Intensitas dan Taraf Intensitas

Pengertiannya

Pada kata intensitas bisa juga diartikan sebagai energi yang dipindahkan dalam setiap satuan waktu dan tidak pada satuan luas, dan dapat diketahui bahwa energi tiap satuan waktu adalah merupakan pengertian daya dan maka intensitas dapat juga dikatakan sebagai daya tiap satuan luas. Sehingga intensitas juga dapat dirumuskan secara matematis ialah seperti dibawah ini:

I = P/A

Diketahui:

• I = Intensitas bunyi (W/m2)
• P = Energi tiap waktu atau daya (W)
• A = Luas (m2)

Apabila isotropik atau lebih dikatahui dengan sumber bunyi yang memancarkan bunyi tersebut ke segala arah yang besarnya sama.

Luas tersebut yang dituju memiliki kesamaan pada luas permukaan sebuah bola.

Taraf-Taraf

Adapun taraf intensitas bunyi merupakan logaritma yang membandingkan antara intensitas bunyi terhadap dengan intensitas ambang. Sehingga taraf intensitas bunyi dapat dirumuskan secara matematis ialah seperti dibawah ini:

TI = 10 log l/lo

Diketahui:

• TI = Taraf intensitas bunyi (dB)
• I = Intensitas bunyi (W/m2)
• lo = Intensitas ambang pendengaran manusia (10˄-12 W/m2)

Dan untuk contoh n buah pada sumber bunyi seperti terdapat n sirine yang dihidupkan secara bersamaan, maka adapun besarnya taraf intensitas bunyinya dapat ditulis dengan:

Tln = Tl1 + 10 log n

Apabila di dengar pada 2 titik jarak yang saling berbeda maka, besarnya intensitas bunyi pada titik yang kedua dapat di tulis dengan:

TI = Tl1 + 20 log (RA/RB)

Penerapan Gelombang

Pemanfaatan dari gelombang ultrasonik sangat banyak untuk macam-macam keperluan dan kebutuhan seperti:

• Untuk mengukur kedalaman dari laut.
• Pada kacamata khususnya kacamata tunanetra (terdapat alat pengirim dan alat penerima ultarsonik).
• Pada alat kedokteran seperti pada pemeriksaan ultrasonografi (USG).

Manfaat Cepat Rambat

Adapun manfaat dan fungsi dari cepat rambat bunyi pada kehidupan sehari-hari ialah sebagai berikut:

• Pada cepat rambat gelombang bunyi ini bisa dimanfaatkan oleh nelayan untuk dapat mengetahui waktu siang hari dan malam hari.
• Pada waktu malam hari, suara akan lebih sangat jelas terdengar daripada waktu siang hari, dan ini dikarenakan bahwa kerapatan udara yang terjadi pada waktu malam hari lebih rapat dibandingkan dengan pada waktu siang hari.

Manfaat Resonasi

Adapun manfaat dari resonasi pada kehidupan sehari-hari ialah seperti pada alat musik sebagai berikut:

• Gendang
• Beduk
• Seruling dan lain sebagainya

Demikianlah pembahasan mengenai Rumus Intensitas Bunyi yang meliputi Pengertian, Taraf Intensitas Bunyi dan manfaat-manfaatnya,

FENOMENA DAWAI DAN PIPA ORGANA

FENOMENA DAWAI DAN PIPA ORGANA

Materi Sumber Bunyi Pada Dawai dan Pipa Organa

Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. alat-alat musik seperti biola, gitar, harmonika dan seruling termasuk sumber bunyi. pada dasarnya sumber getaran pada alat musik tersebut adalah dawai dan kolom udara.

1. Sumber bunyi pada dawai
salah satu alat musik yang menggunakan dawai atau senar sebagai sumber bunyinya adalah gitar . gitar dapat menghasilkan nada-nada yang berbeda dengan jalan menekan bagian tertentu pada senar itu saat dipetik. nada yang dihasilkan dengan pola paling sederhana disebut nada dasar, kemudian secara berturut-turut pola gelombang yang terbentuk menghasilkan nada atas ke 1, nada atas ke 2, nada atas ke 3  ... dan seterusnya.  Jika panjang senar atau dawai adalah L maka,
a. Nada dasar
 nada dasar terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1/2 gelombang

