Cepat Rambat Bunyi

Cepat Rambat Bunyi Ultrasonik Ternyata Perannya Besar, Ini Buktinya!

Cepat Rambat Bunyi Ultrasonik Ternyata Perannya Besar, Ini Buktinya!

Tahukah Anda bahwa ternyata Cepat Rambat Bunyi pada lumba-lumba itu ada perhitungannya? Lumba-lumba sebagai binatang air yang sangat lucu ini kerap ditemukan dalam pertunjukan sirkus. Selain memiliki bentuk yang lucu, binatang yang satu ini memiliki kelebihan dapat mendengar bunyi dengan frekuensi jauh lebih luas dibandingkan manusia. Maka dari itulah, terkadang manusia tidak bisa mendengar suara yang dihasilkan lumba-lumba.

Pemanfaatan Gelombang Cepat Rambat Bunyi Ultrasonik

1. Pemanfaatan dari gelombang bunyi ultrasonik ini ada banyak. Salah satunya bisa dipakai untuk kacamata tuna netra yang sudah ada alat penerima dan alat pengirim ultrasonik. Selain itu, bunyi ultrasonik juga bisa digunakan untuk mengukur kedalaman air laut. Untuk bisa menentukan kedalamannya, sebagai satuan (d), maka diketahui rumus dari Cepat Rambat Bunyi (v) dan juga waktunya (t) adalah d = V x t / 2.

2. Selanjutnya, untuk pemanfaatan dari bunyi ultrasonik di bidang kedokteran adalah kerap dipakai untuk pemerikasaan USG. Biasanya ini dilakukan saat melakukan scanning ultrasonic dengan cara menggerakkan probe di area kulit perut bumil. Sehingga, hal ini bisa menunjukkan gambar janin pada layar monitor. Dengan melihat gambar janin inilah dokter bisa melihat pertumbuhan dan perkembangan janin apakah sehat atau tidak.

3. Pemeriksaan ultrasonik ini berbeda sekali dengan sinar X. Karena, untuk pemeriksaan ultrasonik ini aman dan tidak beresiko. Baik itu untuk janin dan ibu hamil saat proses pemeriksaan janin terjadi. Karena ultrasonic ini tidak bisa merusak material yang telah dilewati. Sehingga, hal ini membuatnya disebut sebagai non destructive testing atau NDT. Karena itulah, USG juga sering dipakai untuk mengecek otak dan hati.

Peran Cepat Rambat Bunyi untuk Kehidupan Sehari-Hari

Peran dari Cepat Rambat Bunyi ini sangat banyak untuk kehidupan sehari-hari. Yaitu, bisa dipakai untuk mengetahui waktu siang dan malam oleh para nelayan. Selain itu, berkat rambat bunyi ini juga bisa membuat manusia bisa mendengar suara di malam hari jauh lebih jelas dibandingkan siang hari. Karena saat malam hari, kerapatan udaranya lebih rapat dari siang hari.

Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Bunyi

Beberapa faktor yang bisa mempengaruhi kecepatan bunyi adalah amplitudo, resonansi, dan juga timbre. Dimana amplitudo merupakan simpang getar atau lebar getar yang dihasilkan oleh sumber bunyi. Makin lebar getarannya, ini bisa membuat bunyi yang dihasilkan menjadi makin kuat. Sedangkan, untuk resonansi merupakan kekuatan bunyi yang ditentukan jarak di antara sumber bunyi dengan alat penerima atau pendengar. Makin dekat jaraknya, bunyi yang dihasilkan menjadi makin keras.

Sebagaimana sebuah frekuensi bunyi, hal ini bisa digunakan untuk mengukur kekuatan bunyi juga. Selanjutnya, untuk timbre merupakan warna bunyi. Ini bisa berupa keseluruhan dari kesan pendengaran yang bisa didapatkan dari sumber bunyi. Umumnya, timbre ini bisa terjadi sesudah ada resonansi dan zat pengantar. Selain beberapa hal tersebut, bunyi itu juga ada yang dinamakan sebagai bunyi pantul. Berdasarkan jenis pantulannya, bunyi juga dibagi menjadi 3 macam.

Yaitu, bunyi pantul yang bisa memperkuat bunyi yang asli. Dimana ini bisa terjadi ketika jarak di antara dinding pantul dan sumbernya kurang dari 10 meter. Ada lagi gaung yang merupakan bunyi pantul seperti bunyi asli yang bisa didengar hampir bersamaan dengan jarak 10 hingga 20 meter. Yang terakhir ada gema sebagai Cepat Rambat Bunyi yang terjadi di jarak melebihi 10 m.

Cepat Rambat Bunyi Ternyata Tidak Terjadi Begitu Saja, Berikut Ulasannya!

Cepat Rambat Bunyi Ternyata Tidak Terjadi Begitu Saja, Berikut Ulasannya!

Cepat Rambat Bunyi itu dipengaruhi oleh gelombang longitudinal yang berasal dari getaran yang bisa merangsang indera pendengaran agar bisa mendengar suara bunyi tersebut. Untuk jumlah intensitas bunyi yang bisa didengarkan manusia rata-rata mencapai 10-2 Watt/ m2.

Batasan rata-rata intensitas bunyi ini disebut juga dengan ambang pendengaran. Sedangkan, untuk batasan intensitas bunyi yang dapat didengar manusia normal tanpa rasa sakit adalah mencapai 1 Watt/ m2.

Karakteristik Bunyi dan Jenisnya

Pada umumnya, Cepat Rambat Bunyi itu punya sifat tertentu yang menjadi dasar dari sifat bunyi. Untuk bisa merambatkan suara bunyi, maka dibutuhkan medium dulu. Selain itu, bunyi yang dihasilkan itu adalah gelombang logitudinal yang bisa dipantulkan dan bisa mengalami sebuah resonansi. Dari sinilah, didapatkan bahwa bunyi itu tidak bisa bekerja dan merambat untuk didengarkan oleh orang lain jika suara terjadi di ruang hampa.

Sedangkan, untuk jenis bunyi itu dibagi menjadi beberapa macam. Yaitu, ada nada yang merupakan bunyi yang memiliki frekuensi suara teratur. Umumnya bunyi nada ini bisa didengarkan dari sebuah lagu dengan frekuensi suara yang teratur dan bisa didengarkan dengan enak. Sedangkan, bunyi desah merupakan bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur. Selanjutnya, jenis bunyi yang lain adalah dentum, yang merupakan bunyi yang mendadak dan amplitudonya besar.

Hal yang Mempengaruhi Terjadinya Cepat Rambat Bunyi

Bunyi hanya bisa merambat bila ada mediumnya. Hal ini dipengaruhi oleh kerapatan partikel dari medium yang dilewati oleh bunyi. Makin rapat susunan dari partikel mediumnya, ini bisa membuat kecepatan bunyi yang merambat makin cepat.

Dari sinilah tak heran bila dapat disimpulkan bila kecepatan bunyi tercepat terjadi pada benda padat. Sedangkan, bila suhu mediumnya makin panas, ini bisa membuat bunyi yang merambat menjadi makin cepat.

