Petun Prak Akustik Vibrasi d3

PETUNJUK PRAKTIKUM

AKUSTIK DAN VIBRASI D-3

Disusun oleh : TUTUG DHANARDONO

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2009

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







DAFTAR ISI KATA PENGANTAR............... .............................. .............................. .............................. .............................. ........................ ............... ........... ........... ........... ........ ...3 PERCOBAAN P-1............... .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. .......................... ................ ........... ......... ...4 TINGKAT TEKANAN BUNYI (TTB) FUNGSI JARAK............... .............................. .............................. ...................... .........4 LATAR BELAKANG............. ............................ .............................. .............................. .............................. ........................... .................. ........... .......... .....4 TUJUAN............... .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ............................ ................... ........... ........... ........ ..4 TEORI............. ............................ .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ......................... ................ ........... ....... ..4 ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN............. ............................ .............................. ........................... .................. ............ ........ ..6 CARA MELAKUKAN MELAKUKAN PERCOBAAN.............. ............................. .............................. .............................. ..................... ........... ......... ....6 TUGAS PENDAHULUAN............... .............................. .............................. .............................. .............................. .......................... ................. .......6. TUGAS LAPORAN RESMI.............. ............................. .............................. .............................. .............................. ........................ .............. ........ ...6 PERCOBAAN P-2............... .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. .......................... ................ ........... ......... ...7 POLA KETERARAHAN LOUDSPEAKER .........................................................................7 LATAR BELAKANG............. ............................ .............................. .............................. .............................. ........................... .................. ........... .......... .....7 TUJUAN............... .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ............................ ................... ........... ........... ........ ..7 TEORI............. ............................ .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ......................... ................ ........... ....... ..7 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN.............. ............................. .............................. ....................... ............. ........... ............ ........... ....... ..9 CARA MELAKUKAN MELAKUKAN PERCOBAAN.............. ............................. .............................. .............................. ..................... ........... ......... ....9 TUGAS PENDAHULUAN............... .............................. .............................. .............................. .............................. ......................... ................ ......10 10 TUGAS LAPORAN RESMI.............. ............................. .............................. .............................. .............................. ....................... .............. .......10 1. 0 PERCOBAAN P-3............... .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ......................... ................ ........... ....... ..11 TINGKAT KEBISINGAN AKIBAT GETARAN GETARAN............. ............................ .............................. ............................. ................... ....... ..11 11 LATAR BELAKANG............. ............................ .............................. .............................. .............................. ......................... ................ ........... .......... .....11 11 TUJUAN PERCOBAAN.............. ............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ..................... ......11 11 TEORI............. ............................ .............................. .............................. .............................. .............................. .............................. ........................ .............. ........... .......11 . ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN............. ............................ .............................. .......................... ................ ........... ........ ..12 12 CARA MELAKUKAN MELAKUKAN PERCOBAAN PERCOBAAN.............. ............................. .............................. .............................. .................... ........... ........ ..12 12 TUGAS PENDAHULUAN ..........................................................................................12 12 TUGAS LAPORAN RESMI ........................................................................................12 12







KATA PENGANTAR

Sebagai lembaga pendidikan Jrusan Teknik Fisika wajib mengemban tugas Tri Darma Pergur Perguruan uan Tingg Tinggi, i, yait yaitu u pendi pendidi dikan kan-pe -penga ngajar jaran, an, penel penelit itia ian, n, dan dan penga pengabdi bdian an pada pada masyarakat. Prasarana dan sarana untuk mengemban tugas itu telah dipersiapkan agar semua tujuan yang diharapkan dapat tercapai. Salah satu prasana dan sarana yang telah dipersiapkan adalah Laboratorium Akustik dan Fisika Bangunan, dimana laboratorium ini didirikan dengan fungsi utama sebagai pelengkap pembelajaran salah satu mata kuliah Akustik dan Vibrasi untuk program studi D-3. Tuga Tugass poko pokok k dari dari Labo Labora rato tori rium um Akus Akusti tik k dan dan Fisi Fisika ka Bang Bangun unan an FTI FTI – ITS ITS adal adalah ah melaksanakan kegiatan praktikum untuk mahasiswa tahap sarjana muda, prgram studi D-3, dalam rangka untuk memperkuat konsep teori yang diberikan pada kuliah Akustik dan Vibrasi D-3. Disamping itu juga untuk melatih para mahasiswa tingkat persiapan dalam hal ketrampilan selama menjalankan kegiatan praktikum, melatih soft skill bekerja sama dalam satu tim untuk mencapai tutjuan tertentu, melatih bertanggung jawab menyelesaikan menyelesaikan suatu tugas yang dibebankan pada setiap anggota tim untuk mendapatkan penghargaan yang besar (berupa (berupa nilai nilai evaluasi) evaluasi) atas atas tugas tersebut. tersebut.

