Penjalaran Gelombang Primer

7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer

1/23

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Gempa bumi di Indonesia dapat terjadi seaktu!aktu" karena letak geogra#is

Indonesia berada pada pertemuan empat lempeng tektonik. Apabila terjadi

pergeseran atau pata$an pada lempeng akan menimbulkan peluang ben%ana

gempa. Dengan kondisi geogr#is &ang ada di Indonesia" suda$ saatn&a kita untuk

senantiasa siap siaga didalam meng$adapi ben%ana. Baik kesiapan dari

in#rastruktur bangunan &ang ta$an gempa maupun kesiapan dalam $al

pengeta$uan akan gempa.

Pengeta$uan mas&arakat terkait gempa $arus ditingkatkan" adan&a mas&arakat

&ang menjadi korban ben%ana karena kurangn&a pema$aman tindakan

pen&elamatan saat terjadin&a ben%ana gempa. Ben%ana gempa memang tidak dapat

di$indari" akan tetapi perlun&a measpadai resiko ben%ana tersebut. 'adi se%ara

tidak langsung" dengan meningkatakan pengeta$uan akan gempa mampu

memberikan keaspadaan mas&arakat untuk melakukan tindakan pen&elamatan

diri.

Dalam meningkatkan keaspadaan gempa perlu adan&a da&a dukung

teknologi. Peran teknologi dalam ben%ana gempa selama ini belum ber#ungsi

memberikan in#ormasi se%ara jelas. (onto$n&a saja seismometer" alat ini dapat

merekam getaran &ang ditimbulkan ole$ sumber gempa kemudian di

ilustrasikann&a dalam gambar gelombang" tetapi tidak semua orang dapat

mengartikan gelombang &ang terekam pada seismometer. )aka perlu alat &ang

1


2/23

benar!benar mampu memberikan in#ormasi*tanda se%ara langsung kepada

mas&arakat di daera$ ba$a tela$ terjadi gempa.

Pada daera$ &ang terkena gempa akan terli$at retakan!retakan pada tana$ dan

robo$n&a beberapa bangunan. Hal ini disebabkan" gelombang gempa merambat

dengan membaa energi dari pusat gempa ke segala ara$ melalui lapisan!lapisan

bumi. Berdasarkan medium rambatann&a" gelombang gempa terbagi menjadi dua

&aitu gelombang bodi +body wave, dan gelombang permukaan +surface wave,.

Gelombang bodi merupakan gelombang pada gempa &ang menjalar masuk

menembus medium ke dalam bumi. Gelombang ini terbagi atas dua tipe &aitu

gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S)" baik gelombang primer dan

sekuder akan dirambatkan dari pusat gempa &ang sama" akan tetapi keduan&a

memiliki ke%epatan rambat &ang berbeda.

Dalam makala$ ini akan diba$as lebi$ mendalam tentang -Penjalaran

Gelombang Primer termasuk didalamn&a &aitu" konsep gelombang" persamaan

gelombang" gelombang seismik" baik gelombang bodi &ang didalamn&a terdapat

gelombang primer dan ke%epatan gelombang primer" serta aplikasi gelombang

primer dan sekunder pada /sunami Earl& Earning 0&stem +/E0,.

1.2. 3umusan masala$

! Bagaimana konsep gelombang4

! Bagaimana persamaan gelombang4

! Apa &ang dimaksud dengan gelombang seismik4! Bagaimana aplikasi gelombang primer pada /E0

1.5. /ujuan

! )emenu$i tugas mata kulia$ 0eismologi

! )engeta$ui bagaimana konsep gelombang

! )engeta$ui bagaimana persamaan gelombang

! )engeta$ui apa itu gelombang seismik! )engeta$ui bagaimana aplikasi gelombang primer pada /E0

2


3/23

BAB II

PE)BAHA0AN

2.1. 6onsep Gelombang

Gelombang merupakan gejala usikan dari keadaan setimbang &ang dapat

merambat dalan ruang. ketika ditinjau dari mekanisme perambatann&a" gelombang

sendiri dapat dibedakan menjadi dua bagian &aitu gelombang mekanik dan

3


4/23

gelombang elektromganetik. 'ika ditinjau dari ara$ rambatn&a" gelombang dapat

dibedakan menjadi dua jenis &aitu gelombang tran7ersal dan gelombang

longitudinal.Pada gelombang mekanik" perlu adan&a medium sebagai rambatan

gelombangn&a" mediumn&a itu dapat berupa 8at padat" %air dan gas. 0ala$ satu

%onto$ dari gelombang mekanik &ang dapat merambat pada medium gas &aitu

gelombang bun&i. 0edangkan gelombang elektromagnetik sendiri merupakan

gelombang &ang merambat dalam ruangan tanpa adan&a medium perantara.