Peran Gelombang Bunyi dan Resonansi

Karena bunyi juga merupakan gelombang, maka hal ini berperan sekali terhadap kehidupan manusia. Hal ini juga berlaku pada resonansi. Dimana beberapa manfaat dengan memanfaatkan gelombang bunyi untuk kehidupan sehari-hari adalah bisa dipakai untuk mengukur kondisi laut. Cara mengukur kondisi laut ini bisa dilakukan lewat bunyi ultrasonik. Sedangkan, peran bunyi yang lain adalah bisa mendeteksi janin pada rahim bumil lewat bunyi infrasonik.

Tak hanya itu saja, masih ada lagi manfaat bunyi dalam kehidupan sehari-hari yaitu untuk pembuatan speaker. Jenis bunyi yang dipakai untuk membuat speaker ini disebut dengan audiosonik. Umumnya, setiap suhu udara yang sebesar 15⁰ C ini bisa merambat pada udara bebas yang kecepatannya mencapai 340 m/s. Ini adalah satuan yang sudah paten. Sehingga, perhitungan ini menghasilkan rumus Cepat Rambat Bunyi berupa v = s/t.

Sementara itu, 2 sumber bunyi yang berasal dari audio generator pengeras suara bisa menghasilkan gelombang bunyi yang selalu koheren. Yaitu, ada 2 gelombang frekuensi yang selalu sama. Begitu juga dengan amplitudonya dan perbedaan fasenya yang selalu tetap. Namun, bila rapatan yang lain saling bertemu dengan regangan tertentu, ini bisa membuat bunyi yang terdengar makin keras.

Hal yang sama berlaku pada resonansi. Resonansi ini terjadi saat molekul udara bergetar karena pergerakan benda dari beberapa alat musik, sehingga menghasilkan efek suara yang merdu. Untuk alat musik yang berbentuk pipa organa yang tertutup inilah yang bisa menghasilkan resonansi. Alat musik ini memiliki salah satu atau kedua pipa yang tertutup ujungnya. Sehingga, hal ini bisa mempengaruhi Cepat Rambat Bunyi.

Seperti Inilah Pengukuran Cepat Rambat Bunyi Semua Zat, Coba Perhatikan!

Seperti Inilah Pengukuran Cepat Rambat Bunyi Semua Zat, Coba Perhatikan!

Cepat Rambat Bunyi ini bisa dihasilkan oleh getaran yang ditransmisikan oleh material yang lain sebagai medium perantara. Transmisinya ini bisa dilakukan oleh air. Sehingga, dari sinilah bunyi bisa disebut juga dengan gelombang longitudinal yang bisa ditandai dengan adanya intensitas, frekuensi, dan juga kualitas. Sedangkan, untuk kecepatan bunyinya bisa tergantung oleh transmisi medium yang digunakan pada gelombang bunyi.

Cepat Rambat Bunyi oleh Zat Padat

Seperti yang diketahui, bahwa ada 3 medium yang bisa mempengaruhi gelombang bunyi. Yaitu, zat padat, cair, dan gas. Dimana untuk zat padat ini memiliki kecepatan rambat bunyi yang dipengaruhi modulus Young dan juga massa jenis dari zat padat. Modulus Young sendri merupakan perbandingan dari tegangan dan regangan benda. Thomas Young merupakan Cepat Rambat Bunyi oleh Zat Cair

Untuk kecepatan rambat bunyi pada zat cair ini bisa dihitung dengan persamaan v =

. Dimana untuk penjelasannya disini v meruapakn kecepatan bunyi. Sedangkan, ρ merupakan massa zat cair. Kemudian, untuk β merupakan sebuah modulus curah. Dimana perhitungan kecepatan bunyi oleh zat cair ini menyatakan perbandingan tekanan oleh benda dengan fraksi penurunan volume dengan satuan (N/m2).

Cepat Rambat Bunyi oleh Zat Gas

Untuk kecepatan bunyi oleh gas itupun juga ada rumusnya tersendiri. Dimana untuk Cepat Rambat Bunyi oleh gas ini bernilai v yang ada pada modulus bulk adiiabatis, dengan rumus v =

. Dimana untuk P disini merupakan tekanan gas, sedangkan γ merupakan nisbah dari kapasitas terminal molar. Rumus persamaan perhitungan ini juga berlaku pada rumus v =

Dimana untuk R merupakan tetapan molar gas, M adalah massa 1 mol gas, dan T adalah suhunya dalam satuan K. Kemudian, untuk γ adalah satuan untuk konstanta yang tergantung oleh jenis gasnya di udara. Pengujian kecepatan bunyi dengan medium zat gas ini bisa dilakukan dengan bantuan audio frequency generator, amplifier, CRO, instrumen penangkap bunyi, ruang bunyi, mike kondensor, wadahnya, dan medium alirnya.

Dengan praktikum inilah maka bisa digunakan untuk mengukur kecepatan bunyi dari semua zat alir. Untuk cara geraknya bisa memasang AFG dan amplifier di posisi on, dan atur agar AFG bisa menimbulkan bunyi dalam amplifier. Kemudian pasang sistem penangkap bunyi serta CRO dalam kondisi on dan amati bunyi yang berhasil ditangkap ke dalam sistem dari perubahan pulsanya.

Setelah itu, masukkan medium air ke wadah bunyi dan mike kondensor. Gerakkan mike ini dan lihat perubahan pulsa pada CRO. Saat didapat pulsa tertinggi yang pertama, maka catat posisinya dengan penggaris. Catat pada pulsa tertinggi yang kedua sampai seterusnya. Kemudian, ukur jarak pulsa pertama dan ketiga, sehingga didapatkan panjang gelombang bunyi pada medium frekuensi yang diteliti.

Sesuai dengan rumusnya, v = f . λ , sehingga kecepatan bunyi oleh medium air ini bisa langsung didapatkan. Bila perlu ulangi lagi percobaannya dengan frekuensi yang tidak sama dan medium yang berbeda juga. Cari tahu kecepatan bunyi pada setiap mediumnya dan cari kesimpulannya. Misalnya saja, bila kecepatan bunyi pada udara suhunya adalah 0° C.

Untuk konstanta Laplace yang digunakan adalah berukuran sebesar 1,4. Sehingga, dari sinilah maka cara menghitungnya memakai persamaan yang kedua. Jadi, sama seperti yang dijelaskan di atas dimana perhitungannya bisa menggunakan v =

= 331 m/s untuk menemukan kecepatan rambatan bunyi oleh zat cair. Dengan cara inilah maka sudah didapatkan bahwa Cepat Rambat Bunyi adalah 331 m/s.

Cepat Rambat Bunyi Cair Vs Udara, Mana yang Terbaik?

Cepat Rambat Bunyi Cair Vs Udara, Mana yang Terbaik?

Pada dasarnya, cepat rambat bunyi itu bisa mengalami terjadinya resonansi. Dimana resonansi merupakan kejadian ikut bergetarnya benda karena ada getaran dari benda lain yang memiliki frekuensi yang sama. Bunyi juga bisa mengalami proses pemantulan yang bisa dimanfaatkan untuk menentukan kecepatan bunyi, mendeteksi keretakan pada pipa logam, melakukan survey geofisika, mengukur kedalaman tempat, dan mengukur ketebalan dari plat logam.