Praktikum Akustik dan Vibrasi D-3 mempunyai beban 1 SKS = 3 jam kegiatan, dengan rincian waktu sebagai berikut :

•

Persiapan : 30 menit Dengan tugas yang harus dilaksakan oleh praktikan adalah : o

o

o

•

menyerahkan Tugas Pendahuluan kepada asisten masing-masing. meminjam peralatan yang diperlukan. Mempersiapkan /merangkai peralatan

Melakukan Percobaan : o

120 menit untuk melakukan percobaan







Jurusan teknik Fisika beserta perangkatnya, mengharapkan kepada para mahasiswa untuk melakukan kegiatan praktikum ini dengan bersungguh-sungguh, agar tujuan pendidikan dan pengajaran akustik dan Vibrasi D-3 ini dapat dicapai semaksimal mungkin.

Surabaya, Nopember 2009 Lab. Rekayasa Akustik dan Fisika Bangunan

PERCOBAAN P-1 TINGKAT TEKANAN BUNYI (TTB) FUNGSI JARAK

LATAR BELAKANG

Dalam peristiwa sehari-hari telah diketahui bahwa semakin jauh sesorang dari orang lain yang memanggilnya, maka semakin lemah suara yang didengarnya. Oleh karena itu bila kita memanggil orang yang posisinya sangat jauh dari kita, maka kita harus memperkeras suara kita (berteriak). (berteriak). Ini berarti berarti bahwa tingkat tekanan bunyi semakin semakin berkurang berkurang dengan bertambahnya bertambahnya jarak dari dari sumbernya. sumbernya. Berapakah Berapakah pengurangan pengurangan tingkat tingkat tekanan tekanan bunyi dengan dengan bertambahnya bertambahnya jarak jarak dari sumber sumber bunyi bunyi ?. TUJUAN

1. mahasi mahasiswa swa memaham memahamii cara cara menggu menggunaka nakan n intrume intrumentas ntasii pengukur pengukur bunyi (tingka (tingkatt tekanan bunyi) 2. Membuktikan Membuktikan teori teori bahwa bahwa Tingkat Tingkat Tekanan Tekanan Bunyi (TTB) (TTB) akan berkurang berkurang 6 dB bila bila jarak dari dari sumber sumber bunyi bertambah bertambah menjadi menjadi 2 x. TEORI

Sumber bunyi titik mempunyai pola penyebaran gelombang berbentuk bola, sehingga intensitas gelombang bunyi dapat dituliskan : Intensitas,

I

W =

4

π

d2

dengan W = daya bunyi Watt, merupakan karakteristik sumber bunyi d = jarak, dan 4 π d2 adalah luas bola dengan jari-jari d Untuk Untuk

jarak jarak r dan R dari sumber sumber bunyi bunyi titik, titik, maka maka titik-t titik-titik itik ters tersebut ebut terle terletak tak pada







Pada jarak d = r, Tingkat Tekanan Bunyinya = L pr Pada jarak d = R, Tingkat Tekanan Bunyinya = L pR I r

Karena

I r I R

W =

dan I R

2

4π r

W =

maka

4π R 2

R 2 =

r 2

Ir dan IR = Intensitas pada jarak r dan R dari sumber. Dari definisi Tingkat teknan bunyi dan intensitas bunyi pada Bab I, maka dapat ditulis :

L p r

=

I r

10 log log

dan

I ref ref

L p r - L p R

maka :

=

10 log

LPr - LPR = 20 log

L p R

I r I R

=

10 log log

R 2 r 2

R r

Kalau R = 2r, maka L pr - L pR = 20 log sehingga L pR = L pr - 6

dB

2r r

= 20 log 2 = 20 x0,3010 = 6

10 log log

=

I R I ref ref







ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN

1. 2. 3. 4.

Sound Sound Level Level Meter Meter (alat (alat ukur ukur tingka tingkatt tekanan tekanan bunyi bunyi)) Roll me meter Spe Speaker aker akti aktif f sumber sumber bunyi bunyi (berupa (berupa file file untuk untuk dimainka dimainkan n di laptop/P laptop/PC) C)

CARA MELAKUKAN PERCOBAAN

1. Rangkai Rangkai pera peralat latan an sepert sepertii pada pada gambar gambar 1. 2. Copilah Copilah file ”sumber bunyi.mp3” bunyi.mp3” pada laptop laptop atau atau PC yang yang akan digunakan digunakan sebagai sebagai percobaan. percobaan. 3. Mainkan Mainkan file file ”sumber ”sumber bunyi.mp3” bunyi.mp3” pada pada laptop/PC laptop/PC dengan software software Winamp/window media player/software lainnya, lainnya, dengan mode looping, sehingga akan berbunyi terus menerus tanpa henti. 4. Ukur tingkat tingkat tekanan tekanan bunyi pada jarak jarak 1 meter meter dari sumber sumber bunyi bunyi (speaker (speaker aktif), aktif), dengan menggunakan Sound Level Meter (SLM) 5. Ulangi langkah langkah 3. untuk untuk jarak jarak 2 meter, meter, 3 meter, meter, 4 meter, meter, 5 meter, meter, 6 meter, meter, 7 meter, meter, 8 meter, 10 meter, 12 meter, dan16 meter.

