Sebutkan tiga media yang dapat digunakan untuk perambatan bunyi

Sebutkan tiga media yang dapat digunakan untuk perambatan bunyi

Jawaban pertanyaan sebutkan tiga media yang dapat digunakan untuk perambatan bunyi ialah :

1.Di suhu kamar atau suhu 25 derajat

2.Air

3.Besi

Propagasi Suara di Bawah Air  dan Aplikasinya

Suara pada dasarnya adalah gelombang mekanis yang bergerak melalui media. Pendengaran manusia juga bersifat mekanis dan merupakan prestasi teknik evolusioner. Sistem pendengaran kami memiliki perbedaan menit dalam waktu dan intensitas kedatangan gelombang suara di setiap telinga, dan dalam kombinasi sinergis dari fungsi mekanis dan neurologis kami, otak kita dapat menyimpulkan arah mereka

Pendengaran bekerja dengan mahir di udara, tetapi karakteristik transmisi air, di mana suara bergerak sekitar empat hingga lima kali lebih cepat, dan mekanisme biofisik dari sistem pendengaran manusia membuat persepsi suara lebih sulit di bawah air (3). Saat terendam, kepadatan gendang telinga kita terlalu dekat dengan kepadatan air untuk menghambat gelombang suara. Sebaliknya, tengkorak kita memberikan impedansi fisik dan membawa getaran ke kedua telinga bagian dalam melalui konduksi tulang dan memungkinkan persepsi suara, tetapi pada hilangnya directionality (3).

Mengingat pendengaran kita yang tidak lengkap di bawah air, manusia telah membuat mesin yang telah mengatasi – dan bahkan memanfaatkan – karakteristik suara dalam air jauh melampaui apa yang hanya memungkinkan alam bagi kita.

Sejarah Penelitian akustik bawah air

Penelitian akustik bawah air telah dipraktekkan sejak awal abad kesembilan belas. Pada tahun 1826, fisikawan Swiss Jean-Daniel Colladen dan matematikawan Prancis Charles-Francois Sturm menggunakan alat lonceng untuk mengukur kecepatan suara di perairan Danau Jenewa, Swiss, yang menghasilkan nilai terhormat 1435 m / s pada 8 ° C, datang dalam 2% dari nilai yang diterima saat ini (4,1).

Minat dalam propagasi suara bawah air di laut, bagaimanapun, melonjak hanya setelah tenggelamnya Titanic pada tahun 1912. Lima hari setelah insiden itu, matematikawan dan ahli meteorologi Inggris L.F. Richardson mengajukan permohonan di Kantor Paten Inggris untuk gema mulai dengan suara udara; sebulan kemudian, ia kembali dengan proposal lain untuk analog bawah air (5).

Pecahnya Perang Dunia I melepaskan kesibukan aktivitas dalam penelitian akustik bawah air, terutama untuk digunakan dalam perang kapal selam tak terbatas. Pada tahun 1916, di bawah British Board of Invention and Research, fisikawan Kanada dan Inggris membentuk Divisi Anti Submarine (ASD) dari Staf Angkatan Laut Inggris. Bekerja di bawah kerahasiaan yang ketat, mereka membubuhkan nama kode “asdic” untuk merujuk pada eksperimen suara akuatik mereka dan berhasil menggunakan kristal piezoelektrik untuk menghasilkan alat deteksi suara bawah air pertama di dunia pada pertengahan 1917. Perang Dunia I berakhir, bagaimanapun, sebelum ekolokasi bawah air buatan dapat diterapkan dalam perang kapal selam bawah air melawan U-Boat Jerman (5).

Tak lama setelah Perang Dunia I, para ilmuwan Jerman mengungkapkan penelitian ekstensif mereka sendiri dalam akustik bawah air dengan menerbitkan makalah ilmiah pertama tentang akustik samudera, secara teoritis menggambarkan pembengkokan sinar suara yang dihasilkan oleh sedikit suhu dan gradien salinitas di laut dan menggarisbawahi pentingnya mereka dalam menentukan rentang suara. Pentingnya penelitian mereka, bagaimanapun, akan tetap tidak diakui selama hampir enam dekade (5).

Tahun-tahun perdamaian antar perang juga melihat kemajuan yang lambat namun tak terhindarkan dalam menerapkan suara bawah air untuk kebutuhan praktis dan militer. Insinyur Amerika memulai pemeriksaan mereka sendiri dalam akustik bawah air dan mulai mengenali apa yang telah ditemukan rekan-rekan Jerman mereka bertahun-tahun sebelumnya: keanehan propagasi suara di laut (5). Misalnya, mereka yang terlibat dalam pengoperasian perangkat sonar awal menyadari korelasi antara kinerja dan waktu. Operator memperoleh pembacaan gema yang baik di pagi hari tetapi memperoleh pembacaan yang buruk atau hampir tidak ada pada sore hari. Dengan menggunakan peralatan pengukur suhu, para ilmuwan mampu menghubungkan karakteristik gelombang suara dengan gradien termal (5). Pada tahun 1938, beberapa sistem sonar yang memadai dikembangkan, dan dengan pecahnya Perang Dunia II, banyak kapal Amerika dilengkapi dengan baik untuk mendengarkan di bawah air dan gema mulai.

