat diatas menjelaskan bahwa tiupan sangkakala pertama yang ditiup oleh malaikat Israfil yang menghancurkan bumi. Kemudian disusul dengan tiupan sangkakala kedua dimana dengan tiupan ini bangkitlah orang-orang yang berada di dalam kubur. Berdasarkan kedua ayat diatas dapat diketahui ebuah peristiwa resonansi. Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuensi yang sama dengan sumber getarnya. Peristiwa resonansi pada kedua ayat diatas adalah hancurnya bumi ketika malaikat Israfil meniup sangkakala. Pada saat itu frekuensi yang dihasilkan sama dengan frekuensi sumber getarnya, sehingga membangkitkan orang-orang yang berada di dalam kubur.
