MENGUKUR KECEPATAN BUNYI

Cepat Rambat Bunyi pada Mediumnya

Bunyi adalah gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya getaran dan dapat merambat sehingga dapat sampai ke telinga makhluk hidup, seperti manusia dan hewan. Telinga yang berfungsi dengan baik akan mendengar berbagai suara-suara yang ada di sekitarnya.

Bunyi dapat merambat melalui media udara, zat cair, dan zat padat untuk sampai ke telinga kita. Pada zat padat, cepat rambat bunyi lebih cepat dibandingkan dengan media cair dan gas. Supaya lebih paham, simak tabel di bawah ini, Squad!

Setelah memahami bunyi, kita akan membahas pengertian cepat rambat bunyi yang merupakan jarak yang ditempuh oleh gelombang bunyi setiap satu-satuan waktu. Hal ini diselidiki oleh dua ilmuwan asal Belanda, yaitu Van Beek dan Moll. Pada akhirnya, dua ilmuwan tersebut berhasil menemukan rumusnya:

Jika yang diketahui frekuensi (f), panjang gelombang (λ), atau periode (T), gunakan rumus di bawah ini:

Pengertian Cepat Rambat Bunyi

Kilat dan guntur terjadi bersamaan tetapi kilat tampak terlebih dahulu dibanding gunturnya sampai ke pengamat.

Ini menunjukkan bahwa laju cahaya dan bunyi tidak sama “laju cahaya lebih besar dibanding laju bunyi” dan untuk menempuh jarak tertentu bunyi membutuhkan waktu.

Jarak yang ditempuh bunyi dibagi waktu tempuhnya disebut laju bunyi. Cepat rambat bunyi ialah jarak yang ditempuh oleh gelombang bunyi setiap satu satuan waktu.

Dimana:

• Jarak tempuh (m)
• t = waktu tempuh (s)
• v = laju bunyi (m/s)

Selain dengan rumus tersebut, untuk mengukur laju bunyi di udara dapat dilakukan dengan teknik resonansi.

Bila frekuensi garputala diketahui dan dengan resonansi panjang gelombang bunyi (ʎ) dapat dihitung, maka laju bunyi pada suhu udara setempat dapat dihitung dengan rumus:

v = f . ʎ

Bila suhu ruangan diubah ternyata laju bunyi juga berubah (lihat tabel).

Hasil menyatakan kepada kita bahwa :

Semakin tinggi suhu udara, laju bunyi semakin besar selain suhu, faktor lain yang menentukan laju bunyi ialah jenis mediumnya seperti tampak pada tabel berikut ini.

Jadi bunyi merambat paling cepat melalui zat padat.

Contoh soal:

Pada suatu hari terlihat kilat, 5 sekon kemudian terdengar suara gunturnya. Bila laju bunyi di udara 340 m/s dan laju cahaya jauh lebih besar dari laju bunyi. Berapa jarak pendengar ke sumber guntur..??

Jawab:

Waktu yang dibutuhkan cahaya dari sumbernya kilat ke pengamat (t1) = jarak/laju, karena laju cahaya sangat besar, maka t1 dianggap 0 (nol), sehingga waktu yang dibutuhkan bunyi dari sumber kilat ke pengamat (t) = 10 sekon.

• s = v x t
• = 340 x 5
• s = 1.700 m

Jadi jarak sumber kilat ke pengamat ialah 1.700 meter.

Faktor yang tidak memengaruhi laju bunyi di udara ialah tekanan udara. Berapa pun tekanan udara jika suhunya sama laju bunyi sama.

Sumber: https://blog.ruangguru.com/cepat-rambat-bunyi

https://www.dosenpendidikan.com/cepat-rambat-bunyi-pengertian-rumus-contoh-soal/

TELEVISI

Gelombang Elektromagnetik Pada Televisi

Gelombang TV adalah gelombang elektromagnetik yang sangat kompleks. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa gelombang TV mengandung informasi tidak hanya suara, tetapi juga informasi dalam bentuk gambar. Oleh karena itu, gelombang TV terdiri atas :

1. gelombang “blanking”, yang berfungsi menghaspus berkas elektron pada saat “retrace” pada proses “scanning” sebuah gambar.

