Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 GELOMBANG AKUSTIK  PENGERTIAN AKUSTIK  PERSAMAAN GELOMBANG AKUSTIK  IMPEDANSI AKUSTIK  INTENSITAS AKUSTIK  BESARAN-BESARAN AKUSTIK  REFLEKSI DAN.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 GELOMBANG AKUSTIK  PENGERTIAN AKUSTIK  PERSAMAAN GELOMBANG AKUSTIK  IMPEDANSI AKUSTIK  INTENSITAS AKUSTIK  BESARAN-BESARAN AKUSTIK  REFLEKSI DAN."— Transcript presentasi:

1 1 GELOMBANG AKUSTIK  PENGERTIAN AKUSTIK  PERSAMAAN GELOMBANG AKUSTIK  IMPEDANSI AKUSTIK  INTENSITAS AKUSTIK  BESARAN-BESARAN AKUSTIK  REFLEKSI DAN TRANSMISI GELOMBANG  REFRAKSI GELOMBANG

2 2  PENGERTIAN AKUSTIK  Bila tidak ada gelombang di udara  tekanan udara = P o (tekanan atmosfir)  Bila ada gelombang di udara  tekanan udara = P (tekanan udara sesaat)  Tekanan Akustik  p = P – P o  Gelombang Akustik (Suara, Bunyi)  gelombang tekanan akustik  tekanan akustik berubah-ubah

3 3  Gelombang akustik di udara Tekanan Jarak P PoPo p = P - P o

4 4  PERSAMAAN GELOMBANG AKUSTIK u xx + dx A A dx

5 5 Massa tetap Kondensasi = fraksi perubahan rapat massa

6 6 Udara dianggap sebagai gas ideal :  = stress (tegangan) Y = modulus Young  = strain (regangan)

7 7 p m A Hukum Newton :

8 8 Proses dianggap sebagai adiabatik : Perbandingan panas jenis

9 9 Kecepatan di dalam gas : Kecepatan di dalam cairan : Kecepatan di dalam padatan : B = modulus bulk isotermal Y = modulus Young  = perbandingan Poisson  = perbandingan panas jenis

10 10 Contoh 2.1 : Hitung kecepatan gelombang akustik di udara pada tekanan 1 atm dan 20 o C. Jawab :

11 11 Contoh 2.2 : Hitung kecepatan gelombang akustik di air pada tekanan 1 atm dan 20 o C. Jawab :

12 12 GasTemperatur [ o C] Rapat Massa [kg/m 3 ] Perbandingan Panas Jenis Kecepatan [m/s] Udara01,2931,402331,5 Udara201,211, O2O2 01,431,400317,2 CO 2 01,981, H2H2 00,091, ,5 Uap air1000,61,324404,8 Kecepatan gelombang akustik di dalam gas pada tekanan 1 atmosfir

13 13 Kecepatan gelombang akustik di dalam cairan CairanTemperatur [ o C] Rapat Massa [kg/m 3 Modulus Bulk [G Pa] Kecepatan [m/s] Air209982, Air , Alkohol207901, Minyak209502, Air Raksa ,31450 Terpentin208701, Gliserin ,941980

14 14  IMPEDANSI AKUSTIK Gelombang dalam arah x positip [Rayl]

15 15 GasTemperatur [ o C] Rapat Massa [kg/m 3 ] Kecepatan [m/s] Impedansi Karakteristik [Rayls] Udara01,293331,5428 Udara201, O2O2 01,43317,2512 CO 2 01, H2H2 00,091269,5114 Uap air1000,6404,8242 Impedansi karakteristik dari berbagai gas

16 16 Impedansi karakteristik di dalam berbagai cairan CairanTemperatur [ o C] Rapat Massa [kg/m 3 Kecepatan [m/s] Impedansi Karakteristik [MRayls] Air ,48 Air ,54 Alkohol ,91 Minyak ,46 Air Raksa ,72 Terpentin ,09 Gliserin ,50

17 17 PadatanRapat Massa [kg/m 3 ] Kecepatan [m/s] Impedansi Karakteristik [MRayls] Karet ,64 Plastik ,15 Tembaga ,5 Baja ,63 Alumunium ,01 Beton ,06 Kayu ,58 Impedansi karakteristik di dalam berbagai padatan

18 18  INTENSITAS AKUSTIK Perpindahan partikel Kecepatan partikel Tekanan akustik Analogi antara Akustik dan Listrik P  tegangan listrik V  arus listrik Z  impedansi I  daya listrik [W/m 2 ]

19 19  BESARAN-BESARAN AKUSTIK  Besaran Acuan (di udara)  Tekanan P ref = 20  Pa  Intensitas I ref = W/m 2  Satuan dB (desibel)  Tingkat tekanan suara (Sound Pressure level)  Tingkat intensitas suara (Intensity Level)

20 20  Some sound levels (dB) Threshold of hearing0 Rustle of leaves10 Whisper (at 1 m)20 City street, no traffic30 Office, classroom50 Normal conversation (at 1 m)60 Jackhammer ( at 1 m)90 Rock group110 Threshold of pain120 Jet engine (at 50 m)130 Saturn rocket (at 50 m)200

21 21  Ambang pendengaran (threshold of hearing) dan ambang kesakitan (threshold of pain) pada frekuensi 1000 Hz Tingkat intensitas suara0 dB120 dB Tingkat tekanan suara0 dB120 dB Intensitas suara W/m 2 1 W/m 2 Tekanan suara 20  Pa 20 Pa Kecepatan partikel48 nm/s48 mm/s Perpindahan partikel8 pm 8  m

22 22  REFLEKSI DAN TRANSMISI GELOMBANG PiPi PrPr PtPt Medium 1 Z 1 Z 2 Medium 2 x = 0 Syarat batas pada x = 0

23 23 Faktor Refleksi Faktor Transmisi

24 24

25 25 Contoh 2.3 : Sebuah pesawat jet terbang rendah di atas laut (  udara = 1,21 kg/m 3, c udara = 343 m/s). Seorang pengamat yang sedang berada di atas perahu mengukur tingkat tekanan suaranya menggunakan Sound Pressure Level Meter (SPL Meter) dan alat ini menunjukkan 100 dB (re 20  Pa). Seorang pengamat lain yaitu seorang penyelam yang berada di dalam laut (  air laut = 998 kg/m 3, c air laut = 1480 m/s) juga mengukur tingkat tekanan suaranya menggunakan SPL Meter khusus untuk medium air (re 0,1 Pa). Berapa dB yang akan ditunjukkan oleh SPL Meter yang dibawa oleh penyelam ?

26 26 Jawab : PiPi PtPt Udara Air

27 27 PiPi PtPt Udara Air PrPr

28 28 Koefisien Refleksi Daya : Koefisien Transmisi Daya :

29 29

30 30 PiPi PtPt PrPr IiIi IrIr ItIt

31 31 Contoh 2.4 : Suatu gelombang akustik datang tegak lurus dari baja (  baja = 7700 kg/m 3, c baja = 5850 m/s) ke dalam air (  air = 998 kg/m 3, c air = 1480 m/s). Hitung koefisien transmisi dan refleksi dayanya. Jawab :

32 32 prpr pipi ptpt Medium 1 Z 1 Z 2 Medium 2 x y ii rr tt  REFRAKSI GELOMBANG

33 33 Syarat batas pada x = 0  tekanan akustik Hukum Snellius

34 34 Syarat batas pada x=0  Kecepatan partikel normal : A 1

35 35 Koefisien refleksi Rayleigh

36 36 Hal khusus 1  c 1 > c 2 Mendekati normal Normal baja air tt ii

37 37 Hal khusus 2  c 1 < c 2 Menjauhi normal Normal plastik baja tt ii

38 38 Hal khusus 3  c 1 < c 2 Pemantulan sempurna Normal plastik baja tt ii

39 39 Contoh 2.5 : a)Hitung sudut bias pada bidang batas baja-air. b)Hitung persentase intensitas yang diteruskan ke air Suatu gelombang akustik menjalar melalui tiga medium, yaitu plastik (  plastik = 1180 kg/m 3, c plastik = 2670 m/s), baja (  baja = 7800 kg/m 3, c baja = 5850 m/s) dan air (  air = 998 kg/m 3, c air = 1481 m/s). Bila sudut datang pada bidang batas plastik-baja adalah 20 o

40 40 Plastik c 1 = 2670 m/s baja c 2 = 5850 m/s air c 3 = 1481 m/s 20 o 11 o 48,6 o

41 41  1 =1180 kg/m 3 c 1 = 2670 m/s  2 = 7800 kg/m 3 c 2 = 5850 m/s 20 o 11 o 48,6 o  3 =998 kg/m 3 c 3 = 1481 m/s Z 1 = 3,15 MRayl Z 2 = 45,6 MRayl Z 3 = 1,48 MRayl

42 42 Koefisien refleksi Rayleigh Pemantulan sempurna  90 o

43 43 Transmisi sempurna

44 44

45 45  I = sudut intromission

46 46 Suatu gelombang akustik datang dari suatu cairan ke suatu padatan. Bila datangnya tegak lurus (sudut datang 0 o ), maka koefisien transmisi dayanya adalah 97,6 % sedangkan bila sudut datangnya sebesar 15,4 o akan terjadi pemantulan sempurna. Pada sudut datang berapa akan terjadi transmisi sempurna ? Contoh 2.6:

47 47


Download ppt "1 GELOMBANG AKUSTIK  PENGERTIAN AKUSTIK  PERSAMAAN GELOMBANG AKUSTIK  IMPEDANSI AKUSTIK  INTENSITAS AKUSTIK  BESARAN-BESARAN AKUSTIK  REFLEKSI DAN."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google