SONAR

SONAR

Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi objek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan ranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut.

Cara kerja perlengkapan sonar adalah dengan mengirim gelombang suara bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo). Data suara dipancar ulang ke operator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor.

Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah Amerika yang pertama kali digunakan semasa Perang Dunia, yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran suara dalam air untuk navigasi atau mendeteksi kendaraan air lainnya. Sementara itu, Inggris punya sebutan lain untuk sonar, yakni ASDIC (Anti-Submarine   Detection  Investigation  Committee). Sonar adalah sistem penginderaan bawah air dengan menggunakan gelombang suara (akustik). Pada awal pengembangannya sistem sonar ini lebih banyak digunakan dalam bidang militer terutama pada awal perang dunia II dimana peperangan bawah air mulai menjadi taktik utama pertempuran laut untuk menghancurkan kekuatan lawan. Dalam perkembangannya teknologi penginderaan bawah air sangat banyak dipengaruhi oleh kemajuan teknologi lainnya, terutama teknologi sensor, elektronika dan microprocessor. Dengan kemajuan teknik pemrosesan sinyal maka penerapan dalam bidang non-militer mulai dikembangkan untuk berbagai aplikasi misalnya untuk pemetaan dasar laut, perikanan dan sebagainya.

sumber :
https://www.youtube.com/watch?v=Xlyra_TSBxo

ULTRASONOGRAFI (USG)

ULTRASONOGRAFI (USG)

Ultrasonografi diagnostik adalah teknik pencitraan non-invasiv yang menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi (lebih besar dari 20 kilohertz/ kHz). Pada USG terdapat sebuah alat yang disebut dengan tranducer yang berfungsi untuk mengirimkan dan menerima kembali gelombang suara yang bervariasi dari berbagai jaringan di dalam tubuh. Transduser ini diletakan di kulit pasien dengan lapisan tipis dari gel. Ketika gelombang suara dikirimkan maka sebagian gelombang akan diteruskan dan sebagian akan dipantulkan kembali. Gelombang suara yang dipantulkan inilah yang akan ditangkap kembali oleh tranduser yang kemudian diubah menjadi gelombang listrik dan diterjemahkan. Besar gelombang kemudian menghasilkan gambarannya masing-masing, dengan echo/ gelombang yang kuat akan menghasilkan gambaran putih, sedangan echo yang lemah akan menghasilkan gambaran mendekati hitam. Untuk jarak pun dapat diperhitungkan oleh ultrasonografi ini dengan waktu penjalaran gelombang tersebut.

Meskipun ultasonografi memiliki kelebihan yaitu pemeriksaan yang non-invasif (tidak memerlukan tindakan pembedahan, dll), namun pemeriksaan ultrasonografi ini juga memiliki kekurangan. Kekurangannya diantaranya keterbatasan dalam memvisualisasikan organ abdomen yang letaknya di garis tengah contoh pankreas dan juga ketidak mampuan dari gelombang suara untuk menembus gas dan tulang. Ultrasonografi inipun sangat bergantung kepada operator di dalam penggunaannya.

Terdapat banyak penggunaan umum pada USG diantaranya pencitraan untuk abdomen/ perut (hati, kantung empedu, pankreas, ginjal), pelvis/ panggul (alat reproduksi wanita), janin (pemeriksaan rutin dapat memperlihatkan bila terdapat anomali), sistem vaskular (aneurisma, hubungan arteri vena, deep vein trombosis), tetis (tumor, terpelintir/ torsi, infeksi), payudara, otak anak (perdarahan, kelainan kongenital) dan dada (ukuran dan lokasi terkumpulnya cairan pleura). Selain itu USG dapat digunakan dalam pengarah intervensi misal pada biopsi lesi, drainase abses dan ablasi radiofrekuensi.

Selain USG biasa terdapat variasi pemeriksaan dari usg ini sendiri seperti USG Dopler dan USG dengan kontras (hal ini jarang dilakukan). USG dopler digunakan untuk mengevaluasi aliran vaskular dengan mendeteksi frekuensi dari gelombang suara dari objek yang bergerak (misal aliran darah dalam hal ini).

