Fisika Gatang - Copy
-
Upload
putra-jaya -
Category
Documents
-
view
224 -
download
0
description
Transcript of Fisika Gatang - Copy
BAB I
PENERAPAN GELOMBANG BUNYI DALAM TEKNOLOGI
Dalam penerapan dunia pengetahuan sekarang ini, gelombang bunyi
dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan penelitian.dibidang kelautan
misalnya untuk mengukur kedalaman laut, dibidang industry misalnya untuk
mengetahui cacat yang terjadi pada benda-benda hasil produksinya, di bidang
pertanian untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian, dan di bidang kedokteran
dapat di gunakan untuk terapi adanya penyakit dalam organ tubuh. Untuk
keperluan tersebut di gunakan suatu alat yang bekerja berdasarkan prinsip
pemantulan gelombang bunyi yang di sebut SONAR (Sound Nafigation
Ranging).
Prinsip kerja SONAR berdasarkan prinsip pemantulan gelombang
ultrasonik. Alat ini di perkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang
ilmuwan dari Prancis pada tahun1914. Pada saat itu Paul dan pembantunya
membuat alat yang dapat mengiriim pancaran kuat gelombang bunyi
berfrekuensi tinggi (ultrasonik) melalui air. Pada dasarnya SONAR memiliki dua
bagian alat yang memancarkan gelombang ultrasonik yang di sebut transmitter
(emiter) dan alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul (gema)
yang di sebut sensor (reciver).
Gelombang ultrasonik di pancarkan oleh transmitter (pemancar) yang di
arahkan ke sasaran, kemudian akan di pantulkan kembali dan di tangkapp oleh
pesawat penerima (reciver). Dengan mengukur waktu yang di perlukan dari
gelombang di pancarkan sampai gelombang di terima lagi, maka dapat di ketahui
jarak yang di tentukan. Untuk mengukur kedalaman laut, SONAR diletakan di
bawah kapal.
Dengan pancaran ultrasonik diarahkan lurus ke dalam laut, dalamnya air
dapat di hitung dari panjang waktu antara pancaran yang turun dan naik setelah
digemakan. Apabila cepat rambat gelombang bunyi di udara “v”, selang waktu
antara gelombang di pancarkan dengan gelombang pantul datang adalah ∆t,
indeks bias air “n” dan kedalam laut adalah “d” maka kedalaman laut tersebut
dapat di cari dengan persamaan :
d=v .∆ t
2n
o dengan :
o d = jarak yang di ukur (m)
o ∆t = waktu yang di perlukan dari gelombang di pancarkan sampai
di terima kembali (s)
o v = kecepatan rambat gelombang ultrasonik (m/s)
o n = indeks bias medium
selanjutnya dalam perkembangannya, penggunaan gelombang ultrasonik
dalam pelayaran di gunakan sebagai navigator. Padamesin cuci, getaran
ultrasonik yang kuat dapat menggugurkan ikatan antar partikel kotoran dan
menggetarkan debu yang melekat pada pakaian sehingga lepas. Di sekitar
lapangan udara (bandara), getaran gelombang ultrasonik yang kuat dapat
membuyarkan kabut. Dalam bidang kedokteran, getaran gelombang ultrasonik
yang berenergi rendah dapat di gunakan untuk mendeteksi/menemukan
penyakit yang berbahaya dalam organ tubuh, misalnya di jantung, payudara,
hati, otak, ginjal, dan organ lain. Pengamatan ultrasonik pada wanita hamil
untuk melihat perkembangan janin dalam uterus dalam menggunakan
ultrasonografi. Denagn menggunakan ultrasonik yang berenergi tinggi dapat
di gunakan sebagai pisau bedah, yang pada umumnya untuk dilakukan
pembedahan dalam neurologi dan otologi.
Di bidang pertanian, ultrasonik berenergi rendah digunakan untuk
meningkatkan hasil pertanian, misalnya penyiaran biji atau benih dengan
menggunakan ultrasonik dapat menghasikan pertumbuhan yang lebih cepat
dari biasanya, tanaman kentang yang di rawat dengan radiasi ultrasonik dapat
meningkat produksi panennya.
A. Pengertian
Gelombang bunyi merupakan salah satu contohdari gelombang
mekanik, yaitu gelombang merambat memerlukan zat perantara ( medium
perantara). Yaitu, udara, zat cair atau zat padat. Gelombang bunyi adalah
gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal, yaitu
gelombang yang arah rambatannyasejajar dengan arah getarannya.