Contoh cepat rambat bunyi pada Zat Cair

Salah satu contoh terjadinya perambatan bunyi pada zat cair adalah saat batu dipukul ke dalam air sehingga bisa terdengar suara pukulan. Contoh lain juga bisa terlihat dari ikan yang sedang berenang ke dalam kolam jernih. Mungkin Anda mengira ikan itu tidak bersuara. Padahal, saat Anda menyelam ke dalam air tersebut, Anda akan mendengar suara yang dihasilkan oleh sirip ikan dan kibasan ekornya.

Ini membuktikan bahwa bunyi itu bisa merambat dari zat cair. Tak hanya itu saja, dengan alat seismograf, ahli gempa juga bisa mendeteksi getaran dari gempa bumi dari dalam air. Getaran yang kuat akan terjadi saat jaraknya sudah dekat dari sumber getarnya. Manusia umumnya tidak bisa mendengar frekuensi bunyi lebih dari 20.000 Hz, yang disebut juga dengan gelombang ultrasonik.

Sementara kelalawar bisa menghasilkan dan mengendarkan frekuensi bunyi hingga 100.000 Hz. Mereka memanfaatkan bunyi ini untuk mengetahui dimanakah letak makanan dan digunakan juga untuk menghindari benda yang ada didepannya ketika sedang terbang di tempat yang gelap. Selain hal itu, bunyi dari gelombang ultrasonik juga bisa dipakai pada sonar untuk pengobatan. Sedangkan, untuk lumba-lumba menggunakan pantulan bunyi supaya mengetahui posisi mangsanya untuk bertahan hidup.

Rumus cepat rambat bunyi dalam Zat Cair

Untuk menghitung kecepatan rambatan bunyi pada zat cair, maka bisa menggunakan rumus persamaan v= √(β/ρ). Yang mana satuan v ini berarti cepat rambat bunyi di dalam zat cair. Kemudian, β merupakan modulus bulk, sedangkan ρ merupakan perhitungan massa dari medium yang dipakai. Dari persamaan rumus inilah Anda bisa menghitung kecepatan rambatan bunyi dengan mudah di dalam air.

cepat rambat bunyi Zat Cair Vs Udara

Umumnya kecepatan bunyi itu tidak tergantung oleh jenis sumber bunyi. Namun, kecepatan bunyi ini bisa tergantung dari 2 hal. Yaitu, suhu mediumnya dan juga jenis mediumnya yang akan dilewati oleh gelombang bunyi. Dalam hal ini, zat cair adalah penghantar yang jauh lebih baik dibandingkan zat udara. karena partikel pada zat cair ataupun zat padat itu bisa berpengaruh lebih kuat dibandingkan partikel udara.

Itu bisa terjadi karena perpindahan energi yang terjadi pada gelombang bunyi zat padat dan zat cair lebih cepat dan mudah dibandingkan menggunakan medium udara. Jadi, bisa disimpulkan bahwa baikan mana antara zat cair dengan gas itu sudah pasti lebih baik zat cair. Karena, faktor yang bisa mempengaruhi kecepatan bunyi adalah kekerasan dan suhu. Suhu sangat berperan penting sekali untuk menentukan kecepatan bunyi.

Maka dari itulah, ketika suhu mulai meningkat, ini bisa membuat molekul bunyi bisa bergerak makin cepat dibandingkan saat suhu rendah. Akibatnya, frekuensi tumbukan di antara partikelnya menjadi lebih banyak. Meningkatnya tumbukan pada molekul tersebut jauh lebih banyak memindahkan energi dengan waktu yang jauh lebih cepat. Jadi, dalam hal ini umumnya cepat rambat bunyi bisa dipengaruhi panjang gelombang dan frekuensi.

Seperti Inilah Jadinya Jika Cepat Rambat Bunyi Dipakai Untuk Kedokteran

Seperti Inilah Jadinya Jika Cepat Rambat Bunyi Dipakai Untuk Kedokteran

Umumnya cepat rambat bunyi itu baru bisa didengar bila ada pendengarnya. Dimana salah satu alat pendengar adalah telinga. Getaran yang berasal dari benda yang sedang bergetar ini bisa sampai ke telinga pendengar lewat udara berbentuk gelombang. Gelombang yang ada di udara ini adalah gelombang longitudinal. Jadi, bunyi yang merambat lewat udara ini selalu berbentuk gelombang longitudinal.

Gelombang longitudinal ini merupakan perenggangan yang bisa merambat lewat ketiga wujud zat, berupa gas, cair, dan zat padat. Ada 3 hal yang bisa dihasilkan oleh bunyi, yaitu bunyi yang dihasilkan sumber dari gelombang yang lain. Yaitu, dari benda yang telah bergetar. Ada lagi energi yang telah dipindah dan sumber bunyi berbentuk gelombang longitudinal. Sedangkan, bunyi yang dikenali telinga dipengaruhi oleh massa zat dan suhunya.

Apa Bunyi Ultrasonik Itu?

Dilihat dari segi frekuensinya, bunyi itu terdiri atas infrasonik, audiosonik, dan juga ultrasonik. Dimana untuk bunyi ultrasonik itu merupakan getaran atau suara yang dihasilkan dengan frekuensi yang sangat tinggi untuk dapat didengar telinga manusia. karena frekuensinya melebihi dari 20 kilo Hertz. Hanya ada beberapa binatang saja yang bisa memanfaatkannya untuk berkomunikasi. Salah satunya adalah binatang lumba-lumba.

Sementara untuk binatang kelelawar kerap memakai gelombang ultrasonik ini untuk navigasi. jadi, gelombang ultrasonik ini sebenarnya merupakan gelombang ultra frekuensi dari gelombang suara.

Gelombang ultrasonik ini bisa merambat lewat benda padat, cair, dan benda gas. Reflektivitas yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik pada permukaan cairan hampir sama seperti pada permukaan padat.
Namun, busa dan tekstil bisa menyerap jenis gelombang ini.

Frekuensi yang dapat diasosiasikan menggunakan gelombang ultrasonik lewat aplikasi elektronik ini bisa dihasilkan getaran elastis yang berasal dari kristal kuarsa yang sudah diinduksikan reasonans dengan batnuan medan listrik bolak-balik yang digunakan.

Terkadang, gelombang dari bunyi ultrasonik ini bisa menjadi tidak periodik, sehingga hal ini disebut sebagai derau atau noise yang bisa dijadikan sebagai super posisi pada gelombang periodik. Biasanya jumlah komponennya besar.

Kelebihan dari gelombang ultrasonik yang tidak bisa didengar adalah mudah difokuskan dan sifatnya langsung. Sedangkan, jarak benda yang memanfaatkan delay dari gelombang datang dan gelombang pantul adalah deteksi gerakan dan sistem radar pada sensor robot dan hewan.

Beberapa binatang tertentu yang bisa mendengar cepat rambat bunyi ultrasonik adalah kucing dan anjing. Sedangkan kelalawar menggunakannya untuk menghindari benda ketika terbang di tempat gelap dan mencari makanan.

