Bunyi

Baca selengkapnya »

A. PENDAHULUAN

Sebagai makhluk hidup, manusia telah diberi alat untuk mendengar oleh sang pencipta yaitu telinga. Setiap saat kamu bisa mendengar orang berbicara, suara nyanyian, suara musik, dan sebagainya. Tahukah kalian apa yang menyebabkan timbulnya bunyi tersebut? Apakah syarat terjadinya bunyi? Bunyi itu dihasilkan dari suatu benda yang bergetar dam merambat sebagai gelombang longitudinal, dimana getarannya dirambatkan melalui suatu medium (gas, cair, dan padat) dalam bentuk rapatan dan renggangan. Semua benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Bunyi sangat penting untuk dipelajari karena melalui bunyilah kamu dapat menikmati musik yang indah atau suara-suara merdu penyanyi.

B.  KONSEP BUNYI 

Bunyi itu dihasilkan dari suatu benda yang bergetar dam merambat sebagai gelombang longitudinal, dimana getarannya dirambatkan melalui suatu medium (gas, cair, dan padat) dalam bentuk rapatan dan renggangan. Mendeskripsikan sebuah bunyi bergantung pada ciri-ciri fisik gelombang bunyi tersebut. Ciri-ciri fisik sebuah gelombang adalah amplitudo, frekuensi, dan panjang gelombang. Ternyata ciri-ciri fisik gelombang bunyi menentukan ciri-ciri fisik bunyi yang dapat kamu dengar. Dari berbagai peristiwa terjadinya bunyi dapat diperoleh beberapa sifat bunyi, yaitu ditimbulkan oleh benda yang bergetar, berbentuk gelombang longitudinal, dan dapat dipantulkan dengan memerlukan medium untuk perambatannya.

Ketika seorang anak perempuan bersuara, bagaimanakah suara yang ditimbulkan oleh anak perempuan itu bisa sampai ke telinga anak laki-laki? Ternyata suara yang ditimbulkan oleh anak perempuan tersebut dapat didengarkan karena syarat syarat terjadinya bunyi.

C. PEMANFAATAN KONSEP BUNYI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1.      Resonansi

Resonansi yaitu peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. Resonansi dapat terjadi jika frekuensi kedua benda sama. Peristiwa resonansi dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain sebagai berikut.

a.       Telinga manusia

Kita dapat mendengar bunyi karena adanya peristiwa resonansi pada telinga kita. Di dalam telinga terdapat selaput gendang telinga. Selaput ini sangat tipis dan mudah beresonansi dengan bunyi audiosonik.

b.       Alat musik

Alat musik akustik seperti seruling, biola, drum, dan gitar memanfaatkan resonansi agar diperoleh bunyi yang merdu. Alat musik tradisional, seperti gamelan juga memanfaatkan peristiwa resonansi.

c.        Rongga mulut katak

Katak dapat mengeluarkan bunyi yang sangat keras karena resonansi yang terjadi pada rongga mulut katak. Rongga mulut katak dapat mengembang sedemikian rupa sehingga menyerupai selaput tipis. Pada selaput tipis inilah terjadi peristiwa resonansi.

Peristiwa resonansi ada juga yang merugikan manusia karena menyebabkan kerusakan atau ketidaknyamanan. Oleh karena itu, manusia berusaha untuk menghilangkan atau mencegahnya. Contohnya resonansi yang merugikan antara lain resonansi pada mesin, resonansi pada pesawat, dan resonansi pada mobil.

       2.      Hukum pemantulan bunyi

Orang tersebut berteriak di atas gedung diantara perumahan dan lapangan luas. Tahukah kalian apakah yang terjadi? Bagaimana bunyi yang dihasilkan? Ketika orang tersebut berteriak? Ternyata teriakan atau bunyi tersebut akan terdengar pengulangannya. Kenapa? Karena bunyi tersebut dipantulkan pada saat berteriak suara dari mulut dihantarkan oleh udara ke perumahan atau pohon-pohon dekat lapangan dan dipantulkan ke telinga pendengar. Pemantulan gelombang bunyi memenuhi Hukum Pemantulan yang menyatakan sebagai berikut:

Hukum Pemantulan gelombang bunyi

1.       Bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang datar dan ketiganya terletak pada satu titik.

2.       Sudut bunyi datang sama dengan sudut bunyi pantul (r = i).

3.      Pemanfaatan pemantulan bunyi

         Pemantulan bunyi memiliki berbagai manfaat, antara lain menentukan cepat rambat bunyi di udara dan melakukan survei geofisika. Sedangkan pemantulan ultrasonik (bunyi dengan frekuensi diatas 20 kHz) dapat dimanfaatkan, antara lain untuk kacamata tunanetra dan pengukuran kedalaman laut. Mari kita bahas manfaat-manfaat pemantulan tersebut.

a.       Menentukan cepat rambat bunyi di udara

Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan untuk menentukan cepat rambat bunyi di udara, atau jika cepat rambat bunyi di udara diketahui dapat menentukan jarak antara dua tempat.

a.       Survey geofisika

Suatu gempa bunyi atau ledakan dahsyat membangkitkan gelombang-gelombang bunyi yang dapat menempuh perjalanan yang sangat jauh melaalui bumi. Jika getaran-getaran ini dicatat oleh seismograf di berbagai tempat di permukaan bumi, catatan-catatan ini dapat digunakan untuk mendeteksi, menentukan lokasi, dan mengklasifikasi gangguan-gangguan atau untuk memberikan informasi tentang struktur bumi. Pemantulan gelombang-gelombng bunyi ketika melalui lapisan-lapisan batuan bumi dapat digunakan oleh ahli geofisika bersama ahli geologi untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung endapan-endapan minyak.

b.       Kacamata tunanetra

Prinsip pengiriman dan penerimaan pulsa ultrasonik pada kelelawar dimanfaatkan pada kacamata tunanetra. Kacamata ini dilengkapi dengan pengirim dan penerima pulsa listrik ultrasonik. Penerima akan menghasilkan suatu bunyi tinggi atau rendah, bergantung pada apakah benda-benda yang memantulkan pulsa berada dekat atau jauh dari si tunanetra.

c.      Mengukur kedalaman laut

Kedalaman laut, bahkan lokasi kawasan ikan dibawah kapal, dapat ditentukan dengan teknik pantulan pulsa elektronik. Pulsa ultrasonik dipancarkan oleh instrument yang dinamakan fathometer. Ketika pulsa mengenai dasar laut atau kawanan ikan, pulsa tersebut dipantulkan dan diterima oleh sebuah penerima. Dengan mengukur selang waktu antara saat pulsa ultrasonik dipancarkan dan saat pulsa ultrasonik diterima, kita dapat menghitung kedalaman laut.

Jika pulsa pancar memerlukan waktu lama untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dalam. Jika pulsa pancar memerlukan waktu singkat untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dangkal.

4.       Macam-macam bunyi pantul

a.       Gaung atau Kerdam

Kamu mungkin pernah mengalami ketika berteriak, suara pantulnya berbeda sedikit dengan suara aslinya. Peristiwa ini disebut kerdam atau gaung. Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang hanya terdengar sebagian bersamaan dengan bunyi asli.

b.      Gema

Jika dinding pemantul sangat berjauhan, bunyi pantul akan terdengar beberapa saat setelah bunyi asli. Kejadian ini disebut gema. Misalnya, jika kamu berteriak di depan dinding tebing yang tinggi, suaramu seolah-olah ada yang mengikuti setelah selesai diucapkan. Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat.

Bunyi

Posted by : Unknown

Date :Minggu, 22 Desember 2013

With 0komentar

Tag : Materi

Perpindahan Kalor

Baca selengkapnya »

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda atau sistem yang bersuhu tinggi ke benda atau sistem yang bersuhu rendah. Perambatan atau perpindahan kalor dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1.      Perpindahan Kalor Secara KONDUKSI

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi perpindahan kalor, tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya. Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan suhu antar dua tempat pada benda tersebut, dimana kalor akan berpindah dari tempat bersuhu tinggi ke tempat yang bersuhu rendah. Jika suhu kedua tempat tersebut menjadi sama, maka rambatan kalorpun akan terhenti. Berdasarkan kemampuan suatu zat menghantarkan kalor secara konduksi, maka zat dapat digolongkan menjadi dua, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik contohnya aluminium, besi, tembaga, baja, dll. Sedangkan isolator adalah zat yang sukar menghantarkan kalor contohnya plastik, kertas, kayu, dll.

Banyaknya kalor yang mengalir melalui bahan dengan cara konduksi bergantung pada selisih waktu antara kedua ujung bahan yang ditinjau, luas penampang, tebal bahn, selang waktu mengalir, dan jenis bahan. Kelajuan kalor untuk berpindah secara konduksi ternyata sebanding dengan luas penampang batang atau medianya, selisih suhu kedua benda dan berbanding terbalik dengan panjang batang.