Gelombang bunyi di hasilkan oleh benda yang bergetar, benda yang
bergetar di sebut sumber bunyi. Karena bunyi yang di hasilkan oleh benda
yang bergetar, maka kuat kerasnya bunyi tergantung pada amplitude
getarannya.
Gelombang bunyi sebagai gelombang mekanik. Gelombang bunyi
yang di hasilkan oleh suatu getaran di aplikasikan dalam teknologi telah
banyak membantu manusia baik dalam bidang industry maupun dalam
bidang kedokteran. Dalam bidang industri yang banyak di gunakan adalah
teknik SONAR (Sound Navigation and Ranging) yaitu suatu teknik
pantulan bunyi untuk navigasi. Lebih detailnya sebagai berikut:
1. Kaca Mata Tuna Netra
Kaca mata tuna netra di lengkapi dengan pengirim dan penerima
ultrasonik sehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada di
depannya. Gelombang ultrasonik di pancarkan frame kaca mata dan
mengenai objek di sekitar, gelombang ultrasonic di pantulkan dan di
terima kembali oleh alat penerima pada kaca mata. Ultrasonik berada
pada frame pada kaca mata yang mengirimkan signal getaran pada
telinga tuna netra. Perlu di ketahui bahwa orang yang tuna netra memiliki
pendengaran yang lebih tajam atau sensitif di banding orang yang
bermata normal.
2. Mengukur Kedalaman Laut
Kedalaman laut termasuk kawanan atau gerombolan ikan di bawah
permukaan air dapat di tentukan oleh teknik pantulan pulsa ultrasonic,
pulsa ultrasonic di pancarkan oleh system yang di namakan fathometer.
Ketika pulsa mengenai dasar laut atau gerombolan ikan, maka pulsa akan
di pantulkan dan diterima kembali oleh antenna penerima. Dengan
mengetahui waktu pancar sampai gelombang diterima kembali maka
jarak gelombang ikan atau dasar laut bias dihitung dengan persamaan
gerak lurus beraturan (glb).
3. Mendeteksi Retak-Retak pada Struktur Logam
Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton di
gunnakan Scaning Ultrasonik. Teknik scaning ultrasonic inilah yang di
gunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian
pesawatterbang, yang bias membahayakan sebuah penerbangan pesawat.
Idealnya dalam pemeriksaan rutin setiap bagian penting pada pesawat
akan di scaning ultrasonik. Bila ada keretakan a
kan di ketahui dengan cepat dapat di atasi sebelum pesawat
diperkenankan terbang.
4. Membersihkan Benda Deengan Ultrasonik
Beberapa benda seperti berlian dan perhiasan serta bagian-bagian
mesin, sangat sukar di bersihkan dengan menggunakan spon kasar atau
detergen keras.getaran-getaran dari ultrasonik ternyata dapat
merontokan suatu kotoran dari suatu objek. Berlian, komponen
elektonik atau bagian-bagian mesin yang akan dibersihkan akan
dicelupkan ke dalam cairan kemudian gelombang ultrasonik frekuensi
timggi dikirim pada cairan sehingga cairan ikut bergetar maka getaran
cairan dapatt merontokan kotoran yang menempel tanpa harus digosok.
5. Survai Geofisika
Suatu gempa bumi atau ledakan dahsyat dapat menghantarkan
gelombang bunyi yang dicatat dengan seismograf yang di letakan
diberbagai tempat. Catatan ini dapat memperlihatkan bentuk gangguan,
bentuk gangguan tergantung dari struktur lapisan bumi. Sehingga
pantulan gelombang bunyi yang berfrekuensi tinggi atau ultrasonik
ketika melalui lapisan-lapisan bumi bias dipakai untuk memperkirakan
lapisan-lapisan batuan dan mineral yang mengandung endapan-endapan
minyak atau mineral-mineral berharga.
6. Kamera
Pernahkah anda menggunakan kamera yang dapat mengatur
fokusnya secara otomatis. Kamera seperti ini pasti menggunakan sonar.
Gelombang-gelombang ultrasonik dikirim oleh kamera menuju objek
yang akan difoto setelah gelombang dipantulkan kamera dapat
mengatahui jarak objek sehingga secara otomatis kamera mengatur
focus sesuai jarak objek tersebut.