Fisika Kesehatan – Bio Akustik

Membahas bio-akustik berarti berusaha mengurai keterkaitan antara bunyi – gelombang bunyi, getaran dan sumber bunyi dengan kesehatan. Apa sih yang dimaksud gelombang itu ? dan apa hubungannya dengan telinga? Adakah manfaat gelombang bunyi dalam kesehatan?

Gelombang
 Fisika Kesehatan   Bio Akustik Gelombang adalah fenomena perambatan gangguan, yaitu perambatan energi. Arah perambatan ini dapat merambat dalam satu dimensi (misalnya gelombang simpangan tali ), dua dimensi (misalnya gelombang permukaan air ), dan tiga dimensi (misalnya gelombang bunyi di udara ).

Berdasarkan arah rambat, gelombang dibedakan menjadi:

  • Gelombang Longitudinal yaitu arah rambat gelombang sejajar dengan arah gerak partikel-partikel medium.
  • Gelombang Transversal yaitu arah rambat gelombang tegak lurus dengan arah gerak partikel-partikel medium.

Berdasarkan mekanismenya, gelombang dibedakan:

  • Gelombang mekanis yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran mekanik.
  • Gelombang elastik yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran-besaran elastisitas.
  • Gelombang permukaan dalam zat cait yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran permukaan cairan.
  • Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran listrik dan magnetik.

Medium pada proses perambatan gelombang tidak selalu ikut berpindah tempat bersama dengan rambatan gelombang. Misalnya bunyi yang merambat melalui medium udara akan membuat partikel-partikel udara bergerak osilasi (lokal) saja.

Bunyi & Gelombang Bunyi
Konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari dihubungkan dengan indera pendengaran (telinga). Frekuensi yang didengar manusia adalah f = 20 _ 20000 Hz (audible frequency). Jenis gelombang bunyi yang lain adalah Ultrasonic f > 20000 Hz dan infrasonic f < 20 Hz.

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik longitudinal yang berada dalam daerah pendengaran kita yaitu 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz dan dalam perambatannya membutuhkan medium, mediumnya dapat berupa zat padat, cair dan gas.
Cepat gelombang bunyi di udara pada suhu 0oC atau 273K adalah sekitar 331,3 m/s.

Selain frekuensi, faktor lain yang mempengaruhi agar bunyi dapat didengar dengan baik adalah energi bunyi yang cukup. Energi gelombang bunyi sangat ditentukan frekuensi dan amplitudo gelombang serta medium rambatannya.
E = ½ m ω^2A = 2(rho)(Phi)f^2A
E = rapat energi gelombang (J)
rho = massa jenis medium (kg/m3)
ω = Frekuensi anguler
f = frekuensi
A = amplitudo

Intensitas Gelombang (bunyi )
Intensitas bunyi adalah besarnya energi bunyi ( daya bunyi ) tiap sekon tiap satuan luas dalam arah tegak lurus.
I = P/A
I = Intensitas bunyi (watt/m2)
P = daya bunyi ( watt )
A = luas bidang ( m2 )
Intensitas bunyi terkecil yang masih didengar manusia disebut ambang pemndegaran :
Io = 10^-12 watt/m2 pada frekuensi 1.000 Hz
Intensitas terbesar yang masih didengar manusia tanpa terasa sakit disebut : “ambang pendengaran”.
Is = 10^o = 1 watt/m2
Intensitas bunyi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pendengar ke sumber.
I1 : I2 = (1/R1^2) : (1/R2^2)

Taraf Intensitas Bunyi
Taraf intensitas bunyi adalah logaritma perbandingan intensitas bunyi terhadap intensitas ambang pendengaran.
TI = 10 log satuan deciBell (dB)


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *