Brilio.net - Kedalaman laut adalah salah satu parameter yang penting untuk dipelajari dalam ilmu kelautan. Kedalaman laut dapat memberikan informasi tentang topografi dan karakteristik dasar laut, serta keanekaragaman hayati dan sumber daya yang ada di bawah laut. Kedalaman laut juga dapat mempengaruhi pergerakan air, iklim, dan fenomena alam seperti gelombang, pasang surut, dan gempa bumi.
Untuk mengukur kedalaman laut, ada beberapa metode yang dapat digunakan, tetapi salah satu yang paling umum dan mudah adalah dengan menggunakan gelombang bunyi atau suara. Nah pada artikel ini mengulas rumus kedalaman laut berdasarkan gelombang bunyi.
Yuk simak penjelasan lengkap rumus kedalaman laut, beserta pengertian, manfaat, contoh soal dan trik mudah mengerjakan yang dilansir brilio.net dari berbagai sumber pada Rabu (15/11)
Konsep dasar dan rumus kedalaman laut
foto: freepik.com
Rumus kedalaman laut adalah rumus yang digunakan untuk menghitung jarak vertikal antara permukaan laut dan dasar laut. Rumus ini berguna untuk memahami topografi dan karakteristik lautan, serta untuk menemukan benda-benda atau makhluk hidup yang ada di bawah laut. Ada beberapa cara untuk mengukur kedalaman laut, tetapi salah satu yang paling umum adalah dengan menggunakan gelombang bunyi atau suara.
Gelombang bunyi atau suara adalah gelombang mekanik yang dapat merambat di dalam air. Gelombang bunyi memiliki sifat-sifat seperti frekuensi, panjang gelombang, amplitudo, dan cepat rambat. Cepat rambat bunyi di dalam air laut rata-rata adalah sekitar 1400 m/s, tetapi dapat berubah tergantung pada suhu, salinitas, dan tekanan air.
Gelombang bunyi dapat dipantulkan oleh benda-benda yang ada di dalam air, seperti dasar laut, kapal selam, atau ikan. Dengan mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk dipantulkan kembali ke sumbernya, kita dapat mengetahui jarak antara sumber dan benda yang memantulkan gelombang bunyi tersebut.
Salah satu teknologi yang memanfaatkan gelombang bunyi untuk mengukur kedalaman laut adalah sonar (sound navigation and ranging). Sonar adalah sistem perangkat yang dapat mengirim dan menerima gelombang bunyi di dalam air.
Sonar dapat berupa sonar aktif atau sonar pasif. Sonar aktif adalah sonar yang mengirim gelombang bunyi sendiri dan menerima pantulannya.
Sonar pasif adalah sonar yang hanya menerima gelombang bunyi yang berasal dari sumber lain. Sonar dapat digunakan untuk berbagai keperluan, seperti navigasi, eksplorasi, penelitian, atau militer.
Rumus yang digunakan untuk mengukur kedalaman laut dengan sonar aktif adalah sebagai berikut:
s = vt/2
Keterangan:
- s: kedalaman laut (m)
- v: cepat rambat bunyi di dalam air (m/s)
- t: waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bolak-balik antara sumber dan dasar laut (s)
Rumus kedalaman laut ini didasarkan pada asumsi bahwa gelombang bunyi merambat lurus dan tidak mengalami pembiasan atau peredaman. Rumus ini juga mengabaikan faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi perambatan gelombang bunyi, seperti arus, gelombang, atau gangguan suara.
Manfaat rumus kedalaman laut
foto: freepik.com
Rumus kedalaman laut memiliki manfaat yang signifikan dalam berbagai konteks, terutama dalam ilmu kelautan, penelitian geofisika, eksplorasi bawah laut, dan kegiatan seismologi. Berikut adalah beberapa manfaat utama menggunakan rumus kedalaman laut:
1. Mendukung penelitian kelautan
Rumus kedalaman laut sangat penting dalam penelitian kelautan untuk mengukur dan memahami struktur dasar laut. Ini membantu ilmuwan kelautan memahami topografi dasar laut, termasuk adanya palung, perbukitan bawah laut, dan struktur geologis lainnya.
2. Eksplorasi bawah laut
Dalam eksplorasi bawah laut, rumus kedalaman laut membantu menghitung jarak atau kedalaman suatu lokasi. Ini berguna dalam kegiatan eksplorasi minyak dan gas bumi di dasar laut, penelitian biota laut, dan pemetaan struktur bawah laut.
