Halo bulan disebabkan oleh pembiasan cahaya bulan yang merupakan cermin sinar matahari, dari kristal es di bagian atas atmosfer. Kristal es ini berasal dari pembekuan super tetesan air dingin dan ada di awan cirrus yang terletak di ketinggian 20.000 kaki atau lebih. Kristal ini berperilaku seperti permata pembiasan, dan mencerminkan ke arah yang berbeda. Cincin yang muncul di sekitar bulan berasal dari sinar yang melewati sisi enam kristal es di atmosfer tinggi. Kristal es ini membiaskan atau menekuk cahaya dengan cara yang sama seperti belokan lensa kamera cahaya. Ciincin ini memiliki diameter 22 derajat. Kadang-kadang, jika beruntung, bisa dilihat cincin kedua, yang berdiameter 44 derajat. Bentuk kristal es menghasilkan fokus cahaya ke dalam sebuah cincin. Karena kristal es biasanya memiliki bentuk yang sama, yaitu bentuk heksagonal, maka cincin bulan hampir selalu berukuran sama. Lingkaran cahaya bisa dihasilkan oleh sudut pandang yang berbeda dalam kristal, dan lingkaran cahaya dapat dibentuk dengan sudut 46 derajat.

BUNYI

Gelombang BunyiGelombang Mekanik, baik transversal maupun longitudinal, berjalan dalam sebuah medium.Gelombang Bunyi: Kita anggap Sembarang Gelombang Longitudinal sebagai gelombang bunyiMedium gelombang bunyi umumnya adalah udara.Udara adalah fluida.

Istilah dan terminologiSumber titik (Point source): ukuran sumber emisi kecil dibandingkan jarak antara sumber dan pengamat.Muka gelombang (Wave front): permukaan dengan fasa sama.Sinar (Rays): tegak lurus terhadap wave front, arah penjalaran.Pada radius besar (jauh dari sumber titik):Muka gelombang sferis muka gelombang planar

Fungsi Gelombangy(x,t) = ymsin(kx-wt)Gelombang TransversalFungsi sin dan cos identik untuk fungsi gelombang, berbeda hanya pada konstanta fasa. Kita menggunakan cos untuk perpindahan.sin(q+90)=cosqs(x,t) = smcos(kx-wt)s: perpindahan (displacement) dari posisi setimbangGelombang Longitudinal

Contoh gelombang menjalar

Amplitudo Tekananp(x,t) = pmsin(kx-wt)p: perubahan tekanan dalam medium karena kompresi (p >0) atau ekspansi (p

Laju GelombangGelombang Bunyi (Longitudinal):Modulus BulkDensitas VolumeelastikinersialModulus BulkTeganganDensitas Linier

T = Suhu Mutlak (K)R = Konstanta gas R = 8,314 J/mol. KM = massa molar gasM(gas) = 29 x 10-3 kg/mol = konstanta gas = 1,4

Mengapa suara yang didengar pada malam hari lebih jelas dibandingkan dengan siang hari?

IntensitasGelombang Bunyi (Longitudinal):P: dayaA: luas area yang meng-intercept bunyiHubungan Tekanan dan Amplitudo Perpindahan pm = ()Sm

Intensitas Bunnyi Sumber TitikLuas Wavefront pada jarak r dari sumber: A = 4pr2

Skala DecibelLevel bunyi dapat berubah beberapa besaran orde (orders of magnitude).Karena iti, tingkat bunyi b didefinisikan sebagai: Bagaimana mengukur ke-nyaring-an bunyi?Catatan: Jika I berubah jadi 10 kali, bertambah 1.

Apa perbedaan tinggi rendahnya bunyi dengan kuat lemahnya bunyi?Tinggi rendah bunyi bergantung pada frekuensi getaran sumber bunyi Kuat bunyi bergantung pada besarnya amplitudo

Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne adalah sebagai berikut.1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Faktor-faktor yang memengaruhi kuat bunyi adalah:1) amplitudo,2) jarak sumber bunyi dari pendengar,3) jenis medium.

InterferensiDua gelombang identik dari dua sumber titik berbeda memiliki perbedaan fasa pada sembarang titik yang bergantung pada PERBEDAAN PANJANG LINTASAN LJika L1 = L2, maka terjadi interferensi konstruktif. Jika tidak, kita harus pelajari situasinya.