Contoh Pemanfaatan Cepat Rambat Bunyi di Bidang Kedokteran

Salah satu contoh pemanfaatannya di bidang kedokteran adalah untuk memeriksa ultrasonografi memakai pulsa ultrasonik. Seperti yang telah diketahui, bahwa di dalam tubuh manusia itu pulsa ultrasonik dipantulkan lewat tulang, jaringan, dan cairan tubuh dengan masa jenis yang tidak sama. memantulkan pulsa ultrasonik bisa menghasilkan gambar pada bagian tubuh pada pulsa ultrasonik dibagian layar Osiloskop alat.

Jadi, di bidang kedokteran ini, getaran cepat rambat bunyi ultrasonik ini bertenaga rendah. Sehingga, gelombang bunyi ini bisa dipakai untuk mendeteksi penyakit yang berbahaya yang terjadi dalam organ tubuh. Misalnya saja, untuk payudara, jantung, otak, hati, ginjal, dan juga beberapa organ dalam yang lainnya. Sedangkan, bagi wanita hamil, perkembangan janin pada uterus juga bisa dideteksi lewat ultrasonografi.

Alasan Ultrasonik Dipakai Diagnosis Kedokteran

Seperti yang telah diketahui bahwa ultrasonik saat ini kerap dipakai untuk dunia kedokteran karena ultrasonik lebih aman dibandingkan memakai sinar X. Dimana sinar X bisa merusak sel tubuh karena terjadi ionisasi. Sehingga, hal ini membuat ultrasonik menjadi lebih aman dipakai untuk melihat janin yang ada dalam perut ibu daripada memakai cepat rambat bunyi pada sinar X.

Inilah Contohnya Prinsip Cepat Rambat Bunyi Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Inilah Contohnya Prinsip Cepat rambat bunyi Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Cepat rambat bunyi itu bisa terjadi dari medium. Sehingga, hal ini bisa membuat bunyi tersebut bisa didengar lewat panca indera. Jadi, dalam hal ini prinsip dari syarat agar bunyi bisa terdengar adalah harus ada mediumnya dan ada sumber bunyinya.

Tak hanya itu saja, syarat bisa mendengar bunyi adalah harus ada indera pendengar yang baik. Sehingga, dengan memenuhi persyaratan inilah bisa membuat bunyi bisa didengar baik.

Prinsip Kinerja Cepat rambat bunyi dalam Kehidupan

Dalam sebuah kehidupan sehari-hari, manusia itu tidak bisa lepas dari yang namanya bunyi. Itu karena komponen ini berkaitan dengan sistem sebuah bunyi. Bunyi itu sendiri terbagi menjadi beberapa kelompok gelombang.

Di era yang serba digital seperti sekarang ini, gelombang bunyi kerap dimanfaatkan untuk kehidupan manusia. Sehingga, berkat gelombang bunyi ini bisa mempermudah pekerjaan tertentu.

Di bawah ini adalah contoh prinsip kinerja dari bunyi, antara lain:

1. Prinsip gelombang bunyi ini bisa digunakan untuk kacamata tuna netra yang dilengkapi oleh penerima dan pengirim ultrasonik. Karena prinsip kerja inilah membuat tuna netra bisa mengira-ngira jarak benda yang terdapat didepannya meskipun tidak melihatnya. Gelombang ultrasonik ini telah dipancarkan oleh frame kacamata dan juga objek sekitarnya. Sehingga, gelombang bunyi ini bisa dipantulkan dan diterima penerima kacamata yang dikirimkan lewat getaran ke telinga tuna netra.

2. Prinsip dari cepat rambat bunyi ini juga bisa digunakan untuk pencitraan medis. Dalam hal ini, bunyi ultrasonik di bidang kedokteran memakai teknik dari pulsa gema. Teknik ini seperti sonar. Dimana pulsa bunyi memiliki frekuensi tinggi yang diarahkan tubuh, sehingga pantulannya dari organ tubuh bisa dideteksi dengan bunyi ultrasonik ini. Dengan teknik inilah, bisa digunakan untuk mengecek tumor, kinerja katup jantung, dan perkembangan janin.

Metode Pengukuran Kedalaman Laut dengan Cepat rambat bunyi

Untuk bisa mengecek kedalaman laut yang berukuran dangkal ini bisa menggunakan bantuan tali atau tambang. Caranya, masukkan tali yang sudah diberi tanda satuan ke laut agar tahu kedalamannya. Hanya saja, bila Anda mengukurnya dengan tambang, ini bisa sangat susah. Maka dari itulah, untuk mengetahui berapakah kedalaman laut, bisa menggunakan metode Cepat rambat bunyi untuk mengukur dari kedalaman laut.

Metode yang bisa dipakai ada 2, yaitu:

1. Batu duga, merupakan sistem pengukuran dasar laut dengan kabel pemberat yang beratnya mencapai 25 hingga 75 kg. Pemakaian teknik ini didasarkan dari perambatan bunyi dan pemantulan bunyi di air. Untuk kecepatan merambatnya bisa 1.600 meter per detik hingga bisa membentur area dasar laut untuk mengukur kedalamannya. Bunyi yang telah dipantulkan menjadi gema ini ditangkap lewat peralatan yang dipasang pada alat ukur ini.

2. Gema suara, merupakan sebuah metode untuk pengukuran dari dasar laut. Metode pengukuran dasar laut ini memakai gema suara yang disebut dengan hidrofon dan Echo sounder atau disebut juga dengans onar. Echo sounder ini merupakan sebuah alat pengirim suara, sementara hidrofon merupakan penerima dari gema suara. Untuk dasar perhitungan dari kedalaman laut gemanya adalah kecepatan rambat bunyi di air mencapai 1.500 meter per detik.

Penerapan Bunyi pada Microwave

Umumnya, panjang gelombang atas radiasi microwave ini berkisar 0.3 cm hingga 300 cm. Pemanfaatannya di bidang komunikasi dan juga pengiriman informasi lewat ruang terbuka, sistem PJ aktif, dan memasak. Dari sistem PJ yang aktif inilah membuat pulsa microwavenya ditembak ke target dan refleksinya bisa diukur dengan mempelajari karakteristik targetnya. Aplikasi yang dipakai untuk mengukur cepat rambat bunyi microwave adalah memakai TRMM.

Pengertian Gelombang Bunyi, Bahan Penyerap Bunyi

www.cepatrambatbunyi.blogspot.com merupakan blog situs menyajikan membahas khusus mengenai materi cepat rambat bunyi, harapan dapat mencerdaskan dan memberikan Informasi lengkap terhadap anak sekolah dan masyarakat, semoga dapat bermanfaat, Berikut pembehasan tentang Pengertian Gelombang Bunyi, Bahan Penyerap Bunyi:
Pengertian Gelombang Bunyi, Bahan Penyerap Bunyi

Gelombang Bunyi
Kata bunyi mempunyai dua definisi, yaitu: (1) secara fisis, bunyi adalah penyimpangan tekanan, pergeseran partikel dalam medium elastik seperti udara dan (2) secara fisiologis, bunyi adalah sensasi pendengaran yang disebabkan penyimpangan fisis yang digambarkan di atas (Doelle, 1993).