2. gelombang sinkronisasi vertikal dan horizontal, yang berfungsi mensinkronkan proses scanning dalam arah vertikal dan horizontal.

3. gelombang AM, yang berfungsi membawa informasi gambar.

4. gelombang FM, yang berfungsi membawa informasi suara.

Jadi sinyal suara dikirimkan dalam bentuk modulasi FM, sedangkan gambar dalam bentuk modulasi AM. Oleh karena itu, suara yang dibawa oleh gelombang TV cenderung lebih tahan terhadap gangguan kelistrikan alam, sedangkan gambar lebih mudah terganggu.

Disamping itu, karena gelombang TV mengandung gelombang FM, maka agar siaran TV dapat diterima di tempat-tempat yang jauh biasanya diperlukan pesawat pemancar ulang (relay) disekitar tempat-tempat tersebut. Dan lebih dari itu, untuk memperoleh penerimaan siaran yang sangat baik, biasanya dibantu oleh satelit buatan yang dapat menangkap dan memancarkan ulang siaran TV tersebut. Fluktuasi arus listrik atau tegangan listrik yang sesuai dengan variasi intensitas cahaya biasa disebut sinyal video (video signal).

Frekuensi dari sinyal video ini berkisar antara 30 Hz sampai 4 MHz, bervariasi sesuai dengan isi gambar. Pulsa-pulsa sinkronisasi adalah getaran-getaran energi listrik yang dibangkitkan oleh osilator pada stasiun pemancar televisi. Pulsa-pulsa ini mengontrol frekuensi scanning horizontal dan scanning vertikal pada kamera di statsion pemancar dan pada pesawat penerima.

Pulsa-pulsa Blanking menjadikan berkas elektron tidak beroperasi (tidak bekerja) selama elektron kembali dari unjung garis horizontal ke posisi awal garis horizontal berikutnya, serta selama elektron kembali dari bawah ke atas pada arah. Proses ini terjadi di dalam kamera di statsion pemancar dan di dalam pesawat penerima televisi.

Prinsip Kerja Televisi

1. Antena berfungsi untuk menangkap gelombang yang dipancarkan oleh stasiun televisi.
2. Sinyal yang datang dialirkan menuju ke colokan antena yang ada pada televisi.
3. Sinyal yang datang membawa gelombang suara dan gambar karena gelombang yang diterima antena tv lebih dari satu macam (contoh gelombang stasiun RCTI, ANTV, GLOBAL TV, SCTV, TRANS 7, dll). Sirkuit di dalam televisi memisahkan gelombang ini (berupa suara dan gambar) sesuai dengan saluran tv yang kamu pilih kemudian diproses lebih lanjut. Alat pemisah disebut Tunner.
4. Sirkuit penembak elektron menggunakan sinyal gambar ini untuk diproses ulang dengan bantuan kamera tv.
5. Bagian ini menembakan tiga elektron (merah, hijau dan biru) menuju tabung sinar katoda.
6. Berkas elektron menerobos suatu cincin elektromagnet. Elektron dapat dikendarai oleh magnit sebab mereka mempunyai elektron negatif. Dan berkas elektron ini akan bergerak bolak-balik di layar televisi.
7. Berkas cahaya ini akan diarahkan ke layar yang diberi bahan kimia berupa fosfor. Saat berkas elektron ini mengenai fosfor akan menampilkan titik-titik warna merah, hijau dan biru. Yang tidak kena tetap berwarna hitam. Kombinasi-kombinasi warna inilah yang menghasilkan gambar di televisi.
8. Gelombang suara akan diproses pada bagian ini untuk menghilangkan berbagai gangguan.
9. Sinyal suara yang sudah disaring dikeluarkan melalui alat yang disebut speaker.