Gelombang ketika ditinjau dari ara$ rambatn&a dapat dibedakan menjadi

gelombang trans7ersal dan longitudinal. Gelombang trans7ersal merupakan

gelombang &ang ara$ getarann&a tegak lurus dengan ara$ perambatann&a.

Gelombang trans7ersal ini nmemiliki %iri!%iri berupa adan&a lemba$ dan pun%ak

gelombang. (onto$n&a &aitu gelombang seismik sekunder pada gempa bumi.

Gambar 2.1Gelombang trans7ersal

Gelombang longitudinal adala$ gelombang &ang ara$ getarann&a sejajar

dengan ara$ rambatn&a. Gelombang longitudinal ini memiliki %iri!%iri berupa

adan&a rapatan dan regangan pada gelombang seismik primer +P, pada gempa

bumi.

4


5/23

Gambar 2.2

Gelombang Longitudinal

)a%am!ma%am besaran pokok pada gelombang.

1. Amplitudo +A, merupakan ketinggian*simpangan maksimum pun%ak atau

kedalaman lemba$ &ang di%apai suatu partikel dari titik kesetimbangann&a

dalam satuan +m,

2. Panjang Gelombang +, merupakan jarak antara dua pun%ak atau regangan

&ang ditempu$ ole$ sebua$ gelombang dalam satu periode +m,

5. 9rekuensi +f , merupakan ban&akn&a gelombang &ang terjadi dalam satu

sekon +s,

:. Periode +T, merupakan aktu &ang dibutu$kan untuk melakukan atau

membentuk satu gelombang penu$.

;. (epat rambat gelombang merupakan rata!rata pergerakan gelombang

pada medium setiap satuan aktu +m*s,. 0e%ara rumusan matematis dapat

dituliskan sebagai berikut.

=

T +2.1,

5


6/23

0edangkan $ubungan antara periode dan #rekuensi adala$

f=1

T atauT=

1

f +2.2,

0e$ingga ke%epatan gelombang dapat din&atakan dalam bentuk rumus &ang

lain sebagai berikut.

=

Tatau = f . +2.5,

keterangan 3ambatan gelombang Primer+P, dan 0ekunder +0, pada interior bumi

Pada gambar 2.> sebagaimana din&atakan ole$ Noor Djau$ari

+2, ba$a" -3ambatan gelombang primer di dalam interior

bumi &ang berasal dari suatu sumber gempa. 0i#at dari rambat

gelombang seismik di dalam bumi diperli$atkan ole$ gelombang

primer &ang merambat baik pada Inti bagian luar maupun inti

bagian dalam. Berdasarkan si#at rambat gelombang primer

tersebut" maka gelombang primer itu dapat merambat pada inti

14


15/23

bumi bagian luar &ang ber#asa %air dan inti bumi bagian dalam

berupa padatan.

Gambar 2.? 3ambatan gelombang P dan 0 pada lapisan bumi

Pada gambar 2. menurut Noor Djau$ari +2, ba$a

-ke%epatan rambat gelombang primer dan gelombang sekunder

keara$ interior bumi. Gelombang P tetap menjalar pada bagian

luar Inti Bumi &ang ber#asa %air" namun terjadi peruba$an

ke%epatan rambat gelombang primer dari bagian )antel Bumi ke

ara$ Inti Bumi bagian luar menjadi lambat. Dari gambar tersebut

antara 6ulit Bumi dengan )antel Luar dibatasi ole$ suatu

15


16/23

material &ang ber#ase semi!plastis &ang saat ini dikenal sebagai

tempat di mana kerak bumi &ang saling bergerak. Dengan

demikian ba$a" gelombang primer dapat merambat pada

interior bumi baik &ang ber#asa padat maupun ber#asa %air.

