Intensitas Gelombang Bunyi

Kata intensitas berasal dari Bahasa Inggris yaitu intense yang berarti semangat, giat (Echols, 1993). Sedangkan menurut Hazim (2005), Intensitas adalah kebulatan tenaga yang dikerahkan untuk suatu usaha. Jadi intensitas secara sederhana dapat dirumuskan sebagai usaha yang dilakukan oleh seseorang dengan penuh semangat untuk mencapai tujuan.  Menurut Dewi (2014), intensitas terbagi menjadi 3 yaitu ringan, sedang , berat.

Dalam hal ini kata intensitas diartikan sebagai energi yang dipindahkan dalam tiap satuan waktu dan tidap satuan luas, dan dikatahui bahwa energi tiap satuan waktu ialah pengertian daya maka intensitas dapat juga dikatakan sebagai daya tiap satuan luas.

Rumus Intensitas Gelombang

Energi yang dipindahkan oleh gelombang biasanya dinyatakan dalam intensitas gelombang. Intensitas gelombang bunyi (diberi lambang I) menyatakan energi bunyi setiap detiknya (daya bunyi) yang menembus bidang setian satuan luas permukaan secara tegak lurus. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut:

Keterangan :

• I : Intensitas bunyi (W/m²)
• P : Energi tiap waktu atau daya (W)
• A : Luas (m²)

Jika sumber bunyi memancarkan ke segala arah sama besar (isotropik), luas yang dimaksud sama dengan luas permukaan bola, yaitu : , maka  persamaan di atas dapat kita modifikasi menjadi :

Persamaan tersebut menunjukkan bahwa intensitas bunyi yang didengar di suatu titik (tempat) berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Berarti, semakin kuat dan tinggi suatu bunyi, semakin besar intensitasnya.

Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak r₁ dan r₂ dari sumber bunyi adalah :

Apabila terdapat n buah sumber bunyi yang identik, maka intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing – masing sumber bunyi.

---

Rumus Taraf Intensitas bunyi

Hubungan antara kuat bunyi dan intensitas bunyi diberikan oleh Alexander Graham Bell dengan mendefiniskannya sebagai taraf intensitas bunyi. Taraf Intensitas Bunyi adalah logaritma perbandingan intensitas bunyi terhadap intensitas ambang. Secara matematis, taraf intensitas bunyi didefinisikan sebagai :

Keterangan :

• TI : Taraf Intensitas bunyi ( desiBell disingkat dB)
• I : Intensitas bunyi (W/m²)
• Io : intensitas ambang pendengaran manusia (10^-12 W/m²)

Untuk n buah sumber bunyi identik, misalnya terdapat n sirine yang dinyalakan bersama-sama, maka besarnya taraf intensitas bunyi dinyatakan sebagai :

dengan TI₁ adalah taraf intensitas bunyi untuk satu buah sumber. Jika didengar di dua titik yang jaraknya berbeda, besar intensitas bunyi di titik ke-2 bisa dinyatakan sebagai :

Aplikasi Gelombang Bunyi

Gelombang buyi  yang dihasilkan oleh suatu getaran  diaplikasikan dalam teknologi yang telah banyak membantu manusia baik dalam bidang industri maupun dalam bidang kedokteran. Berikut ini merupakan beberapa contoh penerapan Gelombang bunyi, terutama bunyi ultrasonik.

Aplikasi Gelombang Bunyi Dalam Bidang Industri

1. Reflektoskop
   Suatu alat yang bernama reflektoskop digunakan untuk mendeteksi cacat yang terkandung dalam besi tuang. Cacat pada velg ban mobil diperiksa dengan menggunakan alat ini. Gelombang ultrasonik juga digunakan untuk mempercepat beberapa reaksi kimia. Getaran kuat pada gelombang ultrasonik juga digunakan untuk menggugurkan ikatan antara partikel kotoran dan bahan kain serta menggetarkan debu yang melekat sehingga lepas.
2. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam
   Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scaning Ultrasonik. Teknik scaning ultrasonik inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang bisa membahayakan sebuah penerbangan pesawat. Idealnya dalam pemeriksaan rutin setiap bagian penting pada pesawat akan di scaning ultrasonik. Bila ada keretakan akan diketahui dengan cepat dapat diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang. Di Inggris selain scaning ultrasonik pada pesawat dilakukan pula pada perusahaan kereta api untuk memeriksa apakah rel kereta sudah ada yang retak atau belum untuk mengatisipasi supaya tidak ada kereta api yang anjlok.
3. Membersihkan benda dengan Ultrasonik
   Beberapa benda seperti berlian dan perhiasan serta bagian-bagian mesin, sangat sukar dibersihkan dengan mengguanakan spon kasar atau detergen keras. Getaran getaran dari ultrasonik ternyata dapat merontokan suatu kotoran dari suatu objek. Berlian, komponen elektronik atau bagian-bagian mesin yang akan dibersihkan dicelupkan kedalam cairan kemudian gelombang ultrasonik frekuensi tinggi dikirim pada cairan sehingga cairan ikut bergetar maka getaran cairan akan merontokkan kotoran yang menempel tanpa harus digosok.
4. Kamera dengan fokus otomatis
   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 mengetahui jarak objek sehingga secara otomatis kamera mengatur fokos sesuai jarak objek tersebut.
   

