Bunyi 1-1

3,679
-1

Published on

Published in: Business, Technology
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
3,679
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
121
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bunyi 1-1

  1. 2. <ul><li>Halo bulan disebabkan oleh pembiasan cahaya bulan yang merupakan cermin sinar matahari, dari kristal es di bagian atas atmosfer. Kristal es ini berasal dari pembekuan super tetesan air dingin dan ada di awan cirrus yang terletak di ketinggian 20.000 kaki atau lebih. Kristal ini berperilaku seperti permata pembiasan, dan mencerminkan ke arah yang berbeda. Cincin yang muncul di sekitar bulan berasal dari sinar yang melewati sisi enam kristal es di atmosfer tinggi. Kristal es ini membiaskan atau menekuk cahaya dengan cara yang sama seperti belokan lensa kamera cahaya. Ciincin ini memiliki diameter 22 derajat. Kadang-kadang, jika beruntung, bisa dilihat cincin kedua, yang berdiameter 44 derajat. Bentuk kristal es menghasilkan fokus cahaya ke dalam sebuah cincin. Karena kristal es biasanya memiliki bentuk yang sama, yaitu bentuk heksagonal, maka cincin bulan hampir selalu berukuran sama. Lingkaran cahaya bisa dihasilkan oleh sudut pandang yang berbeda dalam kristal, dan lingkaran cahaya dapat dibentuk dengan sudut 46 derajat. </li></ul>
  2. 3. BUNYI
  3. 4. Gelombang Bunyi <ul><li>Gelombang Mekanik, baik transversal maupun longitudinal, berjalan dalam sebuah medium . </li></ul>Gelombang Bunyi: Kita anggap Sembarang Gelombang Longitudinal sebagai gelombang bunyi Medium gelombang bunyi umumnya adalah udara. Udara adalah fluida.
  4. 5. Istilah dan terminologi Sumber titik (Point source) : ukuran sumber emisi kecil dibandingkan jarak antara sumber dan pengamat. Muka gelombang (Wave front): permukaan dengan fasa sama. Sinar (Rays): tegak lurus terhadap wave front, arah penjalaran. Pada radius besar (jauh dari sumber titik): Muka gelombang sferis  muka gelombang planar
  5. 6. Fungsi Gelombang y ( x,t ) = y m sin( kx-  t ) Gelombang Transversal Fungsi sin dan cos identik untuk fungsi gelombang, berbeda hanya pada konstanta fasa. Kita menggunakan cos untuk perpindahan. sin(  +90˚)=cos  s ( x,t ) = s m cos( kx-  t ) s : perpindahan (displacement) dari posisi setimbang Gelombang Longitudinal
  6. 7. Contoh gelombang menjalar
  7. 8. Amplitudo Tekanan ∆ p ( x,t ) = ∆p m sin( kx-  t ) ∆ p : perubahan tekanan dalam medium karena kompresi (∆ p >0) atau ekspansi (∆ p <0) ∆ p ( x,t ) dan s ( x,t ) berbeda fasa 90˚ Artinya jika  s maksimum,  p adalah 0
  8. 9. Laju Gelombang Gelombang Bunyi ( Longitudinal): Modulus Bulk Densitas Volume elastik inersial Modulus Bulk Tegangan Densitas Linier elastisitas inersial Gelombang Transversal (Tali):
  9. 10. <ul><li>T = Suhu Mutlak (K) </li></ul><ul><li>R = Konstanta gas </li></ul><ul><li>R = 8,314 J/mol. K </li></ul><ul><li>M = massa molar gas </li></ul><ul><li>M (gas) = 29 x 10 -3 kg/mol </li></ul><ul><li>= konstanta </li></ul><ul><li>gas = 1,4 </li></ul>
  10. 11. <ul><li>Mengapa suara yang didengar pada malam hari lebih jelas dibandingkan dengan siang hari? </li></ul>
  11. 14. Intensitas Gelombang Bunyi (Longitudinal): P: daya A: luas area yang meng-intercept bunyi Hubungan Tekanan dan Amplitudo Perpindahan ∆ p m = (  )S m Gelombang Transversal (Tali):
  12. 15. Intensitas Bunnyi Sumber Titik Luas Wavefront pada jarak r dari sumber: A = 4  r 2
  13. 16. Skala Decibel Level bunyi dapat berubah beberapa besaran orde (orders of magnitude). Karena iti, tingkat bunyi  didefinisikan sebagai: Bagaimana mengukur ke-nyaring-an bunyi? Catatan: Jika I berubah jadi 10 kali,  bertambah 1. decibel 10 -12 W/m 2 , ambang pendengaran manusia
  14. 17. <ul><li>Apa perbedaan tinggi rendahnya bunyi dengan kuat lemahnya bunyi? </li></ul><ul><li>Tinggi rendah bunyi bergantung pada frekuensi getaran sumber bunyi </li></ul><ul><li>Kuat bunyi bergantung pada besarnya amplitudo </li></ul>
  15. 18. <ul><li>Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne adalah sebagai berikut. </li></ul><ul><li>1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan. </li></ul><ul><li>2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan. </li></ul><ul><li>3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. </li></ul><ul><li>4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. </li></ul>
