BAB I

PENERAPAN GELOMBANG BUNYI DALAM TEKNOLOGI

Dalam penerapan dunia pengetahuan sekarang ini, gelombang bunyi

dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan penelitian.dibidang kelautan

misalnya untuk mengukur kedalaman laut, dibidang industry misalnya untuk

mengetahui cacat yang terjadi pada benda-benda hasil produksinya, di bidang

pertanian untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian, dan di bidang kedokteran

dapat di gunakan untuk terapi adanya penyakit dalam organ tubuh. Untuk

keperluan tersebut di gunakan suatu alat yang bekerja berdasarkan prinsip

pemantulan gelombang bunyi yang di sebut SONAR (Sound Nafigation

Ranging).

Prinsip kerja SONAR berdasarkan prinsip pemantulan gelombang

ultrasonik. Alat ini di perkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang

ilmuwan dari Prancis pada tahun1914. Pada saat itu Paul dan pembantunya

membuat alat yang dapat mengiriim pancaran kuat gelombang bunyi

berfrekuensi tinggi (ultrasonik) melalui air. Pada dasarnya SONAR memiliki dua

bagian alat yang memancarkan gelombang ultrasonik yang di sebut transmitter

(emiter) dan alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul (gema)

yang di sebut sensor (reciver).

Gelombang ultrasonik di pancarkan oleh transmitter (pemancar) yang di

arahkan ke sasaran, kemudian akan di pantulkan kembali dan di tangkapp oleh

pesawat penerima (reciver). Dengan mengukur waktu yang di perlukan dari

gelombang di pancarkan sampai gelombang di terima lagi, maka dapat di ketahui

jarak yang di tentukan. Untuk mengukur kedalaman laut, SONAR diletakan di

bawah kapal.

Dengan pancaran ultrasonik diarahkan lurus ke dalam laut, dalamnya air

dapat di hitung dari panjang waktu antara pancaran yang turun dan naik setelah

digemakan. Apabila cepat rambat gelombang bunyi di udara “v”, selang waktu

antara gelombang di pancarkan dengan gelombang pantul datang adalah ∆t,

indeks bias air “n” dan kedalam laut adalah “d” maka kedalaman laut tersebut

dapat di cari dengan persamaan :

d=v .∆ t

2n

o dengan :

o d = jarak yang di ukur (m)

o ∆t = waktu yang di perlukan dari gelombang di pancarkan sampai

di terima kembali (s)

o v = kecepatan rambat gelombang ultrasonik (m/s)

o n = indeks bias medium

selanjutnya dalam perkembangannya, penggunaan gelombang ultrasonik

dalam pelayaran di gunakan sebagai navigator. Padamesin cuci, getaran

ultrasonik yang kuat dapat menggugurkan ikatan antar partikel kotoran dan

menggetarkan debu yang melekat pada pakaian sehingga lepas. Di sekitar

lapangan udara (bandara), getaran gelombang ultrasonik yang kuat dapat

membuyarkan kabut. Dalam bidang kedokteran, getaran gelombang ultrasonik

yang berenergi rendah dapat di gunakan untuk mendeteksi/menemukan

penyakit yang berbahaya dalam organ tubuh, misalnya di jantung, payudara,

hati, otak, ginjal, dan organ lain. Pengamatan ultrasonik pada wanita hamil

untuk melihat perkembangan janin dalam uterus dalam menggunakan

ultrasonografi. Denagn menggunakan ultrasonik yang berenergi tinggi dapat

di gunakan sebagai pisau bedah, yang pada umumnya untuk dilakukan

pembedahan dalam neurologi dan otologi.

Di bidang pertanian, ultrasonik berenergi rendah digunakan untuk

meningkatkan hasil pertanian, misalnya penyiaran biji atau benih dengan

menggunakan ultrasonik dapat menghasikan pertumbuhan yang lebih cepat

dari biasanya, tanaman kentang yang di rawat dengan radiasi ultrasonik dapat

meningkat produksi panennya.

A. Pengertian

Gelombang bunyi merupakan salah satu contohdari gelombang

mekanik, yaitu gelombang merambat memerlukan zat perantara ( medium

perantara). Yaitu, udara, zat cair atau zat padat. Gelombang bunyi adalah

gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal, yaitu

gelombang yang arah rambatannyasejajar dengan arah getarannya.