Aplikasi Gelombang Bunyi Dalam Bidang Kedokteran

1. Kacamata Tunanetra
   Kacamata Tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netra pada gambar berikut.
2. Pencitraan Medis
   Bunyi ultrasonik digunakan dalam bidang kedokteran dengan menggunakan teknik pulsa-gema. Teknik ini hampir sama dengan sonar. Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, kemudian pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya sehingga dapat mendeteksi luka dalam tubuh. Dengan menggunakan teknik ini, tumor dan pertumbuhan abnormal lainnya, atau gumpalan fluida dapat dilihat. Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan. Informasi mengenai berbagai organ tubuh seperti otot, jantung, hati, dan ginjal bisa diketahui. Frekuensi yang digunakan pada diagnosis dengan gelombang ultrasonik antara 1 sampai 10 MHz, laju gelombang bunyi pada jaringan tubuh manusia sekitar 1.540 m/s, sehingga panjang gelombangnya adalah: Panjang gelombang ini merupakan batas benda yang paling kecil yang dapat dideteksi. Makin tinggi frekuensi,makin banyak gelombang yang diserap tubuh, dan pantulan dari bagian yang lebih dalam dari tubuh akan hilang. Pencitraan medis dengan menggunakan bunyi ultrasonik merupakan kemajuan yang penting dalam dunia kedokteran. Metode ini dapat menggantikan prosedur lain yang berisiko,menyakitkan, dan mahal. Cara ini dianggap tidak berbahaya.
3. Terapi Medis dengan Bunyi Ultrasonik
   Dalam dunia kedokteran, gelombang ultrasonik digunakan dalam diagnosa dan pengobatan. Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG (ultrasonografi), dapat digunakan untuk mengetahui janin di dalam kandungan. Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi (setinggi 107 W/m2) yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut. Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan lokal pada otot yang cedera.

Manfaat Penerapan Gelombang Bunyi

Pemanfaatan dari gelombang ultrasonik sangat banyak untuk macam-macam keperluan dan kebutuhan seperti:

• Untuk mengukur kedalaman dari laut.
• Pada kacamata khususnya kacamata tunanetra (terdapat alat pengirim dan alat penerima ultarsonik).
• Pada alat kedokteran seperti pada pemeriksaan ultrasonografi (USG).

Manfaat Cepat Rambat Bunyi

Adapun manfaat dan fungsi dari cepat rambat bunyi pada kehidupan sehari-hari ialah sebagai berikut:

• Pada cepat rambat gelombang bunyi ini bisa dimanfaatkan oleh nelayan untuk dapat mengetahui waktu siang hari dan malam hari.
• Pada waktu malam hari, suara akan lebih sangat jelas terdengar daripada waktu siang hari, dan ini dikarenakan bahwa kerapatan udara yang terjadi pada waktu malam hari lebih rapat dibandingkan dengan pada waktu siang hari.

Manfaat Resonasi

Adapun manfaat dari resonasi pada kehidupan sehari-hari ialah seperti pada alat musik sebagai berikut:

• Gendang
• Beduk
• Seruling dan lain sebagainya

Manfaat Pemantulan Bunyi

Adapun manfaat dari pemantulan bunyi pada kehidupan sehari-hari ialah sebagai berikut:

• Mendeteksi lapisan-lapisan pada batuan yang mengandung endapan minyak.
• Dapat juga menentukan tingakt kedalaman pada laut yakni pada sebuah dinding kapal yang tepatnya pada bagian bawah kapal dapat dipasang sebuah osilator atau alat sumber getaran dan didekat dengan sumber getaran tersebut dipasang juga sebuah alat yang dapat menerima getaran atau hidrofon.
• Dapat melakukan survei geofisika seperti menentukan suatu lokasi, mendeteksi serta meng-klasifikasi gangguan yang terjadi pada bumi atau disebut dengan dapat menginformasikan struktur-struktur pada bumi.

Dan juga pada prinsip dari pemantulan ultrasonik bisa difungsikan untuk mengatur tingkat ketebalan pada pelat logam serta dapat pula mendeteksi retak-retak yang terjadi pada struktur logam.