  16. 19. <ul><li>Faktor-faktor yang memengaruhi kuat bunyi adalah: </li></ul><ul><li>1) amplitudo, </li></ul><ul><li>2) jarak sumber bunyi dari pendengar, </li></ul><ul><li>3) jenis medium . </li></ul>
  17. 20. Interferensi <ul><li>Dua gelombang identik dari dua sumber titik berbeda memiliki perbedaan fasa pada sembarang titik yang bergantung pada PERBEDAAN PANJANG LINTASAN ∆L </li></ul>Jika L 1 = L 2 , maka terjadi interferensi konstruktif. Jika tidak, kita harus pelajari situasinya.
  18. 21. Interferensi = 0: konstruktif  =  : destruktif lainnya: diantaranya x  x +  Perubahan lintasan  Perubahan fasa 2  kx  kx +2 
  19. 22.  = 0: konstruktif  =  : destruktif lainnya: diantaranya = m (2  ), m = 0,1,2, ...  = ( m +1/2)(2  ), m = 0,1,2, ... Interferensi Destruktif: Konstruktif: m =0,1,2, ...
  20. 23. Pipa : Gel Berdiri dalam Tabung SYARAT BATAS: Ujung Tertutup: s = 0, harus jadi node utk s ∆ p = ∆p m , antinode utk ∆p Ujung Terbuka: s = s m , harus jadi antinode untuk s ∆ p =0, node untuk ∆p
  21. 24. Resonansi Bunyi Tinjau pipa dengan panjang L , satu ujungnya terbuka , ujung lainnya tertutup. Pada resonansi, perpindahan antinode pada ujung terbuka , dan perpindahan node pada ujung tertutup.
  22. 25. Ujung Terbuka: antinode Ujung Tertutup: node Panjang gelombang terpanjang yang memenuhi syarat Frekuensi resonansi fundamental Resonansi Bunyi … Harmonik:
  23. 26. Resonansi Bunyi … Pipa terbuka pada kedua ujungnya : perpindahan antinode pada kedua ujungnya. Pipe tertutup pada kedua ujungnya : perpindahan nodes pada kedua ujungnya. Untuk kedua kasus tersebut: Ekspresi yang sama seperti tali dengan kedua ujungnya terikat.
  24. 27. Ketinggian air dalam tabung gelas vertikal yang panjangnya 1.00 m dapat diubah-ubah. Sebuah garpu tala dengan frekuensi 686 Hz dibunyikan di tepi atas tabung. Tentukan ketinggian air agar terjadi resonansi. Misal L adalah panjang kolom udara. Maka kondisi untuk terjadinya resonansi adalah: Soal
  25. 28. Efek Doppler <ul><li>Efek Doppler: perubahan frekuensi (bertambah atau berkurang) yang disebabkan oleh gerak dari sumber dan/atau detektor </li></ul>Untuk pembahasan berikut, laju diukur relatif terhadap udara , medium tempat menjalarnya gelombang bunyi Efek Doppler terjadi saat terdapat gerak relatif antara sumber dan detektor/pengamat. Klakson mobil:
  26. 29. Detektor Bergerak, Sumber Diam Contoh: Dua mobil bergerak dengan laju v 1 dan v 2 Bagi orang yang duduk di mobil 1, dia melihat laju mobil 2 relatif terhadapnya v 2 - v 1. Frekuensi yang terdeteksi oleh telinga adalah frekuensi (rate) detektor mengintercept gelombang. Frekuensi (rate) tersebut berubah jika detektor bergerak relatif terhadap sumber.
  27. 30. <ul><li>Jika detektor diam : </li></ul>Detektor Bergerak, Sumber Diam Dibagi dengan  untuk mendapatkan jumlah perioda dalam waktu t Perioda dalam satu satuan waktu: frekuensi Jika detektor bergerak mendekati sumber : jumlah perioda yang mencapai detektor bertambah. Atau: Jarak tempuh bunyi dalam waktu t
  28. 31. v D adalah LAJU , selalu positif Jika detektor bergerak mendekati sumber : Secara umum: + : mendekati S -: menjauhi S Detektor Bergerak, Sumber Diam
  29. 32. Sumber Bergerak, Detektor Diam Jika sumber bergerak mendekati detektor : gelombang termampatkan. Atau: Sumber diam: Jarak antara dua wavefront dengan perioda T
  30. 33. Sumber Bergerak, Detektor Diam
  31. 34.  Sumber Bergerak, Detektor Diam v S adalah LAJU , selalu positif Jika sumber bergerak mendekati detektor : Secara umum: -: mendekati D +: menjauhi D
  32. 36. Secara umum +: menjauhi D -: mendekati D + : mendekati S -: menjauhi S Semua laju diukur relatif terhadap medium propagasi: udara  Efek Doppler secara umum
  33. 37. Jika v S > v , persamaan Doppler tidak lagi berlaku: Laju Supersonik Gelombang Kejut (Shock Wave) akan dihasilkan: perubahan besar (abrupt) dari tekanan udara Wavefront berbentuk Kerucut Mach (Mach Cone) Laju Supersonik
  34. 38. Supersonik Laju sumber > Laju bunyi (Mach 1.4 - supersonik ) Laju sumber = Laju bunyi (Mach 1 - sound barrier )
  35. 39. Peluru dengan Mach 1.01
  36. 40. Menembus Sound Barrier F-18 – tepat saat mencapai supersonik
  37. 41. Peluru (Mach 2.45)
  38. 42. Gelombang Kejut Sonic Boom: T-38 Talon twin-engine, high-altitude, supersonic jet trainer
  39. 43. Gelombang Kejut dan Sonic Boom

×