Gelombang bunyi di hasilkan oleh benda yang bergetar, benda yang

bergetar di sebut sumber bunyi. Karena bunyi yang di hasilkan oleh benda

yang bergetar, maka kuat kerasnya bunyi tergantung pada amplitude

getarannya.

Gelombang bunyi sebagai gelombang mekanik. Gelombang bunyi

yang di hasilkan oleh suatu getaran di aplikasikan dalam teknologi telah

banyak membantu manusia baik dalam bidang industry maupun dalam

bidang kedokteran. Dalam bidang industri yang banyak di gunakan adalah

teknik SONAR (Sound Navigation and Ranging) yaitu suatu teknik

pantulan bunyi untuk navigasi. Lebih detailnya sebagai berikut:

1. Kaca Mata Tuna Netra

Kaca mata tuna netra di lengkapi dengan pengirim dan penerima

ultrasonik sehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada di

depannya. Gelombang ultrasonik di pancarkan frame kaca mata dan

mengenai objek di sekitar, gelombang ultrasonic di pantulkan dan di

terima kembali oleh alat penerima pada kaca mata. Ultrasonik berada

pada frame pada kaca mata yang mengirimkan signal getaran pada

telinga tuna netra. Perlu di ketahui bahwa orang yang tuna netra memiliki

pendengaran yang lebih tajam atau sensitif di banding orang yang

bermata normal.

2. Mengukur Kedalaman Laut

Kedalaman laut termasuk kawanan atau gerombolan ikan di bawah

permukaan air dapat di tentukan oleh teknik pantulan pulsa ultrasonic,

pulsa ultrasonic di pancarkan oleh system yang di namakan fathometer.

Ketika pulsa mengenai dasar laut atau gerombolan ikan, maka pulsa akan

di pantulkan dan diterima kembali oleh antenna penerima. Dengan

mengetahui waktu pancar sampai gelombang diterima kembali maka

jarak gelombang ikan atau dasar laut bias dihitung dengan persamaan

gerak lurus beraturan (glb).

3. Mendeteksi Retak-Retak pada Struktur Logam

Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton di

gunnakan Scaning Ultrasonik. Teknik scaning ultrasonic inilah yang di

gunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian

pesawatterbang, yang bias membahayakan sebuah penerbangan pesawat.

Idealnya dalam pemeriksaan rutin setiap bagian penting pada pesawat

akan di scaning ultrasonik. Bila ada keretakan a

kan di ketahui dengan cepat dapat di atasi sebelum pesawat

diperkenankan terbang.

4. Membersihkan Benda Deengan Ultrasonik

Beberapa benda seperti berlian dan perhiasan serta bagian-bagian

mesin, sangat sukar di bersihkan dengan menggunakan spon kasar atau

detergen keras.getaran-getaran dari ultrasonik ternyata dapat

merontokan suatu kotoran dari suatu objek. Berlian, komponen

elektonik atau bagian-bagian mesin yang akan dibersihkan akan

dicelupkan ke dalam cairan kemudian gelombang ultrasonik frekuensi

timggi dikirim pada cairan sehingga cairan ikut bergetar maka getaran

cairan dapatt merontokan kotoran yang menempel tanpa harus digosok.

5. Survai Geofisika

Suatu gempa bumi atau ledakan dahsyat dapat menghantarkan

gelombang bunyi yang dicatat dengan seismograf yang di letakan

diberbagai tempat. Catatan ini dapat memperlihatkan bentuk gangguan,

bentuk gangguan tergantung dari struktur lapisan bumi. Sehingga

pantulan gelombang bunyi yang berfrekuensi tinggi atau ultrasonik

ketika melalui lapisan-lapisan bumi bias dipakai untuk memperkirakan

lapisan-lapisan batuan dan mineral yang mengandung endapan-endapan

minyak atau mineral-mineral berharga.

6. Kamera

Pernahkah anda menggunakan kamera yang dapat mengatur

fokusnya secara otomatis. Kamera seperti ini pasti menggunakan sonar.

Gelombang-gelombang ultrasonik dikirim oleh kamera menuju objek

yang akan difoto setelah gelombang dipantulkan kamera dapat

mengatahui jarak objek sehingga secara otomatis kamera mengatur

focus sesuai jarak objek tersebut.