                    

   Keterangan :
∆Q = jumlah kalor yang berpindah
 ∆t = selang waktu

l = luas batang

k = konstanta (konduktifitas termal)

2.Perpindahan Kalor Secara KONVEKSI

      Konveksi adalah perpindahan kalor yang terjadi karena adanya aliran partikel-partikel zat perantara. Perpindahan kalor kalor secara konveksi terjadi pada zat zat alir (fluida), yaitu air dan udara. Aliran air atau udara terjadi dengan dua cara, yaitu mengalir secara alami dan dialirkan secara paksa.

      Pada peristiwa konveksi molekul-molekul pada benda yang dipanaskan berpindah dari bagian fluida yang panas ke bagian yang dingin. Kelajuan kalor yang berpindah secara konveksi dalam suatu fluida berbanding dengan luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida dan selisih suhu antara fluida dengan benda ∆T

        Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                                    ∆t = selang waktu

                                    h= koefisien konveksi

                                    A= luas permukaan benda

                                    ∆T = selisih suhu   

III. Perpindahan Kalor Secara RADIASI:

 Radiasi adalah peristiwa perpindahan kalor yang dipancarkan benda melalui bentuk gelombang elektromagnetik. Jika gelombang elektromagnetik mengenai benda, maka gelombang elektromagnetik akan diserap sebagian dan sebagian yang lain dipantulkan. Jika semua cahaya diserap dan tidak ada sedikitpun yang dipantulkan, permukaan tersebut merupakan permukaan hitam pekat. Yaitu sebuah benda yang secara sempurna mampu menyerap dan memancarkan semua radiasi gelombang elektromagnetik disebut Benda Hitam. Sebaliknya jika benda putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang sangat buruk.

Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                           ∆t = selang waktu

                            σ = 5,67 X 10^-8 W/m²K⁴

                            A= luas permukaan benda

                            T = selisih suhu 

                            e  = emisifitas benda

Perpindahan Kalor

Posted by : Unknown

Date :

With 0komentar

Tag : Materi

My Video about Force

Baca selengkapnya »

My Video about Force

Posted by : Unknown

Date :Sabtu, 21 Desember 2013

With 0komentar

Tag : Mediaku

Penerapan Cahaya dalam Teknologi

Baca selengkapnya »

Semangat fisika!!!

Cahaya tidak bisa terlepas dan sangat penting dari kehidupan manusia. Oleh karena itu para ilmuwan terus mempelajari tentang cahaya. Sejauh ini para ilmuwan telah menghasilkan penemuan-penemuan baru yang menakjubkan, misalnya laser, serat optik, dan hologram. Berikut ini akan kita pelajari penemuan-penemuan tersebut.

1.   Laser

Laser adalah akronim dari light amplification by stimulated emission of radiation. Laser merupakan sumber cahaya yang memancarkan berkas cahaya yang koheren. Laser termasuk cahaya monokromatik. Laser mempunyai intensitas dan tingkat ketelitian yang sangat tinggi, sehingga laser banyak digunakan dalam berbagai peralatan. Laser pertama kali dikembangkan pada tahun 1960. Penerapan laser dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai pemindai barcode di supermarket, alat pemutar CD atau DVD, laser printer, dan dioda laser. Di bidang kedokteran, laser digunakan sebagai pisau bedah dan untuk menyembuhkan gangguan akomodasi mata.

2.   Serat Optik

Selain contoh-contoh di atas, pemanfaatan laser juga dapat diterapkan dalam bidang telekomunikasi. Dalam bidang telekomunikasi, laser digunakan untuk mengirim sinyal telepon dan internet melalui suatu kabel khusus yang disebut serat optik. Serat optik merupakan suatu serat transparan yang digunakan untuk mentransmisi cahaya, misalnya laser. Dengan menggunakan serat optik, data yang dikirim akan lebih cepat sampai. Karena kecepatan data tersebut sama dengan kecepatan cahaya, yaitu 3 . 10⁸ m/s.

3.   Hologram

Perkembangan laser juga merambah bidang fotografi. Penggunaan laser dalam fotografi dikenal sebagai holografi. Holografi adalah pembuatan gambar-gambar tiga dimensi dengan menggunakan laser. Hasil yang diperoleh pada proses holografi disebut hologram. Mekanisme holografi adalah sebagai  berikut. Objek yangakan dibuat hologram disinari dengan laser. Objek tersebut kemudian memantulkan sinar dari laser. Perpaduan antara laser dengan sinar yang dipantulkan objek akan memberikan efek interferensi. Efek interferensi inilah yang memberikan bayangan objek tiga dimensi.