2.5.5. 6e%epatan gelombang primer +P,

'ika sebua$ medium*benda padat berada dalam keadaaan

setimbang dipengaru$i ga&a!ga&a &ang berusa$a menarik" menggeser"

atau menekann&a maka bentuk benda tersebut akan beruba$

+terde#ormasi,. 'ika benda kembali ke bentukn&a semula bila ga&a!ga&a

di$ilangkan maka benda dikatakan elastik. Hubungan antara ga&a dan

de#ormasin&a dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep tegangan

+s$ress," regangan +s$rain," $ukum Hooke dan konstanta elastikn&a. Dari

persamaan gelombang longitudinal =+2

diperole$ ke%epatan

gelombang longitudinal atau dikenal dengan ke%epatan gelombang

primer &aitu

Vp=(+2 )1

2

6eteranganVp ke%epatan perambatan gelombang primer +m*s,

konstanta Lame +m*s,

rigiditas medium +N*m2,

massa jenis medium +kg*m2,

peruba$an 7olume atau dilatasi

16


17/23

2.:. Aplikasi gelombang primer dan sekunder pada /sunami Earl& arning

0&stem +/E0,

Pada saat gempa bumi terjadi" gelombang gempa bumi menjalar melalui

lapisan dalam bumi dan direkam ole$ jaringan seismogra#. 3ekaman gempa

bumi digunakan untuk menentukan lokasi dan kekuatan sumber gempa bumi.

Apabila $asil analisa menunjukan ba$a parameter gempa bumi &ang terjadi

memenu$i kriteria berpotensi menimbulkan tsunami" maka%a$ional&'egional

Tsunami "arning #en$er +N/(*3/(, akan mengeluarkan arning potensi

tsunami terutama ke institusi inter#a%e &ang akan menindaklanjuti dengan

pen&ebaran melalui berbagai media termasuk akti7asi sirine. Gempa &ang

berpotensi tsunami jika berlokasi dibaa$ laut dengan kedalaman kurang dari

?!1 km dengan magnitude lebi$ besar dari ? 0kala 3i%$ter +03,. arning

potensi tsunami ditindaklanjuti dengan kon#irmasi terjadin&a tsunami

berdasarkan data $asil deteksi tsunami ole$ sensor Buo&s ataupun /ide Gauge.

6e%epatan gelombang tsunami tidak lebi$ %epat dari ke%epatan gelombang

gempa. Cle$ karena itu beda aktu tiba gelombang gempa dan tsunami dapat

diman#aatkan untuk men&ampaikan peringatan akan datangn&a tsunami dengan

membangun sistem peringatan dini tsunami. Pada /E0 terdapat dua

komponen utama di antaran&a

1. 6omponen 0truktural

6omponen struktural diantarann&a &aitu stasiun pasang surut" tsunami

buo& dan seismometer.

a. /ide Gauges +stasiun pasang surut,.

17


18/23

Gambar 2.@ /ide Gauges

/ide Gauges terletak dipesisir pulau atau pelabu$an. /ide gauges akan

mengukur peruba$an permukaan laut dan dapat men%atat air surut

beberpa menit sebelum gelombang tsunami tiba.

b. /sunami buo&

Gambar 2. /sunami Buo&

/sunami bou& adala$ sebua$ alat &ang dipasang di laut dalam. Di

Indonesia sekarang menggunakan : jenis buo& &ang sedang beroperasi

di perairan Indonesia" &aitu Buo& /sunami Indonesia"eep cean

Assessmen$ and 'epor$ingTsunamis +DA3/, Amerika" *erman!

+ndonesian Tsunami"arning Sys$em +GI/0, dan,uoy "aves$an.

18


19/23

Pada buo& ini terdapat CBU +C%ean Bottom Unit, di mana nantin&a

alat inila$ &ang mendeteksi adan&a gelombang &ang berpotensi

sebagai tsunami &ang leat di atasn&a.

%. 0eismometer

Gambar 2.1 0eismometer

Instrumen ini mampu mengukur gelombang seismik &ang dioperasikan

ole$ B)6G. Dari sini akan diperole$ data beberpa lokasi" aktu"

kedalaman" dan magnitude suatu gempa. Untuk itu jaringan

seismometer tela$ dipasang di Indonesia &ang ter$ubung dengan

N/( melalui satelit.

Gambar 2.11 0tasiun 0eismik

'aringan seismik didesain terdiri dari 1> broadband seismometer"

; a%%elerometer dan akan dikelompokkan ke dalam 1 regional

(enter. Dengan jumla$ sensor tersebut dan jarak tiap sensor 1 km"

19


20/23

maka dalam 5 menit pertama sumber gempa bumi &ang terjadi

diila&a$ Indonesia dapat ditentukan lokasin&a.

