Kekuatan Fisika Yang Menakjubkan Dibalik Keindahan Nada

William Shakespeare (sastrawan Inggris dan juga pengarang novel romeo dan juliet) pernah menulis dalam puisinya “if music be the food of love, play on” jika musik adalah makanan cinta, mainkanlah. 

Mendengarkan musik dapat membuat jiwa menjadi lebih hidup. Musik yang indah, yang terdiri atas kombinasi dari nada-nada yang serasi akan memiliki nilai estetika yang tidak dapat digambarkan dengan kata-kata, namun hanya dapat dirasakan. 

Nada sendiri merupakan suara yang memiliki frekuensi yang teratur. Tidak hanya alat musik yang dapat menghasilkan nada, Manusia pun dapat menghasilkan nada. Untuk dapat menghasilkan nada yang pas, baik itu untuk nada tinggi maupun rendah diperlukan bakat dan latihan yang konsisten. Umumnya manusia menghasilkan suara pada kisaran frekuensi 100 Hz sampai 10.000 Hz.

Ternyata, Dibalik keindahan dari suatu nada-nada tersembunyi kekuatan yang menakjubkan.

Pada film-film barat sering ditayangkan bahwa seorang penyanyi opera dapat memecahkan gelas anggur karena frekuensi suara yang dihasilkan cukup tinggi, bahkan kacamata dari seorang penonton pun dapat pecah karenanya. Efek dramatis ini ternyata tidak hanya terjadi di film. Ternyata hal itu terjadi juga di dunia nyata.

Pada tahun 2005 seorang penyanyi rock, Jaime Vendera dapat memecahkan gelas anggur hanya dengan mengeluarkan nada. Nada yang dihasilkan oleh penyanyi ini memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi alamiah dari gelas anggur tersebut. frekuensi alamiah ini juga ditentukan oleh keliling dari gelas anggur. Frekuensi alamiah terendah untuk gelas anggur adalah frekuensi dimana panjang gelombangnya sama dengan keliling gelas tersebut. hal ini sama dengan gelombang pada tali yang panjang talinya sama dengan keliling lingkaran gelas. Untuk lebih jelasnya dapat diilihat ilustrasi berikut ini. 

Jika panjang gelombang minimal sama dengan keliling gelas anggur maka gelombang tersebut akan berinterferensi konstruktif (interferensi maksimum) dan semakin memperkuat amplitudonya.

Jika seorang penyanyi dapat mempertahankan frekuensi tersebut dalam waktu yang relatif lama (tentu saja hal ini tidak mudah kecuali untuk orang yang profesional) gelas akan bergetar dengan Amplitudo cukup besar. Jika getarannya melebihi batas elastisitas bahan gelas maka gelas akan pecah.

Sebagai perhitugan kasar, kecepatan bunyi di medium kaca adalah sekiitar 900 m/s. Sedangkan keliling gelas anggur sekitar 20 cm, atau panjang gelombang minimal yan diperlukan 20 cm, maka frekuensi nada yang diperlukan sebesar 4500 Hz. Jika penyanyi dapat menghasilkan nada yang lebih tinggi lagi dimana keliling gelas dapat menampung kelipatan dari panjang gelombangnya maka kemungkinan gelas untuk pecah akan lebih tinggi.

Namun jika panjang gelombang yang dihasilkan didalam gelas adalah bukan bilangan bulat, atau pecahan gelombang semisal 1,5 panjang gelombang. Gelombang tersebut akan berinterferensi destruktif (interferensi minimum). Gelombang-gelombang yang terjadi akan saling melemahkan amplitudonya, atau suara yang dihasilkan terdiri atas banyak frekuensi atau frekuensi yang dihasilkan tidak konstan. Hal ini juga mempengaruhi interferensi gelombang yang terjadi pada gelas.

Referensi : Serway, Raymond A.dan John W. Jewett. (2008). Physics for Scientists and Engineers with modern physics (7^th Edition). USA: Thompson Brooks/Cole