Ketika bunyi menumbuk suatu batas dari medium yang dilewatinya, maka energi dalam gelombang bunyi dapat diteruskan, diserap atau dipantulkan oleh batas tersebut. Pada umumnya ketiganya terjadi pada derajat tingkat yang berbeda, tergantung pada jenis batas yang dilewatinya (Lord, 1980).

Bahan Penyerap Bunyi
Bahan penyerap bunyi pada umumnya dibagi ke dalam tiga jenis, yaitu bahan berpori, panel absorber, dan resonator rongga. Pengelompokan ini didasarkan pada proses perubahan energi suara yang menumbuk permukaan bahan menjadi energi panas. Karakteristik suatu bahan penyerap bunyi dinyatakan dengan besarnya nilai koefisien serapan bunyi untuk tiap frekuensi eksitasi. Pada umumnya bahan penyerap bunyi memiliki tingkat penyerapan pada rentang frekuensi tertentu saja. (Sabri, 2005).

Besarnya penyerapan bunyi pada material penyerap dinyatakan dengan koefisien serapan (α). Koefisien serapan (α) dinyatakan dalam bilangan antara 0 dan 1. Nilai koefisien serapan 0 menyatakan tidak ada energi bunyi yang diserap dan nilai koefisien serapan 1 menyatakan serapan yang sempurna. (Sriwigiyatno, 2006).

Reaksi serap terjadi akibat turut bergetarnya material terhadap gelombang suara yang sampai pada permukaan material tersebut. Getaran suara yang sampai dipermukaan turut menggetarkan partikel dan pori-pori udara pada material tersebut. Sebagian dari getaran tersebut terpantul kembali ke ruangan, sebagian berubah menjadi panas dan sebagian lagi di teruskan ke bidang lain dari material tersebut. (Gunawan, 2008).

Demikian pembahasan materi Pengertian Gelombang Bunyi, Bahan Penyerap Bunyi tersebut diatas harapan dapat segera menguasai materi tersebut, salam sukses sukses selalu.. Mohon like, Share bagi kan keteman teman beramal klau bukan sekarang kapan lagi.. hehehe Terima Kasih

Pengertian Soal dan Jawaban Getaran, Gelombang dan Bunyi

Belajar Soal dan Jawaban Getaran, Gelombang dan Bunyi

Getaran

Getaran merupakan gerak bolak-balik yang berlangsung secara periodic melalui titik kesetimbangan.

Contoh:

getaran pada ayunan dan getaran pada pegas

Simpangan (x) : posisi (jarak) benda terhadap titik setimbang

Amplitudo getaran (A): simpangan maksimum (terbesar)

Periode getaran (T): waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran penuh

Frekuensi (f): banyak getaran yang dilakukan tiap satuan waktu

Satu getaran adalah gerak dari a ke b kemudian ke c dan kembali ke a lagi ( a – b – a – c – a)

Periode pada bandul sederhana berlaku:

Frekuensi getaran

Fase getaran (j) = t / T dan sudut fase (q) = 2pt / T

Getaran Harmonik Sederhana
adalah getaran yang dipengaruhi gaya yang arahnya selalu menuju ke satu titik dan besarnya sebanding dengan simpangannya.

Menurut Hukum Hooke : F = k . Δx

Ketika massa diujung pegas ditarik dengangaya

F = k.x (k = konstanta pegas)

Akan ada gaya pulih (restoring force) besarnya F = -k.x

Gaya-gaya yang bekerja pada getaran harmonic

Energi Potensial Pegas : Ep = ½ k . Δx²

Contoh Soal 1

1. Sebuah Bandul sederhana panjangnya 25 cm. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut g = π² m/s², maka periode bandul tersebut adalah…

Penyelesaian:

Diketahui: l = 25 cm, g = π² m/s²

Ditanya : T?

Dijawab :

2. Sebuah benda 1 kg digantungkan pada pegas yang mempunyai tetapan 0,5 N/m, kemudian digetarkan. Tentukan periode getaran benda.

Penyelesaian:

Diketahui: m = 1 kg; k = 0,5 N/m

Ditanya: T ?

Dijawab:

3. Jika waktu untuk melakukan satu kali putaran

1/50 detik, maka frekuensinya adalah …

Penyelesaian:

Diketahui : T = 1/50 detik

Ditanya : f ?

Dijawab :

4. Suatu beban dengan massa 300 g digantung pada sebuah pegas. Dari keadaan setimbangnya pegas ditarik dengan gaya 0,9 N sehingga menyimpang sebesar 3 cm, kemudian dilepas.

Hitunglah:

a. tetapan gaya pegas yang digunakan

b. periode getaran yang terjadi

c. frekuensi getarannya

Penyelesaian

Diketahui: m = 300 g = 0,3 kg

x = 3 cm = 0,03 m

F = 0,9 N

Ditanya: a. k ? b. T ? c. f ?

Dijawab:

a. F = -k . x

k = - F / x = - 0,9 / 0,03 = - 30 N/m

b. c. f = 1 / 0,628 = 1,6 Hz

5. Hitung percepatan gravitasi di suatu tempat jika suatu bandul yang panjangnya 150 cm membuat ayunan dalam 250 detik.

Penyelesaian

Diketahui: L = 150 cm =1,5 m; t = 250 detik

Jumlah ayunan = 100

Ditanya : g ?

Dijawab :

TUGAS 1

1. Sebuah Bandul sederhana panjangnya 35 cm. Jika percepatan gravitasi ditempat tersebut g = π² m/s², maka periode bandul tersebut adalah…

2. Sebuah benda 0,5 kg digantungkan pada pegas yang mempunyai tetapan 0,5 N/m, kemudian digetarkan. Tentukan periode getaran benda.

3. Jika waktu untuk melakukan satu kali putaran

1/60 detik, maka frekuensinya adalah …

4. Suatu beban dengan massa 250 g digantung pada sebuah pegas. Dari keadaan setimbangnya pegas ditarik dengan gaya 0,5 N sehingga menyimpang sebesar 1,5 cm, kemudian dilepas.

Hitunglah:

a. tetapan gaya pegas yang digunakan

b. periode getaran yang terjadi

c. frekuensi getarannya

5. Hitung percepatan gravitasi di suatu tempat jika suatu bandul yang panjangnya 120 cm membuat ayunan dalam 200 detik.

GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat.

Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh ber-pindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan energi (energi getaran)

Macam gelombang

Menurut arah getarnya :
- gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh: gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelobang cahaya, dll.

- gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya.

Contoh: gelombang bunyi dan gelombang pada pegas.

Menurut amplitudo dan fasenya :
- gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng.
- gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Menurut medium perantaranya :
- gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.
- Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara.

Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Persamaan Umum Gelombang
Besaran-besaran dalam gelombang hampir sama dengan besaran-besaran yang dimiliki oleh getaran, antara lain, periode, frekuensi, kecepatan, fase, amplitudo. Ada satu besaran yang dimiliki oleh gelombang tetapi tidak dimiliki oleh getaran, yaitu panjang gelombang.

