MAKALAH PENERAPAN GELOMBANG BUNYI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
PEMANFAATAN GELOMBANG BUNYI
Aplikasi Ultrasonik. Gelombang ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan antara lain:
a) kacamata tunanetra, dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netra pada gambar berikut.
b) mengukur kedalaman laut, untuk menentukan kedalaman laut (d) jika diketahui cepat rambat bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman dan penerimaan pulsa adalah :
c) alat kedokteran, misalnya pada pemeriksaan USG (ultrasonografi). Sebagai contoh, scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti pemeriksaan dengan sinar X, pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko), baik bagi ibu maupun janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan ultrasonic tidak merusak material yang dilewati, maka disebutlah pengujian ultrasonic adalah pengujian tak merusak (non destructive testing, disingkat NDT). Tehnik scanning ultrasonic juga digunakan untuk memeriksa hati (apakah ada indikasi kanker hati atau tidak) dan otak. Pembuatan perangkat ultrasound untuk menghilangkan jaringan otak yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah otak. “Dengan cara ini, pasien tidak perlu menjalani pembedahan otak yang berisiko tinggi. Penghilangan jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus memotong dan menjahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala.
(2) Manfaat cepat rambat bunyi dalam kehidupan sehari-hari yaitu:
a) Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang dan malam.
b) Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang hari.
(3) Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.
a) Pemanfaatan resonansi pada alat musik seperti seruling, kendang, beduk dan lainnya.
(4) Manfaat pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
a) menentukan kedalaman laut
Pada dinding kapal bagian bawah dipasang sebuah sumber getaran (osilator). Di dekat osilator dipasang alat penerima getaran (hidrofon). Jika waktu getaran (bunyi) merambat (t) sekonuntuk menempuh jarak bolak-balik yaiu 2 L meter, maka cepat rambat dapat dihitung sebagai berikut.
Di mana:
v = cepat rambat bunyi (m/s)
L = dalamnya laut (m)
t = waktu (t)
b) melakukan survei geofisika
mendeteksi, menentukan lokasi dan mengklasifikasikan gangguan di bumi atau untuk menginformasikan struktur bumi, mendeteksi lapisan batuan yang mengandung endapan minyak
c) prinsip pemantulan ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur ketebalan pelat logam, pipa dan pembungkus logam yang mudah korosi (karat).
d) Mendeteksi retak-retak pada struktur logam
Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scanning ultrasonic inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang nanti bisa membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemerikasaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat di-scaning secara ultrasonic. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonic dari retakan akan dapat dideteksi. Retakan ini kemudian diperiksa dan segera diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang.
Dalam suatu kehidupan, manusia tak lepas dari bunyi. Karena komponen tersebut sangat erat kaitannya dalam keberlangsungan suatu sistem kehidupan. Bunyi tersebut dikelompokkan dalam kelompok gelombang. Pada zaman teknologi sekarang, gelombang bunyi memiliki banyak manfaat dalam kehidupan manusia. Sehingga dengan gelombang bunyi, pekerjaan tertentu dapat dilakukan dengan mudah. Di bawah ini adalah beberapa pemanfaatan gelombang bunyi.
1. Mengukur Kedalaman Laut
Untuk mengetahui kedalaman laut yang dangkal mungkin dapat menggunakan tali atau tambang. Tali yang telah diberi tanda satuan dimasukkan ke dalam laut kemudian dapat diketahui dalamnya. Akan tetapi apabila untuk mengukur kedalaman laut dalam akan susah jika hanya menggunakan tambang. Untuk itu digunakan peristiwa cepat rambat bunyi yang dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Metode ini mulai muncul sejak terjadi perang dunia. Para serdadu mengukur kedalaman laut untuk mencari kapal yang karam. Metode yang telah ada sampai saat ini ada dua macam yaitu:
A.Batu Duga
Batu duga adalah suatu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat yang massanya berkisar 25-75 kg. Penggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata-rata 1600 meter per detik sampai membentur dasar laut.setelah membentur dasar laut, bunyi dipantulkan dalam bentuk gema dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang juga dipasang di dasar kapal.
Jarak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diterjemahkan sebagai kedalaman kaut. Cara ini dianggap lebih praktis, cepat, dan akurat. Namun tidak dapat memperleh informasi tentang suhu, jenis batuan, dan tanda-tanda kehidupan di dasar laut.
B. Gema Suara
Gema suara yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan gema suara yaitu Echo sounder (sonar) dan hidrofon. Echo sounder adalah alat pengirim suara, sedangkan hidrofon adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat rambat bunyi dalam air yaitu 1500 meter per detik.
Mendeteksi Retak-Retak Pada Struktur Logam
Untuk mendeteksi retak-retak pada struktur logam atau beton digunakan scanning ultra sonik. Inilah yang dgunakan untuk memeriksa retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang nantinya bisa membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemeriksaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat discanning secara ultrasonik. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonik dari retakan akan dapat dideteksi.