Penerapan Cahaya dalam Teknologi

Posted by : Unknown

Date :

With 0komentar

Tag : Teknologi

Aplikasi Gelombang Elektromagnetik (Sinar-X)

Baca selengkapnya »

Fisika, Great!!!

Teknologi yang semakin lama semakin maju dan berkembang, hal ini didukung oleh penerapan ilmu fisika. Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. dan bisa juga internetan atau facebookan. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan?

Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik. Konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita temukansehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x. Selain itu karya Rontgen yang mengantarkan dirinya mendapatkan hadiah nobel fisika pada 1901 ini akan menjadi sebuah alat yang sangat berguna sekali dalam kedokteran. Sinar-X itulah sebuah fenomena yang ditemukan oleh Rontgen pada  laboratoriumnya.

Sebuah fenomena yang kemudian menjadi awal pencitraan medis (medical imaging) pertama, tangan kiri istrinya menjadi uji coba eksperimen penemuan ini. Inilah menjadi titik awal penggunaan pencitraan medis untuk mengetahui struktur jaringan manusiatanpa melalui pembedahan terlebih dahulu. Penemuan ini juga menjadi titik awal perkembangan fisika medis di dunia, yang mengkonsentrasikan aplikasi ilmu fisika dalam bidang kedokteran. Eksperimen Rontgen terhadap tangan istrinya, menjadi inspirasi produksi alat yang dapat membantu dokter dalam diagnosa terhadap pasien, dengan mengetahui citratubuh manusia. Citra atau gambar yang dihasilkan dari sinar-X ini sifatnya adalahmembuat gambar 2 dimensi dari organ tubuh yang dicitrakan dengan memanfatkan konsep atenuasi berkas radiasi pada saat berinterakasi dengan materi.

 

Gambar atau citra objek yang diinginkan kemudian direkam dalam media yang kemudian dikenal sebagai film. Dari Gambar yang diproduksi di film inilah informasi medis dapat digali sesuai dengan kebutuhan klinis yang akan dianalisis. Setelah puluhan tahun sinar-X ini mendominasi dunia kedokteran, terdapatkelemahan yaitu objek organ tubuh kita 3 dimensi dipetakan dalam dimensi. Sehingga akan terjadi saling tumpah tindih stukur yang dipetakan, secaraklinis informasi yang direkam di film dapat terdistorsi. Inilah tantangan berikutnya bagi fisikawan untuk berkreasi.

Tahun 1971, seorang fisikwan bernama Hounsfield memperkenalkan sebuah hasil invensinya yang dikenal dengan Computerized Tomography atau yang lazim dikenal dengan nama CT Scan. Invensi Hounsfield ini menjawab tantangan kelemahan citra sinar-X konvensional yaitu CT dapat dapat mencitrakan objek dalam 3 Dimensi yang tersusun atas irisan-irisan gambar (tomography) yang dihasilkan dari perhitungan algoritma(bahasa program) komputer. Karya Hounsfield ini menjadi revolusi besar-besaraan dalam dunia.

Aplikasi Gelombang Elektromagnetik (Sinar-X)

Posted by : Unknown

Date :

With 0komentar

Tag : Teknologi

Teknologi Fisika pada Gasing

Baca selengkapnya »

Salam Fisika!!!

Hai teman-teman, fisika kembali lagi dengan hal-hal yang baru. Mungkin kita tidak asing dengan istilah gasing. Ini merupakan mainan yang bisa berputar pada poros dan berkesetimbangan pada suatu titik. Untuk memainkan gasing biasanya digunakan tali dari kain (atau bahan lain) yang dililitkan bada badan gasing. Kemudian gasing dihentak sambil tali yang melilit ditarik sehingga gasing berputar pada porosnya dan membiarkan gasing itu berputar sesuai arah jalannya.

Hukum fisika apa saja yang berlaku pada permainan gasing?

Hukum I (Pertama) Newton dan II (Kedua) Newton
Hukum pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akan terus bergerak dengan kecepatan tersebut kecuali ada gaya resultan bekerja pada benda itu. Jika sebuah benda dalam keadaan diam, benda tersebut tetap diam kecuali ada gaya resultan yang bekerja pada benda itu.

Ini maksudnya pada saat gasing diam maka akan tetap diam (jika tidak ada pengaruh gaya luar). Nah, untuk membuat gasing dari keadaan diam agar bergerak dengan kecepatan tertentu maka harus ada gaya luar yang membuat gasing tersebut bergerak. Gaya luar tersebut bisa berupa hentakan atau tarikan tali pada gasing (pada saat mulai memutar gasing).