Gambar 1. : Rangkaian peralatan percobaan percobaan P-1

TUGAS PENDAHULUAN

1. 2. 3. 4.

Bacalah Bacalah buku buku petunjuk petunjuk pengg penggunaa unaan n Sound Lever Lever yang yang dipakai. dipakai. Buat tabel untuk untuk mencatat mencatat hasil pengukuran pengukuran tingkat tingkat tekanan tekanan bunyi. bunyi. Hitungl Hitunglah ah TTB TTB pada jarak jarak 5 m dan dan 12 m. Hitunglah Hitunglah berapa berapa selisih selisih TTB TTB pada jarak 1 m dan 2 m, bila bila diketahui diketahui TTB TTB pada jarak 1 m = 90 dB. dB.

TUGAS LAPORAN RESMI

1. Buatlah Buatlah grafik TTB TTB fungsi fungsi jarak, jarak, mulai jarak jarak 1 m, 2 m, 3 m, d

pai 16 m.









PERCOBAAN P-2 POLA KETERARAHAN LOUDSPEAKER LOUDSPEAKER

LATAR BELAKANG

Setiap sumber bunyi mempunyai pola keterarahan yang berbeda-beda. Suatu sumber bunyi titik adalah sumber bunyi yang ideal yang mempunyai pola keterarahan seperti permukaan bola. Sumber bunyi yang mempunyai mempunyai pola kerarahan kerarahan seperti permukaan permukaan bola adalah sumber bunyi yang mempunyai intensitas yang sama pada jarak yang sama untuk arah sudut (terhadap sumbu sumber bunyi) yang berbeda. Pada umumnya, umumnya, setiap sumber bunyi mempunyai intensitas yang tidak sama pada jarak yang sama dan pada arah sudut yang berbeda. TUJUAN

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pola keterarahan dari loudspeaker. TEORI

Loudspeaker merupakan transduser yang berfungsi merubah energi listrik menjadi energi bunyi. Di Di dalam perambat perambatannya, annya, loudspeaker loudspeaker memiliki memiliki arah penyebara penyebaran n tertentu. tertentu. Hal inilah inilah yang disebut sebagai faktor keterarahan (Q).







P r 2 Ir =

ρ 0 c

……

(1.2)

Dengan : Ir = Intensitas bunyi pada jarak r dari sumber bunyi Pr = Tekanan bunyi pada jarak r dari sumber bunyi ρ o = Rapat jenis medium c = Ke Kecepatan rambat bunyi Jika Jika sumb sumber ernya nya sumb sumber er titi titik, k, maka maka di dala dalam m ruang ruang bebas bebas daya daya akust akustik ik tota totall yang yang dipancarkan adalah : Wst = 4π r 2 Ist ………. (1.3) Dengan : Wst = Daya akustik sumber titik Ist = Intensitas bunyi sumber titik Banya Banyak k sumb sumber er bunyi bunyi,, sepe sepert rtii misal misalnya nya penge pengera rass suar suaraa (lou (loudsp dspek ekea ear) r) yang yang tekanannya tidak tergantung pada sudutφ , sehingga dapat digunakan persamaan : 4π P ac2 Q(f) =

π

∫

2

2π P (θ ) Sinθ d θ

…..

(1.4)

0

Dengan : Pac = Tekanan bunyi yang diukur pada jarak r, sudut θ = 0° dan sudut φ = 0° sebagai acuan. P(θ , φ ) = Tekanan bunyi yang diukur pada jarak, sudut θ = 0° dan sudut φ = 0° Pada pengukuran yang dilakukan, pengambilan titik ukur tidak kontinu (diskrit), sehingga faktor keterarahan didapat dengan cara menjumlahkan (secara biasa) tekanan bunyi di titik – titik dengan sudut θ pada bidang horisontal yang mengelilingi sumber. Oleh karena itu persamaan diatas menjadi : n

2.(57,3) Q(f) =

180 / ∆θ

∑

P (θ n )

2

Sinθ ∆θ

…..

(1.5)







ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

Alat – alat yang digunakan dalam praktikkum kali ini adalah sebagai berikut : 1. Sound Sound Level Level Meter Meter (alat (alat ukur ukur tingka tingkatt tekanan tekanan bunyi bunyi ) 2. Ampli plifier 3. Loud Loudsp spea eake kerr all all rang rangee 4. Busu Busurr dan dan met meter eran an CARA MELAKUKAN PERCOBAAN

1. 2. 3. 4.