2. Kacamata Tuna Netra
Kacamata tuna netra dilengkapi pengiriman dan penerimaan ultrasonik, sehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada di depannya. Gelombang ultrasonik dipancarkan frame kacamata dan mengenai objek di sekitarnya, gelombang ultrasonik dipantulkan dan diterima kembali oleh penerima pada kacamata. Ultrasonik berada pada frame kacamata yang mengirimkan sinyal getaran pada telinga tuna netra.
3. Pencitraan Medis
Bunyi ultrasonik dalam bidang kedokteran dengan menggunakan teknik pulsa gema. Teknik ini hampir sama dengan sonar. Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, dan pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya seta luka dalam tubuh kemudian dideteksi. Dengan menggunakan teknik ini , tumor atau pertumbuhan abnormal lainnya atau gumpalan fluida dapat dilihat. Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan.
4. Terapi Medis Dengan Bunyi Ultrasonik
Dalam dunia ledokteran, gelombang ultrasonik digunakan dalam diagnosa dan pengobatan. Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG (ultrasonografi), dapat digunakan untuk megetahui janin di dalam kandungan. Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi( setinggi () yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut. Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan lokal pada otot yang cedera.
5. Mengetahui Keadaan Bagian dalam Bumi
Pergeseran tiba-tiba segmen kerak bumi dibatasi zona patahan dapat menghasilkan gelombang seismik. Ini memungkinkan para ahli geologi dan geofisika untuk memperoleh pengetahuan tentang keadaan bagian dalam bumi dan membantu mencari sumber bahan bakar fosil baru. Ada empat tipe gelombang seismik, yaitu gelombang badan P, gelombang badan S, gelombang permukaan Love, dan gelombang permukaan Rayleigh. Alat yang digunakan untuk mendeteksi gelombang-gelombang ini disebut seismograf, yang biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya gempa bumi. Seperti gelombang, laju gelombang seismik bergantung pada sifat medium, rigiditas, ketegaran, dan kerapatan medium. Grafik waktu perjalanan dapat digunakan untuk menentukan jarak stasiun seismograf dari episenter gempa bumi.
6. Mengetahui Siang dan Malam
Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang dan malam. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang.
7. Remote Control
Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
8. Mencuci Benda dengan Ultrasonik
Beberapa benda seperti berlian dan bagian-bagian mesin, sangat sukar dibersihkan dengan menggunakan spon kasur atau ditergen keras. Getaran-getaran frekuensi tinggi dari ultrasonic dapat dimanfaatkan untuk merontokkan kotoran dari suatu objek. Suatu objek (berlian, komponen-komponen elektronik atau bagian-bagian mesin) dicelupkan dalam suatu cairan. Gelombang ultrasonik kemudian dikirim melalui cairan menyebabkan cairan bergetar dengan sangat kuat. Getaran cairan akan merontokkan kotoran yang menempel pada objek tanpa harus menggosok kotoran itu dengan keras.
9. Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
10. Penerapan dalam Bidang Industri
Dalam dunia industri, dengan menggunakan bor-bor ultrasonik dapat dibuat berbagai bentuk atau ukuran lubang pada gelas dan baja.
11.Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.
12. Deteksi kebocoran pipa/ keping logam.
MAKALAHKU
PENERAPAN PRINSIP GELOMBANG BUNYI
DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Gelombang bunyi adalah getaran yang merambat melalui medium dan dapat didengar oleh alat indera. Syarat terdengarnya bunyi antara lain memiliki medium, memiliki sumber bunyi, dan ada alat indera pendengaran yang berfungsi dengan baik. Gelombang bunyi termasuk ke dalam gelombang mekanik dan gelombang longitudinal. Gelombang bunyi dapat merambat melalui tiga medium, yaitu zat padat, zat cair, dan gas.Dalam suatu kehidupan, manusia tak lepas dari bunyi. Karena komponen tersebut sangat erat kaitannya dalam keberlangsungan suatu sistem kehidupan. Bunyi tersebut dikelompokkan dalam kelompok gelombang. Pada zaman teknologi sekarang, gelombang bunyi memiliki banyak manfaat dalam kehidupan manusia. Sehingga dengan gelombang bunyi, pekerjaan tertentu dapat dilakukan dengan mudah. Di bawah ini adalah beberapa pemanfaatan gelombang bunyi.
1. Mengukur Kedalaman Laut
Untuk mengetahui kedalaman laut yang dangkal mungkin dapat menggunakan tali atau tambang. Tali yang telah diberi tanda satuan dimasukkan ke dalam laut kemudian dapat diketahui dalamnya. Akan tetapi apabila untuk mengukur kedalaman laut dalam akan susah jika hanya menggunakan tambang. Untuk itu digunakan peristiwa cepat rambat bunyi yang dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Metode ini mulai muncul sejak terjadi perang dunia. Para serdadu mengukur kedalaman laut untuk mencari kapal yang karam. Metode yang telah ada sampai saat ini ada dua macam yaitu:
A.Batu Duga
Batu duga adalah suatu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat yang massanya berkisar 25-75 kg. Penggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata-rata 1600 meter per detik sampai membentur dasar laut.setelah membentur dasar laut, bunyi dipantulkan dalam bentuk gema dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang juga dipasang di dasar kapal.
