Download - Penjalaran Gelombang Primer
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
1/23
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Gempa bumi di Indonesia dapat terjadi seaktu!aktu" karena letak geogra#is
Indonesia berada pada pertemuan empat lempeng tektonik. Apabila terjadi
pergeseran atau pata$an pada lempeng akan menimbulkan peluang ben%ana
gempa. Dengan kondisi geogr#is &ang ada di Indonesia" suda$ saatn&a kita untuk
senantiasa siap siaga didalam meng$adapi ben%ana. Baik kesiapan dari
in#rastruktur bangunan &ang ta$an gempa maupun kesiapan dalam $al
pengeta$uan akan gempa.
Pengeta$uan mas&arakat terkait gempa $arus ditingkatkan" adan&a mas&arakat
&ang menjadi korban ben%ana karena kurangn&a pema$aman tindakan
pen&elamatan saat terjadin&a ben%ana gempa. Ben%ana gempa memang tidak dapat
di$indari" akan tetapi perlun&a measpadai resiko ben%ana tersebut. 'adi se%ara
tidak langsung" dengan meningkatakan pengeta$uan akan gempa mampu
memberikan keaspadaan mas&arakat untuk melakukan tindakan pen&elamatan
diri.
Dalam meningkatkan keaspadaan gempa perlu adan&a da&a dukung
teknologi. Peran teknologi dalam ben%ana gempa selama ini belum ber#ungsi
memberikan in#ormasi se%ara jelas. (onto$n&a saja seismometer" alat ini dapat
merekam getaran &ang ditimbulkan ole$ sumber gempa kemudian di
ilustrasikann&a dalam gambar gelombang" tetapi tidak semua orang dapat
mengartikan gelombang &ang terekam pada seismometer. )aka perlu alat &ang
1
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
2/23
benar!benar mampu memberikan in#ormasi*tanda se%ara langsung kepada
mas&arakat di daera$ ba$a tela$ terjadi gempa.
Pada daera$ &ang terkena gempa akan terli$at retakan!retakan pada tana$ dan
robo$n&a beberapa bangunan. Hal ini disebabkan" gelombang gempa merambat
dengan membaa energi dari pusat gempa ke segala ara$ melalui lapisan!lapisan
bumi. Berdasarkan medium rambatann&a" gelombang gempa terbagi menjadi dua
&aitu gelombang bodi +body wave, dan gelombang permukaan +surface wave,.
Gelombang bodi merupakan gelombang pada gempa &ang menjalar masuk
menembus medium ke dalam bumi. Gelombang ini terbagi atas dua tipe &aitu
gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S)" baik gelombang primer dan
sekuder akan dirambatkan dari pusat gempa &ang sama" akan tetapi keduan&a
memiliki ke%epatan rambat &ang berbeda.
Dalam makala$ ini akan diba$as lebi$ mendalam tentang -Penjalaran
Gelombang Primer termasuk didalamn&a &aitu" konsep gelombang" persamaan
gelombang" gelombang seismik" baik gelombang bodi &ang didalamn&a terdapat
gelombang primer dan ke%epatan gelombang primer" serta aplikasi gelombang
primer dan sekunder pada /sunami Earl& Earning 0&stem +/E0,.
1.2. 3umusan masala$
! Bagaimana konsep gelombang4
! Bagaimana persamaan gelombang4
! Apa &ang dimaksud dengan gelombang seismik4! Bagaimana aplikasi gelombang primer pada /E0
1.5. /ujuan
! )emenu$i tugas mata kulia$ 0eismologi
! )engeta$ui bagaimana konsep gelombang
! )engeta$ui bagaimana persamaan gelombang
! )engeta$ui apa itu gelombang seismik! )engeta$ui bagaimana aplikasi gelombang primer pada /E0
2
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
3/23
BAB II
PE)BAHA0AN
2.1. 6onsep Gelombang
Gelombang merupakan gejala usikan dari keadaan setimbang &ang dapat
merambat dalan ruang. ketika ditinjau dari mekanisme perambatann&a" gelombang
sendiri dapat dibedakan menjadi dua bagian &aitu gelombang mekanik dan
3
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
4/23
gelombang elektromganetik. 'ika ditinjau dari ara$ rambatn&a" gelombang dapat
dibedakan menjadi dua jenis &aitu gelombang tran7ersal dan gelombang
longitudinal.Pada gelombang mekanik" perlu adan&a medium sebagai rambatan
gelombangn&a" mediumn&a itu dapat berupa 8at padat" %air dan gas. 0ala$ satu
%onto$ dari gelombang mekanik &ang dapat merambat pada medium gas &aitu
gelombang bun&i. 0edangkan gelombang elektromagnetik sendiri merupakan
gelombang &ang merambat dalam ruangan tanpa adan&a medium perantara.