Untuk memperjelas pengertian, perhatian keterangan dan gambar di bawah ini :

Periode gelombang (T) adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu panjang gelombang penuh.
Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode (jarak antara A dan B)
Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu.
Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu.

Dituliskan dengan persamaan : v = s/t, dalam hal ini jika t diambil nilai ekstrem yaitu periode (T), maka S dapat digantikan dengan λ (panjang gelombang). Sehingga persamaan di atas dapat ditulis menjadi :
v = λ/T , dan karena f =1/T , maka persamaan tersebut juga dapat ditulis sbb:

V = λ . f
Keterangn : T = periode ( s )
f = frekuensi ( Hz )
λ = panjang gelombang ( m )
v = cepat rambat gelombang ( m/s )

Contoh Soal 1 :
Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berturutan adalah 50 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!
Penyelesaian :
Diketahui : f = 30 Hz , ½ λ = 50 cm , λ = 100 cm = 1 m
Ditanya : v = ..?
Jawab : v = λ.f = 1 x 30 = 30 m/s

Contoh Soal 2 :
Sebuah pemancar radio bekerja pada gelombang 1,5m. Jika cepat rambat gelombang radio 3 x 10⁸ m/s, pada frekuensi berapakah stasiun radio tersebut bekerja?
Penyelesaian :
Diketahui : λ = 1,5 m, v = 3 x 10⁸ m/s
Ditanya : f = ..?
Jawab : f = 2 x 10⁸ Hz = 200 MHz

Contoh soal 3

Sebuah sumber getar menghasilkan 36 gelombang setiap 6 detik.

a. hitunglah frekuensi gelombang tsb.

b. Jika panjang gelombang 0,02 m, tentukanlah cepat rambat gelombangnya!

Penyelesaian:

Diketahui: jumlah gelombang = 36 gelombang

Waktu (t) = 6 detik

l = 0,02 m

Ditanya: a. f ? , b . v?

Dijawab:

Contoh soal 4

Sebuah tali yang salah satu ujungnya terikat pada tiang digetarkan. Panjang tali itu 4 m. jika dalam perambatannya terdapat 8 bukit dan 8 lembah, tentukan panjang gelombang dan cepat rambatnya. Diketahui juga untuk mencapai tiang, gelombang memerlukan waktu 4 sekon .

Penyelesaian:

Diketahui : panjang tali 4 m

Dijawab: terdapat 8 bukit dan 8 lembah berarti l = 4/8 = 0,5 m

Waktu yang diperlukan merambat 4 sekon berarti periodenya T = 4/8 sekon =0,5 detik.

Maka v = l /T = 0,5 / 0,5 = 1 m/s

1. Gelombang Berjalan

Dari gambar di atas, jika tali yang sangat panjang dibentangkan dan salah satu ujungnya digetarkan terus menerus, maka pada tali akan terjadi gelombang berjalan di sepanjang tali. Jika titik P berjarak x dari A dan ujung A merupakan sumber getar titik A telah bergetar selama t detik, maka titik P telah bergetar selama (t + x/v), dimana v = kecepatan gelombang pada tali.
Dari keadaan di atas, maka kita dapat menentukan persamaan gelombang berjalan yaitu :
y = A sin ω (t + x/v), karena ω = 2πf, maka :

y = A sin 2πf (t + x/v),

y = A sin (2πft + 2πf x/v) karena f/v = λ, maka :
y = A sin (2πft + 2π/λ . x), dapat juga ditulis dengan persamaan :

y = A sin (2πft + kx)
karena 2π/λ = k (bilangan gelombang)

dimana yp = simpangan getar di P ( m atau cm )
A = Amplitudo ( m atau cm )
ω = kecepatan sudut ( rad/ s )
t = waktu ( s )
k = bilangan gelombang ( /m )
x = jarak titik a terhadap titik P ( m atau cm )
λ (lambda) = panjang gelombang ( m atau cm )

Contoh Soal 5:
Gelombang berjalan mempunyai persmaan y = 0,2 sin (100π t – 2π x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, periode, frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang tersebut !
Penyelesaian :
Diketahui : y = 0,2 sin (100π t – 2π x)
Ditanya : A = …?, T = …?, f = ..?, λ = ..?, v = ..?
Jawab :

Kita dapat menjawab soal tersebut dengan cara membandingkan persamaan gelombang dalam soal dengan persamaan umum gelombang berjalan yaitu sbb :
y = 0,2 sin (100π t – 2π x) ………( 1 )
y = A sin (2πft – kx)……….…….( 2 )
Dari persamaan (1) dan (2), maka dpat diambil kesimpulan bahwa :
Amplitudonya adalah : A = 0,2 m

Frekuensi : 100 πt = 2 πft

f = 100/2 Hz = 50 Hz

Periode dapat ditentukan sbb:

T = 1/f = 1/50 =0,02 Hz
Panjang gelombang ditentukan sbb:

2π x = 2π/λ.x,

λ = 1 m
Dari hasil f dan λ, maka cepat rambat gelombangnya adalah : v = λ.f = 50.1 = 50 m/s

2. Gelombang stasioner (diam)

Gelombang stasioner ini dapat terjadi oleh karena interferensi (penggabungan dua gelombang yaitu gelombang datang dan gelombang pantul.
Pantulan gelombang yang terjadi dapat berupa pantulan dengan ujung tetap dan dapat juga pantulan dengan ujung bebas.
Bentuk gelombang stasioner dapat dilukiskan sebagai berikut:

Dari gambar di atas terdapat titik-titik yang memiliki amplitudo terbesar (maks) dan titik-titik yang memiliki amplitudo terkecil (nol).

Titik yang memiliki amplitudo terbesar disebut perut gelombang dan titik yang memiliki amplitudo terkecil disebut simpul gelombang.

Sifat-sifat umum gelombang:

Di alam ini semua jenis gelombang mempunyai sifat-sifat umum yaitu dapat mengalami:

1. pemantulan (refleksi)

Didalam perambatannya bila gelombang datang mengenai penghalang, maka gelombang akan mengalami pemantulan.

2. pembiasan (refraksi)

Bila dalam perambatannya sebuah gelombang melewati bidang batas dua medium, maka arah gelombang dating akan mengalami pembelokan gelombang.

3. lenturan (difraksi)

Peristiwa pembelokan gelombang karena melalui celah yang sempit.

4. terserap sebagian arah getarnya (polarisasi gelombang)

Hilangnya sebagian arah getar cahaya karena peristiwa absorbsi(penyerapan) oleh dua bidang batas zat optic.

TUGAS 2

1. Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 50 Hz. Jika jarak antara puncak ke puncak gelombang yang berturutan adalah 50 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!

2. Sebuah pemancar radio bekerja pada gelombang 2 m. Jika cepat rambat gelombang radio 3 x 10⁸ m/s, pada frekuensi berapakah stasiun radio tersebut bekerja?

3. Sebuah sumber getar menghasilkan 60 gelombang setiap 5 detik.

a. hitunglah frekuensi gelombang tsb.

b. Jika panjang gelombang 0,05 m, tentukanlah cepat rambat gelombangnya!

4. Gelombang berjalan mempunyai persamaan y = 8 sin (2π t – 0,2π x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, periode, frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang tersebut !

5. Sebuah tali yang salah satu ujungnya terikat pada tiang digetarkan. Panjang tali itu 10 m. jika dalam perambatannya terdapat 4 bukit dan 4 lembah, tentukan panjang gelombang dan cepat rambatnya. Diketahui juga untuk mencapai tiang, gelombang memerlukan waktu 5 sekon .

6. Sebutkan contoh dalam kehidupan sehari-hari tentang sifat-sifat umum gelombang!

BUNYI

Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang bersifat longitudinal. Menurut frekuensinya gelombang bunyi dibedakan menjadi 3 yaitu :
a. infrasonic ( f ≤ 20 Hz )
b. audio (audience ) ( 20 Hz < f < 20.000 Hz )
c. ultrasonic ( f > 20.000 Hz )
Dari ketiga jemis gelombang bunyi tersebut, hanyalah bunyi audio saja yang dapat ditangkap oleh tilinga manusia.

1. Cepat rambat Bunyi
Bunyi dapat merambat padaa 3 jenis zat, yaitu zat padat, zat cair, dan gas.

· Cepat rambat bunyi di udara = 340 m/s

· Cepat rambat bunyi di air = 1400 m/s

· Cepat rambat bunyi di besi = 3500 m/s

Cepat rambat bunyi tersebut dapat ditentukan dengan persamaan:
a. pada zat padat
E = modulus Young (N/m2)
ρ = massa jenis zat (kg/m3)
v = cepat rambat bunyi ( m/s )
b. pada zat cair
B = modulus Bulk (N/m2)
ρ = massa jenis zat (kg/m3)
v = cepat rambat bunyi ( m/s )
c. pada zat gas
γ = konstante Laplce
R = konstante umum gas ( R = 8,31 j/molK)
T = suhu mutlak gas ( K )
M = massa molekul gas ( kg/mol)

Contoh Soal 1:
Suatu bunyi yang frekuensinya f = 250 Hz merambat pada zat padat yang memiliki modulus Young E =10⁸ N/m² dan massa jenisnya ρ = 2500 kg/m³. Tentukan : a. cepat rambat bunyi
b. panjang gelombang bunyi
Penyelesaian :
Diketahui : f = 250 Hz, E =10⁸ N/m², ρ =2500 kg/m3
Ditanya : a. v = …? b. l =…?

Dijawab : a. v = √ E/ρ         kunci: 200 m/s
                 b. l = v / f                      kunci: 0,8 m

2.Intensitas Bunyi
Energi bunyi biasa disebut dengan intensitas bunyi yang menyatakan energi bunyi tiap satuan waktu yang menembus tiap satuan luas suatu bidang secara tegak lurus (Intensitas bunyi adalah besarnya daya bunyi tiap satuan luas bidang).

Dimana : P = daya bunyi ( watt )
               A = luas bidang ( m2 )
                I = intensitas bunyi (watt/m2)
Apabila sumber bunyi berupa sebuah titik dan bersifat isotropis (menyebar ke segala arah), maka bidang yang ditembus oleh daya bunyi merupakan bidang kulit bola ( A = 4πr2 ). Maka persamaan intensitas bunyi di atas dapat dituliskan sebagai berikut :
dimana r = jarak sumber bunyi ke suatu titik.

Batas intensitas yang dapat didengar

· Intensitas maksimum yang masih dapat didengar manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 10⁰ watt/m² atau 1 watt/m².

· Intensitas terkecil yang masih dapat menimulkan rangsangan pendengaran pada telinga adalah 10^-12 watt/m².

Contoh Soal 2 :
Sebuah sumber bunyi mempunyai daya 200π watt. Tentukanlah intensitas bunyi di suatu titik yang berjarak 10 m dari sumber bunyi tersebut !
Penyelesaian :
Diketahui : P = 200π watt, r = 10 m
Ditanya : I = …?
Jawab : I = P/2πr² kunci: 1 watt/m²

Contoh Soal 3 :
Intensitas bunyi di suatu tempat yang berjarak 9 m dari sumber bunyi adalah 8.10^-5 w/m². Tentukanlah intensitas bunyi di suatu tempat yang berjarak 18 m dari sumber bunyi tersebut !
Penyelesaian :
Diketahui : r₁ = 10 m, I₁ = 8.10^-5 w/m2
Ditanya : I₂= …?, apabila r₂ = 18 m
Jawab :

3.Taraf Intensitas Bunyi ( I )
Taraf Intensitas bunyi didefinisikan sebagai nilai logaritma dari perbandingan antara intensitas suatu bunyi dengan intensitas standar ( intensitas ambang pendengaran ).
Besarnya Taraf Intensitas bunyi dinyatakan dengan persamaan :
dimana : TI = Taraf intensitas bunyi (dB)
I = intensitas bunyi ( w/m² )
Io = intensitas ambang pendengaran.
Io = 10^-12 watt/m²
Ambang pendengaran didefinisikan sebagai inensitas bunyi terkecil yang masih dapat didengar oleh telinga normal. (Io = 10^-12 watt/m²)
Ambang perasaan didefinisikan sebagai inensitas bunyi terbesar yang masih dapat didengar oleh telinga normal tanpa rasa sakit (I = 1 watt/m² )

Contoh Soal 4 :
Intensitas bunyi di suatu tempat adalah 10^-5 watt/m^2. Tentukanlah Taraf intensitas bunyi di tempat tersebut, jika diketahui intensitas ambang pendengaran Io=10^-12w/m² !
Penyelesaian :
Diketahui : I = 10^-5 watt/m² , Io= 10^-12 watt/m²
Ditanya : TI = …?
TI = 10 log ( I/Io) = 10 .log (10^-5/10^-12)=10 . log 10⁷ TI = 10.7 = 70 dB

Contoh Soal 5 :
Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 50 dB. Tentukanlah Taraf intensitas bunyi dari sepuluh buah mesin sejenis jika dibunyikan bersama-sama. Diketahui intensitas ambang pendengaran Io= 10^-12 watt/m² !
Penyelesaian :
Diketahui : TI₁ = 50 dB Io= 10^-12 w/m²
Ditanya : TI 10 = …?
Jawab : Dicari terlebih dahulu intensitas sebuah mesin.
50 = 10 log(I/Io )
5 = log I/Io
log 10⁵ = log I/Io
10⁵ = I/Io
I = 10 ⁵. Io = 10⁵.10^-12 = 10^-7

Kemudian dicari I 10
I ₁₀ = 10. I = 10.10^-7 = 10^-6 w/m²
TI ₁₀= 10 log I/Io = 10 log 10^-6/10^-12
TI ₁₀ = 10.log 10⁶ = 10 x 6 = 60 dB

Soal tersebut di atas secara singkat dapat diselesaikandengan persamaan sbb:

TI n = TI₁ + 10 log n

Lihat penyelesaiannya !

TIn = TI1 + 10 log n

= 50 + 10.log 10

= 50 + 10 .1 = 50 + 10 = 60 dB

TUGAS 3

1. Suatu bunyi yang panjang gelombangnya λ = 2,5 m merambat pada zat padat yang memiliki modulus Young E =10¹⁰N/m² dan massa jenisnya ρ = 1000 kg/m3.

