LAPORAN RESMI PRAKTIKUM AKUSTIK KELAUTAN MODUL 2 : SIFAT FISIK GELOMBANG SUARA DALAM AIR TOPIK 1 : KECEPATAN SUARA DALAM AIR OLEH : Rr DHITA PUPITASARI 260 201 111 300 39 I PUTU ADI SUPUTRA 260 201 111 300 40 UMI FATIMAH 260 201 111 300 41 RIAN SEPTIANTO 260 201 111 300 43 SUSILO DWI CAHYANTI K2D 009 026 INDAH DWI IRANI S K2D 009 028 JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM AKUSTIK KELAUTAN
MODUL 2 : SIFAT FISIK GELOMBANG SUARA DALAM AIR
TOPIK 1 : KECEPATAN SUARA DALAM AIR
OLEH :
Rr DHITA PUPITASARI 260 201 111 300 39
I PUTU ADI SUPUTRA 260 201 111 300 40
UMI FATIMAH 260 201 111 300 41
RIAN SEPTIANTO 260 201 111 300 43
SUSILO DWI CAHYANTI K2D 009 026
INDAH DWI IRANI S K2D 009 028
JURUSAN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2013
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manusia dapat mendengar bunyi saat gelombang bunyi merambat di
udara atau medium lain sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi
bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20
kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya.
Suara di atas 20 kHz dinamakan ultrasonik dan di bawah 20 Hz dinamakan
infrasonick.
Suara merupakan gelombang longitudinal yang merambat melalui
medium, yang dihasilkan oleh getaran mekanis dan merupakan hasil
perambatan energi. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan
gelombang-gelombang longitudinal ke segala arah melalui medium baik padat,
cair maupun gas. Sumber getar tersebut bisa saja berasal dari dawai/kawat, pipa
organa, bahkan ombak di pantai.
Kecepatan suara di dalam laut merupakan variable oseanogrfi yang
dapat berpengaruh terhadap terjadinya penyimpangan dalam proses transmisi
gelombang suara di dalam laut. Kecepatan suara di dalam laut bervariasi
terhadap kedalaman, musim, lokasi, geografis, dan waktu ( pada lokasi yang
sama). Pengukuran terhadap kecepatan suara dalam air ( laut ) sudah banyak
dilakukan baik secara alami maupun dalam skala laboratorium. Dari berbagai
hasil pengukuran, diketahui bahwa secara umum variasi kecepatan suara dalam
air ditentukan oleh faktor : temperature, salinitas dan tekanan ( kedalaman ).
berbentuk linear dan nilai kecepatannya adalah hasil bagi jarak dengan waktu
yang ditempuh.
Rumus:
Dengan ketentuan:
= Jarak yang ditempuh (m, km)
= Kecepatan (km/jam, m/s)
= Waktu tempuh (jam, sekon)
2.4 Faktor – faktor Kecepatan Suara dalam Air
1. Bunyi/Suara
Seperti yang kita ketahui bunyi atau suara adalah
gelombang longitudinal yang merambat melalui medium atau sederhananya
dapat kita artikan getaran yang merambat melalui medium.Medium atau zat
perantara tersebut berupa zat cair, padat, gas. Bunyi tidak dapat terdengar pada
ruang hampa udara karena bunyi membutuhkan zat perantara untuk
menghantarkan bunyi baik zat padat, cair maupun gas.
2. Cepat Rambat Bunyi
Bunyi mempunyai cepat rambat yang terbatas.Bunyi memerlukan
waktu untuk berpindah.Cepat rambat bunyi sebenarnya tidak terlampau
besar.Cepat rambat bunyi jauh lebih kecil dibandingkan dengan cepat rambat
cahaya .Karena bunyi termasuk gelombang, cepat rambat bunyi juga memenuhi
persamaan cepat rambat gelombang. Jika bunyi menempuh jarak (s) selama
selang waktu (t) maka akan memenuhi hubungan.