Sumber : http://gipeng.blogspot.com/2012/05/gelombang-elektromagnetik-pada-televisi.html

http://ramliyana-fisika.blogspot.com/2013/05/gelombang-televisi-dan-prinsip-kerjanya.html

http://daecing.blogspot.com/2014/03/gelombang-radio-dan-tv.html

RADIO

Definisi Atau Pengertian Radio Dan Gelombang Radio

GELOMBANG RADIO

Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF; “radio frequency“)) pada suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik.

Gelombang elektromagnetik lain yang memiliki frekuensi di atas gelombang radio meliputi sinar gamma, sinar-X, inframerah, ultraviolet, dan cahaya terlihat.

Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel kemudian dipancarkan oleh antena, osilasi dari medan listrik, dan magnetik tersebut dinyatakan dalam bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Dari pancaran gelombang radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio) menjadi signal audio atau lainnya yang membawa siaran, dan informasi.

Undang-undang Nomor 32 Tahun 2002 Tentang Penyiaran menyebutkan bahwa frekuensi radio merupakan gelombang elektromagnetik yang diperuntukkan bagi penyiaran, dan merambat di udara serta ruang angkasa tanpa sarana penghantar buatan, merupakan ranah publik, dan sumber daya alam terbatas. Seperti spektrum elektromagnetik yang lain, gelombang radio merambat dengan kecepatan 300.000 kilometer per detik. Perlu diperhatikan bahwa gelombang radio berbeda dengan gelombang audio.

Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat melalui ruang angkasa. Ada dua metode transmisi gelombang audio, yaitu melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).

Meskipun kata ‘radio’ digunakan untuk hal-hal yang berkaitan dengan alat penerima gelombang suara, namun transmisi gelombangnya dipakai sebagai dasar gelombang pada televisi, radio, radar, dan telepon genggam pada umumnya.

1. Modulasi Amplitudo (AM)

Radio penerima AM adalah radio yang hanya dapat menerima gelombang yang berasal dari pemancar AM. Radio AM bekerja dengan prinsip memodulasikan gelombang radio dan gelombang audio. Kedua gelombang ini sama-sama memiliki aplitudo yang konstan. Namun proses modulasi ini kemudian mengubah amplitudo gelombang penghantar (radio) sesuai dengan amplitudo gelombang audio. Saat ini radio AM tidak banyak digunakan untuk siaran radio komersial karena kualitas suara yang buruk. Pada tahun 1895, ilmuan Italia Guglielmo Marconi dengan idenya sendiri mengirimkan sinyal komunikasi radio pertama melalui udara. Dia menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengirimkan sinyal-sinyal kode telegraf pada jarak lebih dari 1 mil (1.6 km). Pada tahun 1896, ia mendapat hak paten atas telegraf nirkabel yang menggunakan dua sirkuit. Pada saat itu jaringan itu hanya dapat dikirm pada jarak dekat. namun, hali inilah yang memulai perkembangan teknologi radio.[1] penyaluran informasi dari satu tempat ketempat yang lain dapat dilakukan dengan berbagai cara. Pemancar bertingkat dengan modulasi AM merupakan salah satu cara untuk menyalurkan informasi dalam tekhnik perhubungan radio. Pemancar AM merupakan suatu pemancar yang memanfaatkan tekhnik modulasi analog yaitu Ampltudo Modulation (AM).

Modulasi amplitudo (AM) bekerja dengan baik untuk sinyal-sinyal audio. Modulasi Amplitudo juga digunakan pada sistem-sistem radio AM dan dapat pula digunakan pada jaringan komputer. Dalam modulasi ampitudo, kekuatan gelombang pembawa dimodifikasi sedemikian rupa sehingga merepresentasikan data. Modulasi amplitudo cenderung mengalami gangguan karena terjadinya perubahan-perubahan sinyal mendadak. Pada awal kehadiran radio sebagai media penyiaran yang digunakan sebagaifrekuensi adalah pada band rendah (low band), yaitu sekitar 500 Khz yang sering disebut Medium Wave (MW) pada modulasi yang dinamakan Amplitudo Modulation (AM). [2] Marconi juga mendirikan sebuah perusahaan dan sebuah Marconigram yang pertama. Pada tahun 1899, ia sudah sanggup mengirimkan berita tanpa kawat menyeberang selat Inggris, ia melanjutkan penelitiannya guna menyempurnakan alat yang telah ditemukan sebelumnya. hasilnya, pada tahun 1901, ia berhasil mengirim berita radio melintasi Samudera Atlantik, dari Inggris ke Newfounland. Pada tahun 1910, Marconi sudah dapat mengirimkan berita dari dari Irlandia menuju Argentina. di tahun 1920-an.[3]

Barulah pada tahun 1912, Edwin Howard Amstrong menemukan penguat gelombang radio disebut sebagai radio amplifier. alat ini bekerja dengan cara mengkap sinyal elektromagnetik dari transmisi radio dan memberikan sinyal balik dari tabung. Dengan begitu kekuatan sinyal akan meningkat sebanyak 20.000 kali perdetik. Suara yang ditangkap juga jauh lebih kuat sehingga bisa didengar langsung tanpa menggunakan earphone. penemuan ini kemudian menjadi sangat penting dalam sistem komunikasi radio karena jauh lebih efisien dibandingkan alat terdahulu. Awalnya, penggunaan radio AM hanya untuk keperluan telegram nirkabel.[4] Orang pertama yang melakukan siaran radio dengan suara manusia adalah Reginald Aubrey Fessenden. ia melakukan siaran radio pertama dengan suara manusia pada 23 desember 1900 pada jarak 50 mil (dari Cobb Island ke Arlington, Virginia).

Dari banyak tekhnik modulasi, AM dan FM adalah modulasi yang banyak diterapkan pada radio siaran karena tekhniknya relatif lebih mudah dibandingkan dengan tekhnik-tekhnik lain. sehingga rangkaian pemancar dan penerima radionya lebih sederhana dan mudah dibuat. Di pemancar radio dengan tekhnik AM, amplitudo gelombang carrier akan diubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang dimasukkan. Frekuensi gelombang carriernya relatif tetap. Kemudian, sinyal dilewatkan ke RF (radio frequency) amplifier untuk dikuatkan agar bisa dikirim ke jarak yang jauh. Setelah itu, dipancarkan melaui antena.

Dalam perjalannanya mencapai penerima, gelombang akan mengalami redaman (fading) oleh udara, mendapat interfensi dari frekuensi-frekuensi lain, noise, atau bentu-bentuk gangguan lainnya. gangguan-gangguan itu umumnya berupa variasi amplitudo sehingga mau tidak mau akan mempengaruhi ampitudo gelombang yang terkirim. Akibatnya, informasi yang terkirim pun akan berubah dan mutu informasi yang diterima jelas berkurang. Frekuensi carrier untuk siaran AM terletak di Medium Frequency (300 kHz-3 MHz).[5]

AM menggunakan modulasi amplitudo untuk mengirimkan suara. Metode ini mengubah kekuatan sinyal amplitudo untuk mengirimkan. Sebuah penerima AM kemudian mendeteksi variasi amplitudo pada gelombang radio pada frekuensi tertentu dan memperkuat perubahan tegangan sinyal untuk menggerakkan loudspeaker atau earphone. Maka orang akan mendengar pesan asli yang disampaikan. Namun, jika sinyal tidak cukup kuat ketika mencapai penerima, seseorang akan mendengar hanya bunyi statik.