Tentukan :
a. cepat rambat bunyi
b. panjang gelombang bunyi

2. Sebuah sumber bunyi mempunyai daya 200π watt. Tentukanlah tensitas bunyi disuatu titik yang berjarak 15 m dari sumber bunyi tersebut!

3. Intensitas bunyi di suatu tempat yang berjarak 12 m dari sumber bunyi adalah 5.10^-5 w/m2. Tentukanlah intensitas bunyi di suatu tempat yang berjarak 15 m dari sumber bunyi tersebut !

4. Intensitas bunyi di suatu tempat adalah 10^-7 w/m². Tentukanlah Taraf intensitas bunyi di tempat tersebut, jika diketahui intensitas ambang pendengaran Io= 10^-12 w/m² !

5. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 70 dB. Tentukanlah Taraf intensitas bunyi dari seratus buah mesin sejenis jika dibunyikan bersama-sama. Diketahui intensitas ambang pendengaran I_o= 10^-12 w/m²!

4. Resonansi

Adalah peristiwa turut bergetarnya benda karena benda lain yang bergetar.

Syarat terjadinya resonansi haruslah frekuensi benda yang ikut bergetar sama dengan frekuensi benda yang bergetar, atau frekuensi benda yang satu merupakan kelipatan frekuensi benda yang lain.

Contoh peristiwa resonansi:

1. dua garpu tala yang mempunyai frekuensi sama, bila yang satu digetarkan maka yang lain ikut bergetar.

2. udara dalam tabung akan bergetar jika garpu tala diatasnya digetarkan.

3. senar gitar yang dipetik akan menggetarkan udara dalam kotak gitar.

4. kaca jendela ikut bergetar ketika lewat di depan rumah sebuah bus, atau ketika terjadi gemuruh petir di langit.

Pada sebuah tabung resonansi dapat terjadi pada kolom udara dengan panjang ¼ l, ¾ l, 1 ¼ l…dst dari sumber getarnya.

Contoh soal 1

Diatas tabung A digetarkan garpu tala ayang frekuensinya 300 Hz. Udara di dalam tabung A ternyata beresonansi untuk pertama kalinya saat tinggi kolom udara 28,25 cm. Tentukanlah:

a. cepat rambat bunyi di udara saat itu.

b. Berapa tinggi kolom udara harus dibuat agar terjadi resonansi kedua dan ketiga kalinya.

Penyelesaian:

f = 300 Hz

¼ l = 28,25 cm Þ l = 4 x 28,25 = 113 cm

a. v = f x l = 300 Hz x 113 cm = 33900 cm/s

b. tinggi kolom udara saat resonansi kedua

h₂ = ¾ l = ¾ x 113 = 84,75 cm

tinggi kolom udara saat resonansi ketiga

h₃ = 1 ¼ l = 5/4 x 113 = 141,25 cm

5. Efek Doppler

Bila sumber bunyi dan pendengar bergerak relative satu sama lain ( menjauh atau mendekat) maka frekuensi yang didengar oleh pendengar tidak sama dengan frekuensi sumber bunyi sebenarnya. Gejala ini disebut efek Doppler, yang pertama kali diamati oleh seorang Australia bernama Christian Johann Doppler (1803 – 1855)

Hubungan antara frekuensi yang didengar (fp) dengan frekuensi sumber bunyi (fs) dinyatakan dengan persamaan:

Dengan:

fp = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)

fs = frekuensi sumber bunyi sebenarnya (Hz)

vp =kecepatan gerak pendengar (m/s)

vs = kecepatan gerak sumber bunyi (m/s)

v = kecepatan gelombang bunyi di udara (m/s)

ketentuan tanda v_p dan v_s

misalkan p = pendengar atau pengamat

dan s = sumber bunyi, spt pd gambar:

1. jika p bergerak mendekati s, maka v_p diberi tanda (+), sehingga f_p > f_s.

2. jika p bergerak menjauhi s, maka v_p diberi tanda (-), sehingga f_p < f_s.

3. jika s bergerak mendekati p, maka v_s diberi tanda (-), sehingga f_p > f_s.

4. jika s bergerak menjauhi p, maka v_s diberi tanda (+), sehingga f_p < f_s.

5. jika p dan s sama-sama diam v_p= v_s = 0, sehingga f_p = f_s.

Contoh Soal 2

1. sebuah mobil membunyikan klakson dan bergerak menjauhi pendengar diam, kecepatan mobil itu 72 km/jam dan frekuensi klaksonnya 150 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi yang terdengar oleh pendengar?

Penyelesaian:

v_p= 0 ( diam)

v_s = 72000 m/ 3600 s = 20 m/s

v = 340 m/s

f_s = 150 Hz

Jadi frekuensi yang terdengar oleh pendengar adalah 142 Hz.

2. Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 400 Hz bergerak dengan kecepatan 10 m/s mendekati seorang yang diam. Angina bertiup dengan kecepatan 10 m/s menentang sumber bunyi tsb. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Hitung frekuensi yang didengar oleh orang yang sedang diam tersebut.

Penyelesaian:

f_s = 400 Hz

v_s = -10 m/s (mendekat)

v _angina = 10 m/s

v = 340 m/s

dengan adanya angina, maka kecepatan bunyi diudara menjadi v’ = v ± v _angina

(+) jika arah angin searah gerak sumber bunyi

(-) jika arah angin berlawanan arah

V’ = v – v _angin= 340 – 10 = 330 m/s

Jadi frekuensi yang ditangkap pendengar sebesar 412,5 Hz.

TUGAS 4

1. Diatas tabung A digetarkan garpu tala ayang frekuensinya 690 Hz. tinggi kolom udara 60 cm. Tentukanlah:

Berapa tinggi kolom udara harus dibuat agar terjadi resonansi pertama dan kedua?

2. Diatas tabung tegak terbuka yang berisi air, digetarkan garpu tala dengan frekuensi 800 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s, maka tinggi kolom uara dalam tabung supaya terjadi resonansi adalah…

3. Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasun sambil membunyikan peluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Laju suara di udara 340 m/s. Maka berapakah frekuensi peluit kereta api tsb?

4. Sebuah mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi pendengar yang diam sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 500 Hz. Mmobil pemadam tsb bergerak dengan kecepatan 30 m/s. Hitunglah frekuensi yang didengar oleh pendengar itu?

5. Sebuah mobil ambulans dan serang pengendara sepeda motor bergerak saling mendekati dengan kecepatan sama 80 m/s. Bersamaan dengan itu angin bertiup dari arah pengendara sepeda motor menuju mobil ambulans dengan kecepatan 20 m/s. Bila mobil ambulans membunyikan sirine dengan frekuensi 300 Hz dan kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi sirine yang didengar oleh pengendara sepeda motor?

Demikian pembahasan materi Belajar Soal dan Jawaban Getaran, Gelombang dan Bunyi Penjelasan, Pengertian tersebut diatas harapan dapat segera menguasai materi tersebut, salam sukses sukses selalu.. Mohon like, Share bagi kan keteman teman beramal klau bukan sekarang kapan lagi.. hehehe Terima Kasih