Tali dengan panjang L membentuk ½ λ .
L = ½ λ   maka λ = 2L
Ingat kembali ! persamaan cepat rambat gelombang v = λ۰f , untuk menentukan frekuensi, rumusnya menjadi

maka, untuk frekuensi nada dasar , subsitusikan  dahulu λ = 2L

b. Nada atas ke 1

Nada atas ke 1  terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1 gelombang.
Tali dengan panjang L membentuk 1  λ .
L = 1 λ   maka λ = L
Frekuensi nada atas ke 1 , subsitusikan λ = L

persamaan ini setara dengan    

c. Nada atas ke 2

Nada atas ke 2  terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1 ½ gelombang.
Tali dengan panjang L membentuk 1 ½  λ  atau 3/2 λ
L = 3/2 λ   maka λ = 2/3 L

Frekuensi nada atas ke 2, subsitusikan λ = 2/3 L

dan diperoleh persamaan nada atas ke 2 yaitu,

Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa frekuensi nada atas ke n dapat ditentukan dengan rumus

Perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh sumber bunyi berupa dawai dengan frekuensi nada dasarnya merupakan bilangan bulat dengan perbandingan

f₀ : f₁ : f₂ = 1 : 2 : 3

2. Sumber bunyi pada kolom udara
Sumber bunyi pada kolom udara  contohnya seruling dan terompet . adapun sumber bunyi yang menggunakan kolom udara sebagai sumber getarnya disebut juga pipa organa, pipa organa dibagi menjadi pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup .

Pipa organa terbuka
Sebuah pipa organa jika ditiup juga akan menghasilkan frekuensi nada dengan pola-pola gelombang tertentu
a. Nada dasar
jika sepanjang pipa organa terbentuk 1/2 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada dasar

L = ½ λ   maka λ = 2L
Ingat kembali ! persamaan cepat rambat gelombang v = λ۰f , untuk menentukan frekuensi nada dasar, subsitusikan  λ = 2L , sehingga persamaan frekuensi nada dasar untuk pipa organa terbuka

b. Nada atas ke 1

jika sepanjang pipa organa terbentuk 1 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 1
pipa organa dengan panjang L, dimana L = 1 λ   maka λ = L
Frekuensi nada atas ke 1 , subsitusikan λ = L

 Persamaan ini setara dengan 

 c. Nada atas ke 2 

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 3/2 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 2

Pipa organa dengan panjang L, dimana L = 3/2 λ   maka λ = 2/3 L
Sehingga, Frekuensi nada atas ke 2  didapat dengan mensubsitusikan  λ = 2/3 L,dan diperoleh persamaan nada atas ke 2 yaitu

Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa frekuensi nada atas ke n pada pipa organa terbuka dapat ditentukan dengan rumus

Perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh sumber bunyi berupa pipa organa terbuka dengan frekuensi nada dasarnya merupakan bilangan bulat dengan perbandingan

f₀ : f₁ : f₂ = 1 : 2 : 3

Pipa organa tertutup

a. Nada dasar
Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1/4 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada dasar

L = ¼  λ   maka λ = 4L

Subsitusikan λ = 4L dan diperoleh persamaan pipa organa tertutup untuk nada dasar

b. Nada atas ke 1


Jika sepanjang pipa organa terbentuk 3/4 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 1

L = ¾  λ   maka λ = 4/3 L

Subsitusikan λ = 4/3 L dan diperoleh persamaan pipa organa tertutup untuk nada atas ke 1

 c. Nada atas ke 2 

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 5/4 gelombang, maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 2

L = 5/4  λ   maka λ = 4/3 L

Subsitusikan λ = 4/5 L dan diperoleh persamaan pipa organa tertutup untuk nada atas ke 2

Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa frekuensi nada atas ke n pada pipa organa tertutup dapat ditentukan dengan rumus

Berikut perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh sumber bunyi berupa pipa organa tertutup dengan frekuensi nada dasarnya

f₀ : f₁ : f₂ = 1 : 3 : 5

EFEK DOPPLER

Efek Doppler 

Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang pada seorang penerima yang sedang bergerak relatif terhadap sumber gelombang. Efek Doppler dinamakan berdasarkan seorang ilmuwan Austria, Christian Doppler, yang pertama kali menjelaskan fenomena tersebut pada tahun 1842. Efek Doppler dapat ditemukan pada segala jenis gelombang, seperti gelombang air, gelombang suara, gelombang cahaya, dan lain-lain.