3. Navigasi dan pelayaran
Kapal laut, pesawat selam, dan kendaraan bawah laut lainnya menggunakan informasi kedalaman laut untuk navigasi yang aman. Perhitungan ini membantu dalam merencanakan rute pelayaran, menghindari perairan dangkal atau berbahaya, dan memastikan keamanan transportasi laut.
4. Penelitian tsunami dan gempa bumi
Dalam studi tentang tsunami dan aktivitas seismik, perhitungan kedalaman laut membantu ilmuwan memahami dampak gempa bumi dan tsunami terhadap lantai laut. Ini membantu dalam pemodelan perambatan gelombang dan prediksi dampaknya pada pesisir.
5. Klimatologi
Perubahan suhu dan sifat air laut dapat memengaruhi iklim global. Rumus kedalaman laut membantu dalam mengukur suhu dan sifat air laut di berbagai kedalaman, yang membantu dalam memahami perubahan iklim dan sirkulasi osean.
6. Kegiatan perikanan
Nelayan dan ilmuwan perikanan menggunakan informasi kedalaman laut untuk menentukan lokasi potensial untuk mencari ikan atau sumber daya hayati laut lainnya. Ini membantu dalam perencanaan dan manajemen kegiatan perikanan.
7. Survei bawah laut
Rumus kedalaman laut sering digunakan dalam survei bawah laut untuk mengumpulkan data geofisika dan geologis. Ini mencakup survei seismik, survei magnetik, dan survei batimetri yang membantu memahami karakteristik dan potensi sumber daya di dasar laut.
Contoh soal rumus kedalaman laut
foto: freepik.com
Soal 1
Suatu kapal selam menggunakan sonar pasif untuk mendeteksi keberadaan kapal musuh. Kapal selam tersebut menerima gelombang bunyi dengan frekuensi 20 kHz yang berasal dari kapal musuh. Jika cepat rambat bunyi di dalam air laut adalah 1500 m/s, berapakah jarak horizontal antara kapal selam dan kapal musuh?
Jawaban:
Untuk mengetahui jarak horizontal antara kapal selam dan kapal musuh, kita perlu mengetahui sudut elevasi gelombang bunyi yang diterima oleh kapal selam.
Sudut elevasi adalah sudut antara garis horizontal dan garis yang menghubungkan sumber dan penerima gelombang bunyi. Sudut elevasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
θ = sin^−1(v/fD)
Di mana:
θ: sudut elevasi (derajat)
v: cepat rambat bunyi di dalam air (m/s)
f: frekuensi gelombang bunyi (Hz)
D: kedalaman laut (m)
Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari sudut elevasi:
θ = sin^−1(1500 / 20 × 10^3 × 100)
θ = sin^−1(0,0075)
θ = 0,43 derajat
Jadi, sudut elevasi gelombang bunyi yang diterima oleh kapal selam adalah 0,43 derajat. Jarak horizontal antara kapal selam dan kapal musuh dapat dihitung dengan menggunakan rumus trigonometri:
x = Dtanθ
Di mana:
x: jarak horizontal antara kapal selam dan kapal musuh (m)
D: kedalaman laut (m)
θ: sudut elevasi (derajat)
Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari jarak horizontal:
x = 100 tan0,43°
x = 100 × 0,0075
x = 0,75 m
Jadi, jarak horizontal antara kapal selam dan kapal musuh adalah 0,75 m.
Soal 2
Suatu pesawat terbang menggunakan radar untuk mengukur ketinggian pesawat dari permukaan laut. Radar adalah sistem perangkat yang dapat mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, seperti gelombang radio atau mikro. Pesawat tersebut mengirim gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 10 GHz dan menerima pantulannya 0,0002 detik kemudian. Berapakah ketinggian pesawat dari permukaan laut?
Jawaban:
Ketinggian pesawat dari permukaan laut dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama dengan rumus kedalaman laut, yaitu:
s = vt/2
Di mana:
s: ketinggian pesawat dari permukaan laut (m)
v: cepat rambat gelombang elektromagnetik di udara (m/s)
t: waktu yang dibutuhkan gelombang elektromagnetik untuk bolak-balik antara pesawat dan permukaan laut (s)
Cepat rambat gelombang elektromagnetik di udara hampir sama dengan cepat rambat cahaya, yaitu sekitar 300.000 km/s atau 300.000.000 m/s. Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari ketinggian pesawat:
s = vt/2
s = 2300.000.000 × 0,0002
s = 30.000 m
Jadi, ketinggian pesawat dari permukaan laut adalah 30.000 m.