Interferensi = 0: konstruktif = p: destruktiflainnya: diantaranyax x+lPerubahan lintasan Perubahan fasa 2

= 0: konstruktif = p: destruktiflainnya: diantaranya = m(2p),m = 0,1,2, ... = (m+1/2)(2p),m = 0,1,2, ...Interferensi

Pipa : Gel Berdiri dalam TabungSYARAT BATAS:Ujung Tertutup: s = 0, harus jadi node utk sp=pm, antinode utk pUjung Terbuka: s = sm, harus jadi antinode untuk s p=0, node untuk p

Resonansi BunyiTinjau pipa dengan panjang L, satu ujungnya terbuka, ujung lainnya tertutup.Pada resonansi, perpindahan antinode pada ujung terbuka, dan perpindahan node pada ujung tertutup.

Ujung Terbuka: antinodeUjung Tertutup: nodePanjang gelombang terpanjang yang memenuhi syaratFrekuensi resonansi fundamentalResonansi Bunyi

Resonansi Bunyi Pipa terbuka pada kedua ujungnya: perpindahan antinode pada kedua ujungnya. Pipe tertutup pada kedua ujungnya: perpindahan nodes pada kedua ujungnya. Untuk kedua kasus tersebut:Ekspresi yang sama seperti tali dengan kedua ujungnya terikat.

Ketinggian air dalam tabung gelas vertikal yang panjangnya 1.00 m dapat diubah-ubah. Sebuah garpu tala dengan frekuensi 686 Hz dibunyikan di tepi atas tabung. Tentukan ketinggian air agar terjadi resonansi.Misal L adalah panjang kolom udara. Maka kondisi untuk terjadinya resonansi adalah:Soal

Efek DopplerEfek Doppler: perubahan frekuensi (bertambah atau berkurang) yang disebabkan oleh gerak dari sumber dan/atau detektorUntuk pembahasan berikut, laju diukur relatif terhadap udara, medium tempat menjalarnya gelombang bunyiEfek Doppler terjadi saat terdapat gerak relatif antara sumber dan detektor/pengamat.Klakson mobil:

Detektor Bergerak, Sumber DiamContoh: Dua mobil bergerak dengan laju v1 dan v2 Bagi orang yang duduk di mobil 1, dia melihat laju mobil 2 relatif terhadapnya v2 - v1. Frekuensi yang terdeteksi oleh telinga adalah frekuensi (rate) detektor mengintercept gelombang. Frekuensi (rate) tersebut berubah jika detektor bergerak relatif terhadap sumber.

Detektor Bergerak, Sumber DiamJika detektor diam :Dibagi dengan l untuk mendapatkan jumlah perioda dalam waktu tPerioda dalam satu satuan waktu: frekuensiJika detektor bergerak mendekati sumber: jumlah perioda yang mencapai detektor bertambah. Atau:

vD adalah LAJU, selalu positifJika detektor bergerak mendekati sumber:Secara umum:+ : mendekati S-: menjauhi SDetektor Bergerak, Sumber Diam

Sumber Bergerak, Detektor DiamJika sumber bergerak mendekati detektor : gelombang termampatkan. Atau:

Sumber Bergerak, Detektor Diam

Sumber Bergerak, Detektor Diam

Secara umum+: menjauhi D-: mendekati D + : mendekati S-: menjauhi SSemua laju diukur relatif terhadap medium propagasi: udaraEfek Doppler secara umum

Jika vS>v, persamaan Doppler tidak lagi berlaku: Laju SupersonikGelombang Kejut (Shock Wave) akan dihasilkan: perubahan besar (abrupt) dari tekanan udaraWavefront berbentuk Kerucut Mach (Mach Cone)Laju Supersonik

SupersonikLaju sumber > Laju bunyi(Mach 1.4 - supersonik ) Laju sumber = Laju bunyi(Mach 1 - sound barrier )

Peluru dengan Mach 1.01

Menembus Sound BarrierF-18 tepat saat mencapai supersonik

Peluru (Mach 2.45)

Gelombang KejutSonic Boom:T-38 Talon twin-engine, high-altitude, supersonic jet trainer

Gelombang Kejut dan Sonic Boom