Bahasan kali ini adalah fenomena Efek Doppler yang terjadi pada gelombang suara, pendengar merupakan penerima gelombang.

                Jika kita (pendengar) sedang diam dan mendengar suara dari sumber suara yang juga diam, maka suara yang kita dengar akan memiliki frekuensi yang sama dengan sumber suara. Namun, Efek Doppler akan terjadi saat sumber suara bergerak terhadap pendengar ataupun sebaliknya. Contohnya adalah ketika kita mendengar mobil bersirine yang sedang melaju ke arah kita, maka kita akan mendengar bunyi sirine yang makin meninggi (pitch atau frekuansi suara makin tinggi); kemudian saat mobil tersebut telah melewati kita dan makin menjauh, bunyi sirine akan makin mengecil (pitch makin rendah). Inilah fenomena Efek Doppler, yakni perubahan frekuensi suara yang dihasilkan oleh sumber suara yang bergerak.

            Rumus Efek Doppler

Efek Doppler dapat dirumuskan dengan:

dimana:
f_p adalah frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
f_s adalah frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)
v adalah kecepatan suara di udara (m/s)
v_p adalah kecepatan pendengar -jika bergerak- (m/s)
v_s adalah kecepatan sumber suara -jika bergerak- (m/s)

Pemakaian tanda positif dan negatif untuk sumber suara dan pendengar

Perhatikan rumus diatas, tanda ± di atas dapat berarti + (positif) ataupun – (negatif) tergantung kondisi si pendengar dan juga sumber suara. Berikut ini perjanjian mengenai pemakaian tanda plus dan minus tersebut:

§  v_p bernilai + (positif) jika si pendengar mendekati sumber suara, dan bernilai – (negatif) jika menjauhi sumber suara

§  v_s bernilai + (positif) jika sumber suara menjauhi pendengar, dan bernilai – (negatif) jika mendekati pendengar

Aplikasi Efek Doppler

Sirene – Suara yang dikeluarkan sirene pada mobil ambulans, polisi, ataupun pemadam kebakaran dirancang untuk memanfaatkan efek Doppler semaksimal mungkin sehingga pendengar akan makin waspada terhadap mobil-mobil tersebut saat bergerak mendekati pendengar.

§ 

§  diolah dari pinsdaddy.com

§  Radar – Efek Doppler dipakai pada aplikasi beberapa jenis radar untuk mengukur kecepatan objek yang diamati. Dengan mengukur perubahan frekuensi yang diterima, maka kita dapat mengukur kecepatan objek tersebut.

§  Kesehatan – Echocardiogram merupakan perangkat kesehatan yang menggunakan fenomena efek Doppler untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan tissue secara akurat. Alat ini juga dapat menghasilkan gambar jantung dan aliran-aliran darah dengan menggunakan suara ultrasonik Doppler 2 dimensi dan 3 dimensi.

§ 

§  sumber: firstcoastheart.com

§  Industri – Terdapat beberapa instrumen yang digunakan insinyur untuk mengetahui kecepatan aliran fluida di dalam pipa ataupun aliran eksternal seperti Laser Doppler velocimeter (LDV), accoustic Doppler velocimeter (ADV), dan Ultrasonic Doppler velocimetry (UDV) yang menggunakan prinsip efek Doppler. LDV dapat juga dipakai untuk mengukur getaran tanpa kontak langsung dengan permukaan yang akan diukur.

§ 

Komunikasi – Satelit komunikasi yang mengorbit bumi setiap saat dapat mengalami fenomena efek Doppler akibat perubahan ketinggian permukaan bumi yang dilewati. Maka, diperlukan suatu kompensasi Doppler Dinamik agar satelit dapat menerima sinyal dengan frekuensi yang konstant.

Contoh Soal !

Sebuah mobil polisi dengan sirine menyala yang berfrekuensi 940 Hz bergerak dengan kecepatan 90 km/jam mendekati seseorang yang sedang berdiri di pinggir jalan. Jika kecepatan suara di udara sebesar 340 m/s, berapa frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh orang tersebut?

Pembahasan :

Diketahui bahwa v_s = 90 km/jam = 25 m/s.

Karena sumber suara mendekati pendengar, maka v_s (-)

Karena pendengar dalam kondisi diam, maka v_p = 0.

Sehingga:

Catatan :
Apabila kurang Jelas silahkan Klik Link di bawah

(Disini)