Pada USG kontras, kontras ini adalah partikel kecil di dalam cairan suspensi untuk memperjelas gambaran USG ketika disuntikan ke dalam pembuluh darah. USG kontras tentunya tidak boleh dilakukan bila terdapat alergi terhadap kontras. Pemeriksaan pun disarankan berdasarkan indikasi/ kegunaannya.

sumber : http://doktersehat.com

video tentang ultrasonografi:

sumber : https://www.youtube.com/watch?v=EO4jBmQFDOY

PENDENGARAN PADA HEWAN

PENDENGARAN PADA HEWAN

Kelelawar satu-satu mamalia yang bisa terbang dan sering dikaitkan dengan hantu, vampir, atau syeitan. Hal ini mungkin disebabkan oleh rupa dan bentuk serta keaktifannya di malam hari. Sebenarnya kelelawar bersembunyi di tempat gelap di siang hari dan hanya mencari makan di malam hari. Persoalannya adalah kenapa dan bagaimana kelelawar dapat bergerak leluasa di malam gelap gulita. Sebahagian sifat kelelawar yang alamiah telah menarik perhatian beberapa saintis diantaranya adalah Lazzaro Spalanzani (1794).

Awal penelitian beliau terhadap kelelawar adalah dengan cara membutakan kedua belah matanya, tetapi kelelawar tidak terpengaruh untuk dapat bergerak leluasa di alam bebas pada malam hari serta mengelakkan benda-benda yang menghalanginya. Tetapi ketika beliau merusakkan sistem pendengaran kelelawar, ternyata kelelawar kehilangan pedoman dan tidak mampu bergerak bebas dan tidak mampu mengelak halangan yang ada di depannya.

Persoalan mulai terjawab dan melalui perhatian kepada sistem pendengaran kelelawar ini, Spalanzani menarik suatu kesimpulan bahwa kelelawar terbang dan memandu arah menggunakan gelombang bunyi yang tidak dapat didengar oleh manusia, itulah gelombang ultrasonik.

Menurut Cracknell (1980), hasil penelitian lanjut dapat diketahui bahwa kelelawar mengeluarkan pulsa gelombang ultrasonik dengan frekuensi sekitar 40-50 kHz. Bentuk telinga kelelawar yang seperti corong berfungsi sebagai penerima gelombang ultrasonik yang dibalikkan seperti cara kerja alat radar penerima. Frekuensi ultrasonik akan ditinggikan oleh kelelawar apabila hendak menangkap mangsa secara memintas.

Denyut ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar akan dipantulkan apabila terkena mangsanya. Fenomena ini seperti gema dimana bunyi dipantulkan apabila tiba di satu media. Pulsa ini kemudian dianalisis oleh sistem otak kelelawar yang agak kompleks untuk menginterpretasi dan mengetahui posisi mangsanya atau objek lain yang akan diterkam.

Kelelawar menggunakan kantung jaringan (web-pocket) yang terletak di bahagian ekor dan dengan bantuan sayapnya untuk memerangkap mangsanya. Lingkungan dengan tingkat kebisingan tinggi tidak akan melemahkan sistem radar yang ada pada kelelawar tetapi jika rekaman gelombang bunyi dirinya sendiri maka akan berpengaruh kepada kemampuan kelelawar untuk menganalisis pantulan denyut pulsa yang diterimanya.Rekaman gelombang bunyi tersebut sebenarnya telah mewujudkan tingkat kebisingan yang hampir sama dan menyerupai gelombang ultrasonik.

Sama seperti keleIawar, ikan lumba-lumba merupakan hewan yang menggunakan teknik ultrasonik dan juga merupakan hewan pakar ultrasonik di laut.

Ikan lumba-lumba memburu dan membedakan makanannya menggunakan karakteristik gema pulsa (pulse echo). Hewan ini juga berkomunikasi sesama spesiesnya dengan sistem panggilan ultrasonik.