AM jauh lebih sederhana daripada FM, yang memancarkan sinyal dengan menvariasikan frekuensi sinyal. AM biasanya disiarkan secara mono yang membuatnya cukup untuk radio talk. AM biasanya memiloiki kualitas lebih rendah dari FM, tetapi AM memiliki jangkauan jauh lebih tinggi daripada FM, yang biasanya turun setelah 50 km dari stasiun radio.

kelebihan Radio AM[sunting | sunting sumber]

• Daya jangkauan gelombangnya jauh lebih tinggi daripada FM (turun setelah 50 km dari stasiun radio).
• Dirancang bisa untuk jarak jauh, antar kota sampai antar benua.
• Penerimaan sinyal bagus.
• Menggunakan modulasi amplitudo untuk mengirim class.

Kelemahan Radio AM

• Suaranya kurang jernih
• Bandwith lebih kecil.
• Lebih sederhana dari FM, yang memancarkan sinyal dengan memvariasikan frekuensi sinyal.
• Biaya lebih murah dari FM
• Sinyal AM terganggu oleh gedung tinggi dan cuaca
• Mutu penerimaan tergantung cuaca
• Mutu suara dibatasi lebar jalur frekuensi
• Modulasi tidak terlalu baik, mono, mudah terganggu oleh frekuensi listrik
• Biasanya siaran radio pada mono untuk rradio

Keuntungan dan kerugian Radio AM

Keuntungan dari radio AM adalah bahwa itu adalah relatif mudah untuk mendeteksi dengan peralatan sederhana, bahkan jika sinyal tidak sangat kuat, radio AM memiliki cakupan yang lebih luas dibandingkan radio FM. Kerugian utama dari AM adalah bahwa sinyal dipengaruhi oleh badai lsitrik dan interfensi frekuensi radio lainnya. juga, meskipun pemancar radio dapat mengirimkan gelombang suara frekuensi hingga 15 kHz, sebagian besar penerima mampu memproduksi frekuensi hanya sampai 5 kHz atau kurang. Widebind FM diciptakan khusus diciptakan untuk secara khusus mengatasi kelemahan gangguan radio AM.

2. Modulasi Frekuensi  (FM)

Modulasi frekuensi adalah suatu metode untuk mengirimkan isyarat frekuensi rendahdengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa berfrekuensi tinggi. Kecepatan sudut pembawa (ω) dibuat berubah-ubah dengan amplitudo isyarat pemodulasi.

ω=ωo+KtVmcosωmt

Di mana fo=ωo2π adalah frekuensi tengah pembawa. Dan =ωm2πadalah frekuensi isyarat pemodulasi. Dengan integrasi: v=Vocos(ωot+ktVmωmsinωmt)

Edwin Howard Armstrong (1890–1954)adalah insinyur elektrik Amerika yang pertama menemukan modulasi frekuensi pita lebar (wideband) untuk radio.Iamematenkan sirkuit regeneratif pada 1914,superheterodyne receiver pada 1918,dan sirkuit super-regeneratif pada 1922. seperti tersirat dari namanya,wideband FM(WFM) memerlukan bandwitdh signal yang lebih lebar daripada modulasi amplitudo namun dengan modulasi sinyal yang sama.hal ini juga membuat sinyal menjadi lebih tahan terhadap derau dan interferensi. Penerima FM menggunakan detektor spesial untuk sinyal-sinyal FM sehingga memperlihatkan satu fenomena yang disebut “capture effect”,di mana penala “menangkap” sinyal yang paling kuat dari dua stasiun dan menolak yang lain(bandingkan dengan situasi yang sama pada penerima AM,di mana kita dapat mendengar suara kedua stasiun tersebut bersamaan). Penguat switching frekuensi-radio dengan efisiensi tinggi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal FM(dan sebarang sinyal amplitudo-konstan).Pada ukuran kekuatan tertentu(sinyal yang diukur pada antenna receiver),penguat switching tidak banyak menghabiskan daya baterai dan khusunya lebih murah dibanding penguat linear.Inilah kelebihan FM yang lain dibandingkan metode modulasi yang lain yang memrlukan penguat linear semisal,AM dan QAM.