Jarak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diterjemahkan sebagai kedalaman kaut. Cara ini dianggap lebih praktis, cepat, dan akurat. Namun tidak dapat memperleh informasi tentang suhu, jenis batuan, dan tanda-tanda kehidupan di dasar laut.
B. Gema Suara
Gema suara yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan gema suara yaitu Echo sounder (sonar) dan hidrofon. Echo sounder adalah alat pengirim suara, sedangkan hidrofon adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat rambat bunyi dalam air yaitu 1500 meter per detik.
Mendeteksi Retak-Retak Pada Struktur Logam
Untuk mendeteksi retak-retak pada struktur logam atau beton digunakan scanning ultra sonik. Inilah yang dgunakan untuk memeriksa retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang nantinya bisa membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemeriksaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat discanning secara ultrasonik. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonik dari retakan akan dapat dideteksi.
2. Kacamata Tuna Netra
Kacamata tuna netra dilengkapi pengiriman dan penerimaan ultrasonik, sehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada di depannya. Gelombang ultrasonik dipancarkan frame kacamata dan mengenai objek di sekitarnya, gelombang ultrasonik dipantulkan dan diterima kembali oleh penerima pada kacamata. Ultrasonik berada pada frame kacamata yang mengirimkan sinyal getaran pada telinga tuna netra.
3. Pencitraan Medis
Bunyi ultrasonik dalam bidang kedokteran dengan menggunakan teknik pulsa gema. Teknik ini hampir sama dengan sonar. Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, dan pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya seta luka dalam tubuh kemudian dideteksi. Dengan menggunakan teknik ini , tumor atau pertumbuhan abnormal lainnya atau gumpalan fluida dapat dilihat. Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan.
4. Terapi Medis Dengan Bunyi Ultrasonik
Dalam dunia ledokteran, gelombang ultrasonik digunakan dalam diagnosa dan pengobatan. Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG (ultrasonografi), dapat digunakan untuk megetahui janin di dalam kandungan. Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi( setinggi () yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut. Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan lokal pada otot yang cedera.
5. Mengetahui Keadaan Bagian dalam Bumi
Pergeseran tiba-tiba segmen kerak bumi dibatasi zona patahan dapat menghasilkan gelombang seismik. Ini memungkinkan para ahli geologi dan geofisika untuk memperoleh pengetahuan tentang keadaan bagian dalam bumi dan membantu mencari sumber bahan bakar fosil baru. Ada empat tipe gelombang seismik, yaitu gelombang badan P, gelombang badan S, gelombang permukaan Love, dan gelombang permukaan Rayleigh. Alat yang digunakan untuk mendeteksi gelombang-gelombang ini disebut seismograf, yang biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya gempa bumi. Seperti gelombang, laju gelombang seismik bergantung pada sifat medium, rigiditas, ketegaran, dan kerapatan medium. Grafik waktu perjalanan dapat digunakan untuk menentukan jarak stasiun seismograf dari episenter gempa bumi.
6. Mengetahui Siang dan Malam
Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang dan malam. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang.
7. Remote Control
Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
8. Mencuci Benda dengan Ultrasonik
Beberapa benda seperti berlian dan bagian-bagian mesin, sangat sukar dibersihkan dengan menggunakan spon kasur atau ditergen keras. Getaran-getaran frekuensi tinggi dari ultrasonic dapat dimanfaatkan untuk merontokkan kotoran dari suatu objek. Suatu objek (berlian, komponen-komponen elektronik atau bagian-bagian mesin) dicelupkan dalam suatu cairan. Gelombang ultrasonik kemudian dikirim melalui cairan menyebabkan cairan bergetar dengan sangat kuat. Getaran cairan akan merontokkan kotoran yang menempel pada objek tanpa harus menggosok kotoran itu dengan keras.
9. Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
10. Penerapan dalam Bidang Industri
Dalam dunia industri, dengan menggunakan bor-bor ultrasonik dapat dibuat berbagai bentuk atau ukuran lubang pada gelas dan baja.
11.Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.
12. Deteksi kebocoran pipa/ keping logam.
- Pengaduk campuran logam pada tanur.
- Pengendali lumba-lumba dan singa laut.
- Terapi kanker/ penyakit.
- Terapi tumbuh kembang.
- Pemecah batu ginjal/ penyumbatan saluran darah menuju jantung.
POSTINGAN POPULER
MAKALAH FISIKA - PEMANASAN GLOBAL (GLOBAL WARMING)
http://ravikurnia1.blogspot.com/2015/08/makalah-penerapan-gelombang-bunyi-dalam.html
KOMENTAR