Para pakar sains fisika zat padat dan juga pakar sains teknologi bahan kemudian menerapkan prinsip dasar gema pulsa ultrasonik ini ke dalam penelitian mereka di bidang ultrasonik untuk memperoleh hasil dan kemajuan seluruh ummat manusia secara umum.

Batas (range) pendengaran manusia agak terbatas dan merangkumi hanya sebahagian dari keseluruhan jajaran bunyi. Batas ultrasonik adalah batas dimana frekuensi lebih dari 14 kHz yaitu batas teratas gelombang bunyi yang tidak dapat kita dengar. Manakala batas infrasonik adalah batas yang merangkumi jajaran di bawah batas gelombang bunyi yang dapat didengar manusia.

Istilah supersonik adalah merujuk kepada gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi lebih dari 2 MHz atau yang mempunyai kecepatan 2333 km/jam. Nilai kecepatan gelombang bunyi di udara adalah 900 m/detik, pada cairan sekitar 1500 m/detik dan pada benda padat mempunyai kecepatan gelombang bunyi sekitar 2000 m/detik.

Jajaran frekuensi gelombang ultrasonik melebihi 5 ke 5000 MHz, yang berhampiran dengan jajaran panjang gelombang dari 10^-1 sehingga 10^-5 cm untuk nilai kecepatan gelombang 10⁵ cm/sekon.

sumber : https://wanibesak.wordpress.com

video tentang pendengaran pada hewan :

https://www.youtube.com/watch?v=ZOgysRtQHPM

MEKANISME PENDENGARAN MANUSIA

MEKANISME PENDENGARAN MANUSIA

Kita dapat mendengar suatu bunyi pada dasarnya dengan urutan sebagaimana diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Proses perjalanan bunyi

Mekanisme proses mendengar sesuai gambar di atas adalah sebagai berikut!

1) Gelombang bunyi diterima daun telinga.

2) Gelombang bunyi disalurkan masuk oleh liang telinga.

3) Gelombang bunyi menggetarkan gendang telinga.

4) Getaran tersebut diteruskan oleh tulang-tulang pendengaran (osikel).

5) Getaran diteruskan ke tingkat jorong dan menggetarkan cairan limfe di dalam kokhlea.

6) Getaran cairan limfe di dalam kokhlea menggerakkan sel reseptor organ korti, yang menghasilkan impuls untuk dihantarkan oleh saraf pendengar ke otak untuk diartikan.

7) Getaran cairan limfe juga menggerakkan tingkap bulat bergerak keluar masuk untuk mengatur tekanan udara di dalam agar seimbang dengan tekanan di luar.

Bagan: Mekanisme Proses Mendengar pada Manusia

Bunyi yang dapat didengar oleh manusia adalah bila bunyi tersebut mempunyai frekuensi antara 20 - 20 000 getaran/ detik (Hz).

sumber : http://www.berpendidikan.com

video tentang mekanisme pendengaran manusia

sumber : https://www.youtube.com/watch?v=5UkDCbAktMQ

BUNYI

BUNYI

Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendengar. Bunyi ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar. Syarat terdengarnya bunyi diantaranya adalah adanya sumber bunyi, adanya medium (zat perantara), baik padat, cair maupun gas, dan indera pendengar dalam kondisi baik. Misalnya bunyi garpu tala menuju telinga dihantarkan oleh rapatan dan regangan partikel-partikel udara. Pada waktu bunyi keluar dari garpu tala, langsung akan menumbuk molekul-molekul udara. Molekul udara ini akan menumbuk udara disebelahnya yang mengakibatkan terjadinya rapatan dan regangan demikian seterusnya sampai ke telinga.

Molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya merapat dan meregang. Bunyi sampai telinga karena merambat dalam bentuk gelombang. Gelombang yang tersusun dari rapatan dan regangan adalah gelombang longitudinal. Tanpa adanya medium atau zat perantara, bunyi tak dapat merambat. Hal ini mengakibatkan bunyi termasuk jenis gelombang mekanik.