Kelebihan

Keunggulan FM terhadap AM adalah:

1. Amplitudo yang konstan dari gelombang FM memungkinkan efisiensi pemancaryang tinggi.
2. Desah pada isyarat FM hanya sepertiga dari desah isyarat AM untuk lebar jaluryang sama.

Kekurangan

Kerugian FM adalah kebutuhannya akan lebar jalur yang lebih lebar

Bw=2mffm(max)=2Δfmax

Untuk siaran hiburan, harga fm(max) biasanya adalah ± 75 kHz yang memungkinkan frekuensi pemodulasi sebesar 15 kHz.

Perbedaan Radio AM dan FM

Pada akhir abad kesembilan belas, manusia menemukan bahwa suara dapat ditransmisikan melalui gelombang udara, sehingga dimulai era radi. Radio menjadi bentuk transmisi yang paling populer selama delapan puluh tahun pertama abad kedua puluh. Ada dua cara yang berbeda dari gelombang radio AM (Amplitudo Modulation) dan FM (Frequency Modulation). AM menggunakan modulasi amplitudo untuk mengirimkan suara. Pada FM, frekuensi sinyal pembawa meningkat dan menurun untuk merepresentasikan perubahan tegangan dari sinyal dasar.

sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Radio

https://ehkoqtau.wordpress.com/2017/11/06/gelombang-radio/

https://www.seputarpengetahuan.co.id/2016/12/pengertian-radio-gelombang-radio-cara-kerja-radio-lengkap.html

PERISKOP

Periskop 
Apakah periskop itu? Periskop adalah alat optik yang digunakan pada kapal selam untuk melihat permukaan laut. Kapal selam perlu melihat keadaan permukaan laut sebelum kapal selam tersebut muncul mengapung di permukaan. Periskop terdiri atas dua buah lensa cembung dan dua buah prisma siku-siku sama kaki. Perhatikan Gambar berikut!

sumber: https://mafia.mafiaol.com/2012/12/penerapanaplikasi-alat-optik-dalam.html

TELESKOP

4. Teleskop

Teleskop adalah alat optik yang dapat membuat benda-benda yang berada pada tempat yang jauh menjadi terlihat dekat. Dengan menggunakan sebuah teleskop, dapat melihat kawah dan ciri-ciri lain di permukaan bulan secara jelas. Teleskop dirancang untuk mengumpulkan cahaya dari benda-benda yang jauh. Teleskop dapat berupa teleskop bias dan teleskop pantul.

a. Teleskop Bias. 

Teleskop bias sederhana merupakan kombinasi antara dua lensa cembung yang terletak pada bagian pipa. Lensa yang lebih besar adalah lensa objektif, sedangkan yang lebih kecil adalah lensa okuler (lensa mata). Lensa objektif membentuk sebuah bayangan dan kemudian bayangan tersebut akan diperbesar oleh lensa okuler.

Lensa objektif pada teleskop bias memiliki diameter yang lebih besar daripada diameter mata manusia. Hal ini berarti akan lebih banyak cahaya yang dipantulkan oleh objek yang dapat masuk ke dalam lensa yang kemudian akan masuk ke dalam mata. Dengan demikian, bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif akan lebih jelas daripada bayangan yang terbentuk oleh mata. Karena bayangan yang terbentuk sangat jelas, maka objek yang terlihat juga menjadi lebih detail.

b. Teleskop Pantul

Lensa objektif yang terdapat pada teleskop pantul digantikan oleh cermin cekung. Bayangan dari sebuah objek yang letaknya jauh terbentuk di dalam tabung teleskop ketika cahaya dipantulkan dari cermin cekung. Cahaya yang dipantulkan objek yang jauh memasuki salah satu ujung tabung dan ditangkap oleh cermin lain pada ujung yang lain. Cahaya ini dipantulkan dari cermin cekung ke cermin datar yang ada di dalam tabung. Cermin datar kemudian memantulkan cahaya ke lensa okuler, yang berfungsi memperbesar gambar.

http://www.mikirbae.com/2016/01/alat-optik-dalam-kehidupan-sehari-hari.html