Gambar 2.15 3ekaman gelombang seismik pada seismometer

Ada tiga #ase gelombang seismik &ang dapat diamati pada saat terjadi

gelombang tsunami. Pada #ase pertama dinamakan P!a7e &aitu

gelombang &ang berasal dari sumber gempa di dalam lapisan bumi

&ang mempun&ai ke%epatan @!15.; km*dt" gelombang ini akan

ter%atat pada stasiun pemantauan seismik se$ingga dengan muda$

dapat diketa$ui posisi sumber gempa tersebut. 9ase kedua dinamakan

S!wave &aitu gelombang &ang merambat pada media air laut sebelum

mun%ul ke permukaan" ke%epatan gelombang ini sekitar >"?!@ km*dt.

Dengan mengeta$ui amplitudo dari kedua gelombang primer dan

sekunder akan menentukan ukuran kekuatan gempa &ang terjadi.

0edangkan #ase ketiga adala$ gelombang seismik &ang mun%ul ke

permukaan laut" kekuatann&a akan ditentukan dari tinggin&a

kedalaman air laut tersebut. 0emua #ase ini akan ter%atat dalam

peralatan seismometer pada stasiun pemantauan seismik &ang besar

20


21/23

magni$udonya diukur dalam bentuk skala logaritma &ang dinamakan

skala 3i%$ter.

Dengan adan&a $asil rekaman gelombang pada seismometer"

maka dapat digunakan untuk menetukan besarn&a magnitude

gelombang bodi +)b,. )agnitudo gempa adala$ parameter &ang

ber$ubungan dengan besarn&a kekuatan gempa dari sumbern&a.

Dalam penentuan magnitudo gelombang bodi dapat diperole$ dengan

memakai data amplitudo gelombang bodi &aitu primer dan sekunder

dari sebarang #ase seperti P" 0" PP" 00" pP" s0 &ang terli$at jelas pada

seismometer. 0eismometer &ang dipakaipun dapat dipili$ dari

komponen 7ertikal maupun $orisontal. )agnitude gelombang bodi

dapat ditentukan dengan rumus berikut.

Mb= log(AT)+Q(h , )

6eterangan

Mb )agnitudo gelombang bodi

A Amplitudo getaran +Fm,

/ Periode getaran +s,

'arak Pusat gempa atau episenter +km,

$ 6edalaman gempa +km,

2. 6omponen 6ultural

6omponen kultural meliputi beberapa instansi seperti LIPI" 6ementrian

Dalam Negeri dan 6ementrian 6omunikasi dan In#ormatika &ang

21


22/23

mempun&ai tugas sebagai pen&alur in#ormasi kepada mas&arakat"

persiapan sebelum ben%ana ba$kan e7aluasi dan mengkaji pas%a ben%ana.

BAB III

PENU/UP

5.1. 6esimpulan

a. Gelombang primer terjadi karena adan&a rambatan dari $iposentrum

dengan menginduksi gerakan partikel media dalam ara$ paralel ter$adap

ara$ penjalaran gelombang

b. Gelombang longitudinal merambat melalui medium padat" %air dan gas%. Persamaan ke%epatan gelombang!P &aitu

Vp=(+2 )1

2

d. Gelombang primer dan sekunder dapat diaplikasikan pada tsunami earl&

arning s&stem &aitu berdasarkan amplitudo gelombang primer dan

22


23/23

gelombang sekunder maka dapat ditentukan besarn&a magnitudo

gelombang bodi +)b,

5.2. 0aran

)ateri mengenai penjalaran gelombang primer tela$ diba$as dalam

makala$ ini. Cle$ sebab itu" penulis men&arankan kepada pemba%a agar

meman#aatkan semua in#ormasi dan pengeta$uan &ang terdapat dalam

pemba$asan makala$ ini untuk perkembangan ilmu pengeta$uan dan teknologi

&ang dapat membantu dan mendukung ke$idupan manusia dan mak$luk $idup

lainn&a dimuka bumi ini. 0erta mens&ukuri semuan&a sebagai %iptaan /u$an

&ang $arus kita jaga dan peli$ara.

Da#tar Pustaka

Anonim" 215.isi!makala$!seminar.pd#. +$ttps

Penjalaran Gelombang Primer

Documents

Transcript of Penjalaran Gelombang Primer