Kecepatan bunyi tergantung pada temperatur, sehingga semakin rendah suhu lingkungan semakin besar kecepatan bunyi. Hal ini membuktikan mengapa pada malam hari bunyi terdengar lebih jelas daripada siang hari. Selain dipengaruhi oleh suhu, cepat rambat bunyi di udara juga dipengaruhi oleh medium. Beberapa contoh cepat rambat bunyi dalam berbagai medium antara lain sebagai berikut.

No.	Medium	Cepat Rambat Bunyi (m/s)
1.	Udara (0° C)	331
2.	Udara (15° C)	340
3.	Air (25° C)	1490
4.	Air laut (25° C)	1530
5.	Alumunium (20° C)	5100
6.	Tembaga (20° C)	3560
7.	Besi (20° C)	5130

Frekuensi Bunyi
Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi tiga, yaitu infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik.

1. Infrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya dibawah 20 Hz (Hanya dapat didengar oleh beberapa jenis hewan : anjing dan jangkrik).
2. Audio Sonik, Adalah bunyi yang frekuensinya diantara 20 Hz – 20.000 Hz (Dapat didengar oleh Manusia).
3. Ultrasonik, Bunyi yang frekuensinya diatas 20.000 Hz (Tidak dapat didengar oleh manusia, namun ada jenis hewan tertentu yang dapat mendengar bunyi ini : Kelelawar dan ikan lumba – lumba). Pada bidang teknologi ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk: Pemeriksaan Janin (USG), Memusnahkan bakteri pada makanan yang diawetkan, Meratakan campuran (Campuran besi dan timah, campuran nikel dan baja), Meratakan campuran susu homogen.

A. Karakteristik Bunyi

Tinggi rendah dan kuat lemah bunyi

Pada orang dewasa, suara perempuan akan lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki. Pita suara laki-laki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki memiliki nada dasar sebesar 125 Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz.  Tinggi rendahnya nada ini ditentukan frekuensi bunyi tersebut. Semakin besar frekuensi bunyi, akan semakin tinggi nadanya.

Amplitudo adalah simpangan maksimum dari suatu gelombang yang akan mempengaruhi kuat lemahnya bunyi. Semakin besar energy yang dipancarkan oleh suatu sumber getar, semakin kuat bunyi yang didengar. Jadi, kuat dan lemahnya suatu bunyi bergantung pada besar kecilnya amplitudo gelombang.

Pada saat bermain gitar frekuensi senar yang bergetar bergantung pada hal-hal berikut.

• Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
• Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
• Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Nada dan Desah

• Nada adalah bunyi yang memiliki frekuensi yang teratur atau jumlah getaran pada setiap detiknya sama. Contoh nada dalam kehidupan sehari-hari yakni bunyi yang dihasilkan oleh alat-alat musik seperti gitar, piano, seruling, dan harmonika.
• Desah adalah bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur. Contoh dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan desah yakni bunyi ombak, bunyi hujan, bunyi angin, dan bunyi keramaian di pasar.

Beberapa deret nada yang berlaku standar adalah sebagai berikut.

Deret nada	c	d	e	f	g	a	b	c
Baca	do	re	mi	fa	sol	la	si	do
Frekuensi	264	297	330	352	396	440	495	528
Perbandingan	24	27	30	32	36	40	45	48

Warna atau kualitas bunyi

Setiap musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.

Resonansi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. Syarat – syarat terjadinya resonansi adalah sebagai berikut :

• Frekuensi sama dengan frekuensi sumber getar
• Benda terdiri atas selaput tipis (Selaput gendang telinga, kult gendang dan lain-lain)
• Kolam udara yang panjangnya kelipatan ganjil dari ¼ λ sumber yang bergetar.

Ketika kita berbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipa pendek. Pada saat kita berbicara pita suara akan bergetar, Getaran itu diperkuat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang sama. Akibatnya, amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring.

Pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi. Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar.