Mencar Mencarii meda medan n bebas bebas untuk untuk penguk pengukura uran n Membuat Membuat skem skemaa pengukura pengukuran n seperti seperti gambar gambar dibawa dibawah h ini. Menemp Menempatk atkan an speaker speaker diteng ditengah ah – tengah tengah area area pengukur pengukuran. an. Mencat Mencatat at tingkat tingkat tekanan tekanan bunyi bunyi pada titik titik – titik titik di sekeliling sekeliling sumbe sumberr bunyi pada pada jarak yang sama dari sumber sumber bunyi. Dipilih Dipilih titik - titik berjarak berjarak sama setiap selisih selisih sudut 10°. 100

0

0

10 0

10 0

10

10

100 100 100 100 100 100

100

Garis sumbu dari sumber bunyi 00. R

Gambar 1 : Titik pengukuran pada jarak yang sama, sudut yang berbeda







Gambar 2 : Untuk ploting hasil pengukuran. Lingkaran paling dalam merupakan nilai TTB yang terbesar, lingkaran terluar nilai TTB yang terkecil. Garis-garis tengah garis yang menunjukkan sudut.

TUGAS PENDAHULUAN

1. Buatla Buatlah h tabel untuk untuk mencat mencatat at data data hasil hasil pengukur pengukuran. an. 2. Berilah Berilah contoh sumber bunyi yang yang disengaja disengaja mempunyai mempunyai pola kerarahan kerarahan pada arah arah depan saja. 3. Carilah Carilah contoh pola keteraraha keterarahan n dari data spesifika spesifikasi si speaker speaker sembarang sembarang merk. TUGAS LAPORAN RESMI

1. Plotkan Plotkan data hasil hasil pengukuran pengukuran pada gambar gambar 2, kemudian kemudian buatlah buatlah pola keraraha kerarahan n dengan cara menghubungkan masing-masing titik hasil plot tersebut. Untuk Bagian bawah datanya datanya simetri simetri dengan dengan bagian atas. 2. Simpulk Simpulkan an hasil hasil perc percobaa obaan n sauda saudara. ra.







PERCOBAAN P-3 TINGKAT KEBISINGAN AKIBAT GETARAN

LATAR BELAKANG

Bunyi merupakan getaran dirambatkan melalui medium udara. Frekuensi getaran yaitu yaitu jumlah jumlah getara getaran n per detik, detik, yang dihasilkan dihasilkan oleh benda benda yang bergetar bergetar merupak merupakan an frekuensi bunyi. Amplitudo getaran pada umumnya berubah ketika menjadi bunyi, karena amplitudo gelombang bunyi dipengaruhi oleh medium atau kondisi di sekitarnya. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah : 1. Untuk Untuk menge mengeta tahui hui peruba perubahan han tingk tingkat at tekan tekanan an bunyi bunyi akibat akibat pemb pember eria ian n banta bantala lan n pada sumber sumber bunyi. bunyi. 2. Untuk Untuk mengetahu mengetahuii perubahan perubahan tingkat tingkat tekanan tekanan bunyi bunyi akibat perubaha perubahan n frekue frekuensi nsi getaran. TEORI

Tingkat tekanan bunyi didefinisikan sebagai : P2









f = RPM/60 (dengan satuan Hz = getaran per detik) Dengan f = frekuensi getar. Turbule Turbulensi nsi udara udara sekita sekitarr bodi dan getaran getaran yang diteru diteruskan skan ke bodi dan landasan landasan ini selanjutnya dirambatkan diudara di sekitarnya sebagai gelombang dan disebut gelombang mekanis (karena berasal dari getaran/perputaran benda mekanis). Gelombang ini disebut gelombang bunyi bila frekuensi getarnya 20 Hz < f < 20.000 Hz dan amplitudonya > 2. 10-5 Pa (Pascal). Frekuensi gelombang yang timbul tidaklah tunggal atau sama dengan f tetapi akan berharga luas (banyak) Semakin tinggi putaran benda maka semakin tinggi turbulensi udara atau getaran yang di teruskan ke bodi dan landasan dan dapat pula menyebabkan bertambahbesarnya amplitudo getaran yang terjadi.

ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah : 1. Pompa Pompa air air yang yang telah telah diambi diambill impele impelernya rnya.. 2. Stroboscop Stroboscop (alat (alat pengukur putaran/frekue putaran/frekuensi nsi benda benda yang berputar. berputar. 3. Sound Sound Level Level Meter Meter merk merk Lutron Lutron 401. 401. 4. Macam-m Macam-macam acam landasa landasan/ba n/bantal ntalan an mesi mesin. n. 5. Regu Regula lato torr tega tegang ngan an..







Petun Prak Akustik Vibrasi d3

Recommend Documents