Awal Perang Dunia II digembar-gemborkan periode lain dari penelitian intens pada akustik bawah air. Sementara masih secara resmi netral, Amerika menyambut delegasi ilmuwan Inggris melalui Misi Teknis dan Ilmiah Inggris (alias “Misi Tizard”), yang secara rahasia menyampaikan pengetahuan ilmiah mereka dengan imbalan memanfaatkan kemampuan industri dan R&D Amerika. Orang-orang Amerika menciptakan kata “sonar” – mitra sonik untuk “radar” yang saat itu glamor — untuk menggambarkan eksperimen suara bawah air mereka sendiri dan hanya secara retroaktif diberi nama lengkap, sebagai “SOund Navigation And Ranging.” Banyak konsep paling mendasar dari akustik bawah air, seperti persamaan sonar, kekuatan target, output kebisingan, dan suara bawah air di telinga manusia pertama kali dijelaskan secara kuantitatif selama Perang Dunia II.

Karakteristik Propagasi Suara Bawah Air

Sejak awal yang baru lahir dari penelitian akustik bawah air pada abad kesembilan belas, para peneliti mulai melihat fluktuasi propagasi suara di bawah air. Air, dibandingkan dengan udara, memiliki viskositas yang lebih tinggi, kapasitas panas, dan konduktivitas gelombang suara. Karakteristik ini membuat propagasi suara lebih kompleks, terutama dalam sistem kehidupan nyata seperti laut.

Sementara kecepatan suara yang diterima di udara adalah 340 m / s, kecepatan suara di bawah air lebih sulit untuk dipastikan karena kecepatan suara jauh lebih dipengaruhi oleh suhu, kotoran terlarut (biasanya salinitas), tekanan hidrostatik, dan kepadatan massa. Dalam rumus yang diturunkan secara empiris, kecepatan suara di bawah air dalam persamaan yang disederhanakan adalah:

C(T,P,S) = 1449.2 + 4.6T – 0.055T2

+ 0,00029T3 + (1,34 – 0,01 T)(S – 35) + 0,16z,

di mana T mewakili suhu dalam °C, S mewakili salinitas dalam bagian per seribu, dan z mewakili kedalaman dalam meter. Persamaan yang lebih kompleks telah diterbitkan, dengan persamaan paling akurat hingga saat ini melibatkan 19 istilah dan koefisien hingga 12 angka signifikan (7). Umumnya, peningkatan suhu dan salinitas akan meningkatkan kecepatan suara dalam air. Biasanya, salinitas laut, S, diperkirakan sekitar 35 ppt konstan, sehingga rumus kecepatan suara berkurang menjadi fungsi suhu dan kedalaman, dengan suhu air sebagai parameter yang lebih besar daripada salinitas.

Peneliti Amerika juga menemukan bahwa derivasi kecepatan suara di laut semakin diperumit oleh adanya gradien kecepatan suara yang dipengaruhi oleh berbagai suhu dan tingkat tekanan dalam sistem laut. Contoh tertentu dari gradien kecepatan suara muncul di termoklin, zona tipis air di mana suhu menurun dengan cepat dengan kedalaman antara zona permukaan di atas atau zona dalam di bawah. Kedalaman dan ketebalan lapisan termoklin dipengaruhi oleh pemanasan dan pendinginan zona permukaan di siang hari, perubahan musim, variasi cuaca, dan kondisi lingkungan setempat (8).

Perubahan Frekuensi Umum di bawah air

Air juga dikenal untuk memanipulasi konten frekuensi gelombang suara – jumlah kejadian dari peristiwa berulang per satuan waktu. Menurut Urick, “air, dengan atau tanpa kontaminan seperti gelembung udara, sampai batas tertentu nonlinier. Artinya, perubahan kepadatan yang disebabkan oleh perubahan tekanan gelombang suara dalam air tidak sebanding secara linier dengan perubahan frekuensi tekanan yang berbeda dari frekuensi input yang terjadi pada output. Untuk gelombang akustik sinusoidal, berbagai frekuensi tambahan dalam air ditemukan dihasilkan” (5).

Hamburan dan Refleksi di Permukaan Air

Nonlinieritas gelombang suara dalam air dapat dikaitkan sebagian dengan hamburan, proses fisik di mana segala bentuk radiasi – seperti cahaya atau suara – atau partikel bergerak dipaksa untuk menyimpang dari lintasan konstan dengan adanya non-seragam di media yang mereka lewati . Jenis non-keseragaman dalam air termasuk partikel seperti garam, puing-puing, gelembung udara, gelembung mikro, tetesan, dan fluktuasi kepadatan cairan. Selain partikel menit, permukaan laut yang berfluktuasi juga dapat bertindak sebagai “scatterer.” Pada permukaan air yang halus, air membentuk reflektor suara yang hampir sempurna; ketika permukaan kasar, permukaan bertindak sebagai scatterer, “mengirimkan energi yang tidak koheren ke segala arah” (5).

Hamburan dan Refleksi di Dasar Laut

Hamburan juga dapat diamati di dasar laut. Dalam model paling sederhana dengan antarmuka pesawat, tiga parameter bawah yang menentukan kehilangan pantulan adalah kepadatan, kecepatan suara, dan koefisien pelebaran, kuantitas yang terkait dengan porositas sedimen. Tetapi dasar laut tidak sempurna planar; Kedua hamburan dan refleksi terjadi (5). Meskipun tidak protean seperti permukaan laut, kuantitatif menganalisis refleksi dasar laut rumit untuk komposisi berlapis-lapis dasar laut.