Soal 3
Suatu ikan menggunakan sonar biologis atau biosonar untuk mencari mangsa atau menghindari predator. Biosonar adalah kemampuan alami yang dimiliki oleh beberapa hewan, seperti ikan, lumba-lumba, atau kelelawar, untuk menghasilkan dan mendengarkan gelombang bunyi di dalam air atau udara. Ikan tersebut menghasilkan gelombang bunyi dengan frekuensi 100 kHz dan menerima pantulannya dari suatu benda 0,002 detik kemudian. Jika cepat rambat bunyi di dalam air laut adalah 1450 m/s, berapakah jarak antara ikan dan benda tersebut?
Jawaban:
Jarak antara ikan dan benda tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama dengan rumus kedalaman laut, yaitu:
s = vt/2
Di mana:
s: jarak antara ikan dan benda (m)
v: cepat rambat bunyi di dalam air (m/s)
t: waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bolak-balik antara ikan dan benda (s)
Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari jarak antara ikan dan benda:
s = 2vt
s = 1450×0,002 / 2
s = 1,45 m
Jadi, jarak antara ikan dan benda tersebut adalah 1,45 m.
Soal 4
Suatu kapal menggunakan sonar aktif untuk mengukur kedalaman laut. Kapal tersebut mengirim gelombang bunyi dengan frekuensi 40 kHz dan menerima pantulannya 0,05 detik kemudian. Jika cepat rambat bunyi di dalam air laut adalah 1420 m/s, berapakah kedalaman laut di bawah kapal tersebut?
Jawaban:
Kedalaman laut di bawah kapal tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus kedalaman laut, yaitu:
s = vt / 2
Di mana:
s: kedalaman laut (m)
v: cepat rambat bunyi di dalam air (m/s)
t: waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bolak-balik antara kapal dan dasar laut (s)
Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari kedalaman laut:
s = vt/2
s = 21420 × 0,05
s = 35,5 m
Jadi, kedalaman laut di bawah kapal tersebut adalah 35,5 m.
Soal 5
Suatu lumba-lumba menggunakan biosonar untuk berkomunikasi dengan lumba-lumba lain. Lumba-lumba tersebut menghasilkan gelombang bunyi dengan frekuensi 150 kHz dan menerima pantulannya dari lumba-lumba lain 0,01 detik kemudian. Jika cepat rambat bunyi di dalam air laut adalah 1480 m/s, berapakah jarak antara lumba-lumba tersebut dengan lumba-lumba lain?
Jawaban:
Jarak antara lumba-lumba tersebut dengan lumba-lumba lain dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama dengan rumus kedalaman laut, yaitu:
s = vt/2
Di mana:
s: jarak antara lumba-lumba (m)
v: cepat rambat bunyi di dalam air (m/s)
t: waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bolak-balik antara lumba-lumba (s)
Dengan mengganti nilai-nilai yang diketahui, kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari jarak antara lumba-lumba:
s = vt / 2
s = 21480 × 0,01
s = 7,4 m
Jadi, jarak antara lumba-lumba tersebut dengan lumba-lumba lain adalah 7,4 m.
Soal 6
Suatu kapal menggunakan sonar aktif untuk mengukur kedalaman laut. Kapal tersebut mengirim gelombang bunyi dengan frekuensi 50 kHz dan menerima pantulannya 0,1 detik kemudian. Berapakah kedalaman laut di bawah kapal tersebut?
Jawaban:
Diketahui:
v = 1400 m/s
t = 0,1 s
Ditanya:
s = ?
Jawab:
Menggunakan rumus kedalaman laut:
s = vt/2
s = 21400×0,1
s = 70 m
Jadi, kedalaman laut di bawah kapal tersebut adalah 70 m.
Recommended By Editor
- Rumus skala peta, beserta pengertian, cara menghitung, dan contoh soal
- Heboh pria berdiri di 3 negara sekaligus pada saat yang bersamaan, begini fakta menariknya
- Berada di antara dua benua, ini penjelasan apakah Turki masuk ke wilayah Eropa atau Asia
- Termasuk padat penduduk, ini 5 alasan mengapa India menyandang julukan negara paling kotor di dunia
- Berada dalam satu pulau, kenapa Papua Nugini tidak masuk ke wilayah Indonesia?
