Kalkulator Panjang Gelombang
Berapa panjang gelombang bunyi di udara, dihitung ke dua arah, pada suhu udara yang sebenarnya.
Panjang gelombang
3,432 m
- Setengah panjang gelombang
- 1,716 m
- Seperempat panjang gelombang
- 0,858 m
- Satu siklus berlangsung
- 10,000 ms
- Kecepatan bunyi yang digunakan
- 343,2 m/s
Asal informasi ini
- Aturan
- λ = c ÷ f, dengan c = √(γRT ÷ M) untuk udara kering — γ 1.4, R 8.314462618 J·mol⁻¹·K⁻¹, M 0.02896546 kg·mol⁻¹
- Sumber
- Catatan
- Udara kering, dalam keadaan diam. Kelembapan menaikkan kecepatan kurang dari setengah persen pada suhu ruangan, yang lebih halus daripada pengukuran yang biasanya dibandingkan dengan jawaban ini.
Bunyi punya panjang selain tinggi nada, dan panjangnya melebihi perkiraan kebanyakan orang: senar terendah gitar bas berukuran lebih dari delapan meter dari satu puncak ke puncak berikutnya. Mengetahui angkanya memberi tahu Anda apakah sebuah ruangan bisa ditangani, di mana sebuah mikrofon akan mengalami peniadaan, dan mengapa frekuensi rendah adalah bagian yang sulit dikendalikan.
Cara kerja
Gelombang menempuh satu panjang gelombang dalam satu siklus, sehingga panjang gelombang adalah kecepatan dibagi frekuensi, dan frekuensi adalah kecepatan dibagi panjang gelombang. Salah satu besaran memberikan besaran lainnya.
Kecepatan bunyi bukan konstanta. Kecepatannya naik seiring suhu, sekitar 0,6 meter per detik per derajat, sehingga nada yang sama beberapa sentimeter lebih panjang di ruangan hangat daripada di ruangan dingin. Di sini kecepatan itu dihitung dari hubungan gas ideal alih-alih dibaca dari tabel, itulah sebabnya suhu menjadi sebuah kolom dan kecepatan yang digunakan ditampilkan di samping jawabannya.
Setengah dan seperempat panjang gelombang diberikan karena keduanya yang dipakai dalam praktik. Ruangan beresonansi saat setengah panjang gelombang pas di antara dua dinding sejajar, dan peredam berpori bekerja pada frekuensi yang seperempat panjang gelombangnya kira-kira setebal peredam itu, itulah aritmetika di balik ukuran sebuah bass trap.
Contoh
| Kasus | Masukan | Hasil |
|---|---|---|
| Nada rendah di ruangan hangat | 100 Hz, 20 °C | 3.432 m |
Pertanyaan umum
Mengapa suhu berpengaruh?
Karena bunyi merambat melalui udara, dan udara hangat kurang rapat: kecepatannya naik dari 331 meter per detik pada titik beku menjadi 343 pada dua puluh derajat. Itu kurang dari empat persen, dan pada panjang gelombang tiga meter selisihnya lebih dari sejengkal: cukup berarti saat Anda memutuskan letak perawatan akustik dinding, dan cukup untuk membuat halaman yang mencetak 343 tanpa bertanya diam-diam keliru di luar ruangan.
Apakah kelembapan mengubah jawabannya?
Sedikit, dan sengaja diabaikan. Udara lembap menghantarkan bunyi sedikit lebih cepat daripada udara kering—kurang dari setengah persen di ruangan biasa—yang lebih halus daripada meteran yang dipakai untuk membandingkan jawabannya. Meminta pembacaan kelembapan untuk menggeser angka satu sentimeter hanyalah presisi demi presisi.
Apakah ini berlaku juga untuk cahaya atau radio?
Hubungannya ya, kecepatannya tidak. Cahaya dan gelombang radio merambat 299.792.458 meter per detik di ruang hampa, hampir sembilan ratus ribu kali lebih cepat daripada bunyi, sehingga panjang gelombang radio berada dalam satuan meter untuk frekuensi dalam megahertz. Alat ini membahas bunyi di udara, dan menyatakannya alih-alih menawarkan menu medium yang memudahkan salah pilih.
Mengapa ruangan saya beresonansi pada frekuensi-frekuensi itu?
Sepasang dinding sejajar beresonansi ketika setengah panjang gelombang pas di antara keduanya, dan lagi pada setiap kelipatannya. Jadi ruangan selebar empat meter punya mode aksial pertama sekitar 43 Hz, lalu 86, lalu 129. Masukkan jaraknya di sini sebagai panjang gelombang dan bagi dua frekuensi yang dihasilkan untuk menemukan mode pertama.
Perlu diketahui
- Kecepatan bunyi dihitung, bukan dicari di tabel: dari rasio kalor jenis udara kering, konstanta gas molar, dan massa molar udara. Buktinya, hubungan yang sama menghasilkan 331,3 meter per detik pada 0 °C dan 343,2 pada 20 °C—dua angka yang dicetak buku pegangan akustik—tanpa satu pun tertulis di dalam kode.
- Yang dimodelkan adalah udara kering yang diam. Kelembapan, ketinggian, dan angin semuanya sedikit menggeser kecepatan dan tidak satu pun diminta, karena masing-masing memerlukan pengukuran yang tidak Anda miliki untuk menggeser jawaban kurang dari yang dapat Anda ukur.
- Rentang suhu yang ditawarkan berhenti di −60 dan 60 °C. Aritmetikanya tidak peduli jika melampauinya; jawaban untuk udara 200 °C akan menjadi latihan fisika, bukan pengukuran yang sedang dilakukan siapa pun.