B. Pemantulan Bunyi

Jika rambatan bunyi mengenai atau sampai pada bidang tertentu, maka gelombang bunyi itu akan dipantulkan. Hukum pemantulan bunyi adalah sebagai berikut:

• Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada bidang yang sama.
• Sudut datang = sudut pantul

Macam-macam bunyi pantul

• Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli. Ketika berbicara di ruangan sempit suara yang terdengar lebih keras karena jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antar bunyi akan terdengar bersamaan dengan bunyi asli dan bunyi asli terdengar lebih keras tetapi tidak jelas.
• Gema merupakan terdengarnya bunyi pantul setelah bunyi asli selesai diucapkan. Hal ini akan terjadi jika anda mengucapkan suatu bunyi dari jarak jauh yang di depannya ada sebuah tebing atau gedung yang tinggi.
• Gaung (kerdam) merupakan terdengarnya kembali sebagian dari bunyi asli. Contoh dalam kehidupan sehari-hari bunyi gaung adalah pada saat kita berbicara di dalam sebuah gedung.

Manfaat Pemantulan Bunyi

Banyak manfaat yang didapatkan dari pemantulan bunyi ini, seperti:

• Mengukur kedalaman laut dan panjang lorong gua.
• Survey geofisika.
• Kacamata tunanetra.
• Mendeteksi keberadaan ikan dibawah kapal.

sumber : http://www.mikirbae.com

video tentang bunyi :

sumber : https://www.youtube.com/watch?v=aPNgPaHFJGY

GELOMBANG

GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat. 

Berdasarkan ada tidaknya medium perambatan, terdapat dua jenis gelombang yaitu : 

a. Gelombang mekanik. 

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Contoh, gelombang tali, gelombang permukaan air dan gelombang bunyi.

b. Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa memerlukan medium. Contoh, gelombang cahaya.

Berdasarkan arah getar dan rambatnya, terdapat dua jenis gelombang, yaitu :

a. Gelombang longitudinal.

Gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya. Contohnya adalah gelombang bunyi diudara. 

Bentuk gelombang longitudinal :

Panjang satu gelombang untuk gelombang longitudinal terdiri dari satu rapatan dan satu regangan. 

b. Gelombang transversal.

Gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya. Contoh gelombang tali.  

Panjang gelombang diberi simbol "λ" (dibaca lambda), adalah panjang satu gelombang yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah geombang.

Bentuk gelombang transversal :

Panjang gelombang pada gambar diatas adalah jarak a-e, b-f, d-h, c-g, e-i dan g-k.

Sedangkan amplitudo gelombangnya adalah jarakb-b', d-d', f-f', h-h' dan j-j'.

  

Pada gambar tersebut terlihat bahwa gelombang transversal berbentuk bukit gelombang dan lembah gelombang yang merambat. Istilah-istilah yang berkaitan dengan gelombang transversal adalah sebagai berikut.

- simpangan : jarak suatu titik gelombang terhadap posisi setimbang.

- puncak gelombang : titik tertinggi pada gelombang

- dasar gelombang : titik terendah pada gelombang

- bukit gelombang : lengkungan yang berada diatas posisi setimbang

- lembah gelombang : lengkungan yang berada dibawah posisi setimbang

- amplitudo : jarak puncak gelombang atau dasar gelombang terhadap posisi setimbang. 

1. Periode, Frekuensi dan Cepat Rambat Gelombang

a. Periode Gelombang

Gelombang juga memerlukan waktu dalam perambatannya. Selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode. Periode disini sama artinya dengan selang waktu yang diperlukan untuk melakukan suatu getaran. Satuan periode adalah sekon.

 Untuk menentukan periode suatu gelombang kita bisa pake persamaan berikut.

b. Frekuensi Gelombang 

Frekuensi adalah gelombang yang terjadi dalam satu sekon. Satuan frekuensi adalah gelombang per sekon atau hertz (Hertz). Sama seperti getaran, frekuensi gelombang juga memiliki persamaan berikut.

c. Cepat Rambat Gelombang

Kecepatan gelombang sering disebut dengan cepat rambat gelombang yang diberi simbol "v".

Cepat rambat gelombang dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut.

Sedangkan untuk menentukan panjang gelombang dapat digunakan persamaan berikut ini. 

 

sumber : https://frontpecintaislam.blogspot.co.id

Video tentang gelombang :

sumber : https://www.youtube.com/watch?v=WVcBdXpPZbk