Sedangkan Hukum II Newton menyatakan, “percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada sebuah benda sebanding dengan besar gaya, searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa kelembaman benda tersebut”. Artinya, semakin besar gaya yang bekerja pada benda maka semakin besar percepatan yang ditimbulkan. Sebaliknya, semakin kecil gaya yang bekerja maka semakin kecil percepatan yang ditimbulkan.
Gerak melingkar.
Gasing bentuknya hampir seperti roda sepda motor. Oleh karena itu juga akan berlaku hukum fisika tentang gerak melingkar yaitu kecepatan linier dan kecepatan sudut (anguler).

1. Kecepatan linier
Kecepatan linier merupakan kecepatan yang memiliki arah tegak lurus terhadap jari-jari lingkaran atau dapat dikatakan sebagai garis singgung lingkaran.

Prinsip ini dapat digunakan untuk mainan gasing ini karena bagian atas gasing ini merupakan bentuk lingkaran. Jadi, kita dapat menghitung dengan seksama mengenai kecepatan linier yang akan terbentuk ini pada bagian atas gasing.

2. Kecepatan sudut.
Kecepatan sudut ialah besarnya sudut yang dibentuk untuk melakukan perpindahan tiap satuan waktu.

Hukum Torsi (momen gaya) dan momentum sudut
Kita tinjau gasing itu dari hukum torsi (momen gaya). Momen gaya merupakan besaran yang dapat menyebabkan sebuah titik partikel berputar (berotasi). Dalam hal ini gasing berbentuk lingkarang seperti Gambar 1 di atas. Momen gaya dilambangkan dengan “τ”

Besarnya jarak sumbu putar gasing dengan bagian terluar (dalam hal ini panjang jari-jari) gasing akan mempengaruhi kecepatan sudut gasing tersebut. Semakin besar jari-jari gasing, semakin kecil kecepatan sudut gasing tersebut berputar. Demikian sebaliknya, semakin kecil jari-jarinya, semakin besar kecepatan sudut gasing tersebut berputar.

Pada permainan gasing, kecepatan sudut gasing dipengaruhi oleh besarnya gaya, besarnya gaya tersebut diterjemahkan sebagai besarnya gaya tarikan tali ketika kita melepas gasing. Semakin besar gaya tarikan yang kita berikan, semakin besar torsi gasing yang pada akhirnya semakin besar kecepatan sudut yang akan dihasilkan. Begitupun, sebaliknya. Semakin kecil gaya kita berikan pada saat kita memutar gasing, semakin kecil pula kecepatan sudut yang dihasilkan.

Selain faktor gaya dan jari-jari, massa gasing juga mempengaruhi kecepatan sudut putar gasing. Semakin besar massa gasing maka kecepatan sudut gasing akan semakin kecil, begitu juga sebaliknya, semakin kecil massa gasing maka kecepatan sudut gasing makin besar.

Gaya Gesek dan Tekanan
Menurut Wikipedia gaya gesekan adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas.

Gaya gesek yang terjadi pada gasing yang utama adalah dengan lantai atau dasar di mana gasing dimainkan. Gaya gesek yang terjadi pada gasing akan berlawanan dengan arah putar gasing. Jadi, apabila gasing berputar ke kanan, maka gaya gesek akan berputar ke kiri berlawanan dengan arah putar gasing.

Hal ini sama halnya dengan rotasi gasing yang berupa teori. Namun, hal ini dapat diperhatikan dari gasing yang berputar di atas pasir. Gasing yang berputar di atas pasir akan membuat pasir berputar berlawanan arah seperti arah gaya gesek. Karena, gaya gesek inilah yang membuat gasing yang berputar kencang menjadi pelan dan akhirnya berhenti total.

Jadi agar memperkecil gaya gesekan ujung bawah gasing dibuat runcing agar memperkecil bidang sentuh antara lantai dengan ujung gasing. Tapi efek memperkecil ujung gasing adalah tekanan gasing terhadap lantai semakin besar. Kita telah ketahui bahwa tekanan (p) merupakan gaya (F) yang diberikan per satuan luas (A). Memperkecil ujung gasing itu artinya memperkecil luas ujung gasing tersebut sehingga tekanannya menjadi besar. Jika lantai yang teksturnya tidak keras (gembur), ujung bawah gasing akan tenggelam dan gasing akan terjebak, hal ini justru menambah gesekan yang menyebabkan gasing mengalami perlambatan yang besar dan berhenti berputar.

Teknologi Fisika pada Gasing

Posted by : Unknown

Date :

With 1 komentar:

Tag : Teknologi