3. Suhu
Suhu udara yang lebih panas atau lebih dingin mempengaruhi
kecepatan bunyi di udara. Pada prinsipnya semakin tinggi suhu suatu medium ,
maka semakin cepat rambat bunyi dalam medium tersebut. Dikarena makin
tinggi suhu, maka semakin cepat getaran partikel-partikel dalam medium
tersebut. Akibatnya, proses perpindahan getaran makin cepat .
4. Tekanan
Pada tekan, setiap penambahan kedalaman maka tekanan akan
semakin tinggi. Semakin tinggi tekan maka akan semakin tinggi cepat rambat
bunyinya. Hal tersebut karena partikel-partikel zat yang bertekanan tinggi
terkompresi sehingga cepat rambat yang dihasilkan lebih besar. Pengaruh tekan
akan lebih besar dari suhu dan salinitas pada lapisan Deep Layer.
5. Salinitas
Cepat rambat bunyi terhadap salinitas seharusnya berkurang seiring
kenaikan salinitas karena meningkatnya densitas. Akan tetapi kenaikan salinitas
meningkatkan modulus axial (larutan menjadi kurang kompres), sehingga tiap
kenaika salinitas akan meningkatkan cepat rambat bunyi.
6. Densitas/Kerapatan
Makin rapat medium umumnya semakin besar cepat rambat bunyi
dalam medium tersebut . Penyebabnya adalah makin rapat medium maka makin
kuat gaya kohesi antar-partikel .akibatnya pengaruh suatu bagian medium
kepada bagian yg lain akan mengikuti getaran tersebut dengan segera .
akibatnya perpindahan getaran terjadi sangat cepat .
2.5 Persamaan Kecepatan Suara dalam Air
Kecepatan tekanan akan diteruskan ke zat cair sehingga kan timbul
rapatan. Jika torak ditarik di dalam tabung akan terbentuk regangan. Seterusnya,
jika dilakukan penarikan dan penekanan secara periodic pada zat cair akan
terbentuk rapatan-rapatan dan regangan-regangan yang merambat ke kanan.
Getaran dari rapatan dan regangan ini merupakan proses perambatan gelombang
longitudinal di dalam zat cair. Kecepatanperambatan gelombang bunyi dalam
zat cair ini bergantung pada inetraksi antara molekul dan sifat inersia medium.
Interaksi antara molekul-molekul zat cair dinyatakan dengan modulus bulk (B).
Modulus Bulk (B) didefinisikan sebagai berikut.
dengan:
ΔP = perubahan tekanan
ΔV = perubahan volume
V = volume
Sifat inersia medium dinyatakan oleh massa jenis mediumnya ( ρ ).
Kecepatan perambatan gelombang bunyi di dalam zat cair memenuhi
persamaan sebagai berikut.
Kecepatan perambatan bunyi adalah sebagai berikut.
Panjang gelombang bunyi adalah sebagai berikut.
Bagimanakah jika perambatan bunyi tersebut terjadi di dalam tabung
yang berisi gas? Dalam tabung yang berisi gas, modulus gas
adalah B = P dengan adalah tetapan Laplace
yaitu, merupakan besaran untuk menunjukkan kapasitas kalor gas pada tekanan tetap dibagi kapasitas kalornya pada volume tetap. P adalah tekanan gas.Kecepatan gelombang bunyi dalam zat gas memenuhi gelombang
bunyi dalam zat gas memenuhi persamaan berikut ini. .
III. MATERI DAN METODA
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
1. Bolpoin/alat tulis
2. Buku
3. Laptop/kalkulator
3.1.2 Bahan
1. Data suhu, kedalaman dan salinitas
2. Rumus Persamaan Kecepatan Suara dalam air
3.2 Cara Kerja
1. Disiapkan alat dan bahan.
2. Disiapkan data suhu, salinitas, dan tekanan disuatu perairan.
3. Lakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan: