Bagian Fisika Kesehatan BIOAKUSTIK Oleh : Drs. FUAD AMA, M.T Bagian Fisika Kesehatan

Kegagalan mengajarkan kesadaran untuk belajar, kesuksesan menguatkan keyakinan. Jika semangat dan keyakinan bisa dipraktekan bersama. Anda pasti sukses

Gelombang Mekanik

Apakah bunyi itu ? Getaran → Gelombang → Bunyi ↓ Perlu medium Apakah setiap getaran menghasilkan bunyi ? Infrasonik ← 20 Hz - 20 kHz → ultrasonik │← Audiosonik → │

Kecepatan Bunyi Bunyi merupakan gelombang longitudinal (berbentuk rapatan dan renggangan) bergerak dengan kecepatan (v) → v = λ.f dengan λ : panjang gelombang dan f : frekuensi. Kecepatan gelombang bunyi tergantung pada medium yang dilewatinya, pada : - zat padat v = ( E /ρ )½ dengan E : modulus Young (N/m2) - Zat cair v = ( β / ρ )½ dengan β : modulus bulk (N/m2) - Zat gas v = ( γ.p / ρ )½ = ( γ.R.T / M )½ dengan γ : tetapan Laplace, R : konstanta umum gas, T : suhu mutlak, M : Massa molekul

Intensitas Dan Taraf Intensitas Bunyi Intensitas bunyi ( I ) adalah energi (E) persatuan waktu (t) persatuan luas (A) atau daya (P) persatuan luas. I = E/ t.A atau I = P/A ….. Bersatuan watt/m2 Karena A = 4.Π.R2 sehingga I1 : I2 = R22 : R12 * Taraf Intensitas Bunyi (β) Didefinisikan dengan β = 10 log I / Io …bersatuan dB dengan Io = Intensitas ambang bunyi ( 10 -12 watt / m2)

Taraf intensitas n buah sumber bunyi yang dibunyikan secara bersama-sama adalah : β’ = β + 10 log n ….. (dB) ¤ Sumber bunyi R1 • β1 R2 • β2 Hubungan antara jarak (R) dengan taraf intensitas (β) dinyatakan dengan : β2 = β1 + 10log (R1/R2)2

Tabel Intensitas Dari Beragam Suara (W/m2) (dB) Suara yang sulit dikenali 10-12 0 B i s i k a n 10-10 20 Gumaman 10-9 30 Kantor bisnis 10-7 50 Pidato pada jarak 1 m 10-6 60 Jalan ramai 10-5 70 Jalur bawah tanah atau mobil 10-3 90 Suara yang menyakitkan 100 120 Penerbangan jet 101 130 Peluncuran roket 105 170

Sifat Gelombang Bunyi - Pemantulan Terjadi pada medium yang sama, ada sebagian energi yang diserap bidang pantulnya. Pembiasan Terjadi pada medium yang berbeda indeks biasnya Difraksi Terjadi bila bunyi melewati penghalang atau celah sempit

Sifat Gelombang Bunyi Gelombang bunyi mengalami pemantulan, pembiasan, pelenturan dan perpaduan. Apabila gelombang suara mengenai tubuh manusia (dinding), maka bagian dari gelombang akan dipantulkan dan bagian lain akan diteruskan (ditranmisikan) ke dalam tubuh. Dengan ketentuan: A0 : Amplitudo gelombang bunyi mula - mula A : Amplitudo gelombang bunyi yang dipantulkan T : Amplitudo suara yang diteruskan ke dalam jaringa

Mula-mula gelombang bunyi dengan amplitudo (Ao) mengenai tubuh manusia (dinding), gelombang bunyi tersebut dipantulkan (A). Pemantulan tersebut tergantung akan Impedansi akustik.   Secara matematis dapat ditulis:

Keterangan: V = kecepatan (km/s) ρ = massa jenis/rapat massa (g/ml) Z = impedansi akustik (kg/m2.s)

Efek Doppler Berfungsi untuk mengukur kecepatan gerak aliran darah. Prinsip kerjanya adalah besar frekuensi yang diterima oleh pendengar tidak sama dengan yang dipancarkan oleh sumbernya akibat pergerakan sumber bunyi atau pendengarnya. Secara matematik dapat dinyatakan dengan : fp = ( v ± vp ) fs v ± vs dengan fp = frekuensi pendengar fs = frekuensi sumber v = kecepatan bunyi di udara vp = kecepatan pendengar ( + jika mendekat ) vs = kecepatan sumber bunyi ( - jika mendekat )

Penggunaan Sonik Dalam Bidang Kedokteran Definisi Sonik Sonik adalah bunyi yang tidak dapat didengar oleh manusia (infrasonik dan ultrasonik) Ultrasonik digunakan untuk : - Mendeteksi perkembangan janin - Diathermi (pemanasan) - Mencuci peralatan kedokteran - Membunuh bakteri

Gambar Hubungan Antara Taraf Intensitas Bunyi dan Frekuensi , Serta Ambang Pendengaran Orang Normal

Pengujian Pendengaran Terdapat tiga tes standar untuk menetapkan pendengaran seseorang : 1. Audiometer murni 2. Audiometer ucapan 3. Pengukuran rintangan Tes audiometer murni dilakukan di dalam ruangan kedap suara dengan frekuensi antara 250 Hz sampai 8000 Hz. Dibawah ini adalah hasil tes audiometer murni Untuk tipe orang berpendearan normal

Ambang Pendengaran Normal Yang di Tes Dengan Menggunakan Audiometer dB X : telinga kiri dan O : telinga kanan

Bising Definisi : Bunyi yang tidak dikehendaki sebagai akibat aktivitas manusia atau karena alam. Parameter Kebisingan : 1. Parameter dasar : 2. Parameter turunan : - Frekuensi (Hz) - Tingkat tekanan bunyi - Tenaga bunyi (watt) - Tingkat intensitas bunyi Tekanan bunyi (Pa) Pengaruh kebisingan terhadap kesehatan Gangguan sistem pendengaran seperti hilangnya pendengaran baik secara temporer atau permanen, imun terhadap bising, telinga berdengung

Pencegahan Kebisingan Memakai pelindung telinga. Memisahkan antara tempat sumber bising dengan tempat aktivitas manusia. Memberikan cairan pelumas pada mesin yang menjadi sumber kebisingan.

Aplikasi Efek Doppler Dalam Kedokteran Efek Doppler dapat digunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair didalam tubuh, misalnya darah. Berkas ultrasonik (bunyi ultra) yang mengenai darah (darah bergerak menjahui bunyi) darah akan memantulkan bunyi diterima oleh detektor.

Gambar: ULTRASONIK BLOOD FLOWMETER, TIPE DOPPLER

Apabila diketahui fo = frekuensi mula-mula, sudut teta dari arah, sumber bunyi fd = perubahan frekuensi, maka: Dengan ketentuan: fo : Frekuensi mula-mula (Hz) fd : Frekuensi setelah dipantulkan (Hz) Vs : Kecepatan suara (m/s) VD : Kecepatan darah (m/s) q : Sudut pantul / datang

Contoh soal : 1. Gelombang bunyi yang merambat melalui tulang yang massa jenisnya 1200 kg/m3. Jika modulus elastisitas tulang 1,92 x 1010 N/m2, berapakah kecepatan bunyi tersebut ? 2. Tentukan frekuensi bunyi yang merambat di udara dengan panjang gelombang 40 cm dan kelajuan bunyi di udara 340 m/s ?

Contoh Soal : 3. Mobil ambulan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 1200 Hz dan disuatu tempat terdapat pengamat. Tentukan frekuensi bunyi yang diterima pengamat jika: (kecepatan bunyi di udara = 340 m/s) a. ambulan dan pengamat bergerak saling mendekat dengan kecepatan 10 m/s b. ambulan bergerak mendekat dengan kecepatan 40 m/s dan pengamat bergerak menjauh dengan kecepatan 10 m/s

Terima Kasih Atas Perhatiannya

Setiap Laporan Percobaan Meliputi : !. Judul : Audiometer 2. Tujuan : Menentukan profil pendengaran masing-masing mhs 3. Teori : Mekanisme mendengar yang berhubungan dengan frekuensi dan taraf intensitas 4. Prosedur Percobaan : Berisi langkah-langkah percobaan. 5. Data Hasil pengamatan : Buat grafik anatar frekuensi dan taraf intensitas 6. Pembahasan : Hasil grafik percobaan perorangan dapat dibandingkan gengan grafik normal. 7. Kesimpulan 8. Daftar Pustaka LAPORAN DITULIS DENGAN RAPI DAN BENAR