Analisis Komputasional Pengaruh Kondisi Batas Impedansi Mekanik terhadap Karakteristik Getaran Senar Bundengan

IVAN EGA PRATAMA, Dr. Gea O. F. Parikesit, S.T., M.Sc.; Dr. Indraswari Kusumaningtyas, S.T., M.Sc.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Bundengan adalah salah satu alat musik tradisional yang berasal dari Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah. Bundengan dapat berfungsi sebagai alat musik setelah diberi senar dengan klip bambu yang disebut bandulan dan batang bambu tipis yang disisipkan pada badan kowangan. Keunikan dari bundengan adalah bunyi bundengan ketika dimainkan dapat mengimitasi atau menyerupai bunyi instrumen logam dan kendang pada alat musik gamelan. Penelitian ini akan memperbaharui simulator yang telah ada dan menambahkan asumsi kondisi batas impedansi mekanik yang dapat diwakili oleh massa m_L dan peredam R_L pada ujung senar. Setelah itu dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh kondisi batas tersebut terhadap karakteristik getaran senar yang terjadi. Simulator yang telah diperbaharui pada penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman Julia dan metode integrasi numerik Dormand-Prince 5(4) adaptif yang hasilnya diinterpolasi. Peningkatan m_L menyebabkan (1) penurunan puncak frekuensi dominan ke 2, 3, dan 5 ketika m_L < m_s (m_s adalah massa senar) dan (2) penurunan laju peluruhan amplitudo getaran senar. Peningkatan R_L akan menyebabkan penurunan puncak frekuensi dominan yang sama ketika R_L = mu*gamma (mu adalah densitas linier senar dan gamma adalah kecepatan fase gelombang). Peningkatan laju peluruhan amplitudo getaran senar hanya terjadi ketika R_L/(mu*gamma) mendekati (R_L/(mu*gamma))_ref yang nilainya akan meningkat ketika m_L mengalami peningkatan. Adanya hambatan udara berpengaruh terhadap penurunan puncak frekuensi dominan ke 4 dan 6 ketika m_L = m_s dan R_L/(mu*gamma) <= 10^(-4). Adanya bandulan menyebabkan peningkatan laju peluruhan amplitudo getaran senar ketika R_L/(mu*gamma) < (R_L/(mu*gamma))_ref.

Bundengan is a traditional musical instrument that is originated from Wonosobo Regency, Central Java. Bundengan could act as a musical instrument after attached by strings with bamboo clips (bandulan) and inserted by thin bamboo plates on its body. The uniqueness of a bundengan come from its sound which imitates the sound of metallic instrument and kendang from gamelan when played. This research will improve the existing simulator and add the assumption of mechanical impedance boundary condition that could be represented by mass m_L and resistance R_L at the end of the string. Afterwards, research will be conducted to study the effects of that boundary condition towards the vibration characteristics of the string. The improved simulator in this research uses Julia programming language and adaptive Dormand-Prince 5(4) numerical integration method with interpolated solution. The increase of m_L will leads to (1) down-shift of the dominant peak frequency of 2, 3, and 5 when m_L < m_s (m_s is the mass of the string) and (2) reduction of the amplitude decay rate of the string vibration. The increase of R_L will leads to down-shift of the same dominant peak frequency when R_L = mu*gamma (mu is the linear density of the string and gamma is the phase velocity of the wave). The increase of amplitude decay rate of the string vibration will only happen if the value of R_L/(mu*gamma) is comparable to (R_L/(mu*gamma))_ref which the value will be increased when m_L is increased. Air drag existence will affect the reduction of dominant peak frequency of 4 and 6 when m_L = m_s and R_L/(mu*gamma) <= 10^(-4). The bandulan existence will affect the increase of amplitude decay rate of the string vibration when R_L/(mu*gamma) < (R_L/(mu*gamma))_ref.

Kata Kunci : bundengan, bandulan, senar, kondisi batas, puncak frekuensi dominan, peluruhan amplitudo.