Gelombang ketika ditinjau dari ara$ rambatn&a dapat dibedakan menjadi
gelombang trans7ersal dan longitudinal. Gelombang trans7ersal merupakan
gelombang &ang ara$ getarann&a tegak lurus dengan ara$ perambatann&a.
Gelombang trans7ersal ini nmemiliki %iri!%iri berupa adan&a lemba$ dan pun%ak
gelombang. (onto$n&a &aitu gelombang seismik sekunder pada gempa bumi.
Gambar 2.1Gelombang trans7ersal
Gelombang longitudinal adala$ gelombang &ang ara$ getarann&a sejajar
dengan ara$ rambatn&a. Gelombang longitudinal ini memiliki %iri!%iri berupa
adan&a rapatan dan regangan pada gelombang seismik primer +P, pada gempa
bumi.
4
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
5/23
Gambar 2.2
Gelombang Longitudinal
)a%am!ma%am besaran pokok pada gelombang.
1. Amplitudo +A, merupakan ketinggian*simpangan maksimum pun%ak atau
kedalaman lemba$ &ang di%apai suatu partikel dari titik kesetimbangann&a
dalam satuan +m,
2. Panjang Gelombang +, merupakan jarak antara dua pun%ak atau regangan
&ang ditempu$ ole$ sebua$ gelombang dalam satu periode +m,
5. 9rekuensi +f , merupakan ban&akn&a gelombang &ang terjadi dalam satu
sekon +s,
:. Periode +T, merupakan aktu &ang dibutu$kan untuk melakukan atau
membentuk satu gelombang penu$.
;. (epat rambat gelombang merupakan rata!rata pergerakan gelombang
pada medium setiap satuan aktu +m*s,. 0e%ara rumusan matematis dapat
dituliskan sebagai berikut.
=
T +2.1,
5
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
6/23
0edangkan $ubungan antara periode dan #rekuensi adala$
f=1
T atauT=
1
f +2.2,
0e$ingga ke%epatan gelombang dapat din&atakan dalam bentuk rumus &ang
lain sebagai berikut.
=
Tatau = f . +2.5,
keterangan 3ambatan gelombang Primer+P, dan 0ekunder +0, pada interior bumi
Pada gambar 2.> sebagaimana din&atakan ole$ Noor Djau$ari
+2, ba$a" -3ambatan gelombang primer di dalam interior
bumi &ang berasal dari suatu sumber gempa. 0i#at dari rambat
gelombang seismik di dalam bumi diperli$atkan ole$ gelombang
primer &ang merambat baik pada Inti bagian luar maupun inti
bagian dalam. Berdasarkan si#at rambat gelombang primer
tersebut" maka gelombang primer itu dapat merambat pada inti
14
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
15/23
bumi bagian luar &ang ber#asa %air dan inti bumi bagian dalam
berupa padatan.
Gambar 2.? 3ambatan gelombang P dan 0 pada lapisan bumi
Pada gambar 2. menurut Noor Djau$ari +2, ba$a
-ke%epatan rambat gelombang primer dan gelombang sekunder
keara$ interior bumi. Gelombang P tetap menjalar pada bagian
luar Inti Bumi &ang ber#asa %air" namun terjadi peruba$an
ke%epatan rambat gelombang primer dari bagian )antel Bumi ke
ara$ Inti Bumi bagian luar menjadi lambat. Dari gambar tersebut
antara 6ulit Bumi dengan )antel Luar dibatasi ole$ suatu
15
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
16/23
material &ang ber#ase semi!plastis &ang saat ini dikenal sebagai
tempat di mana kerak bumi &ang saling bergerak. Dengan
demikian ba$a" gelombang primer dapat merambat pada
interior bumi baik &ang ber#asa padat maupun ber#asa %air.
2.5.5. 6e%epatan gelombang primer +P,
'ika sebua$ medium*benda padat berada dalam keadaaan
setimbang dipengaru$i ga&a!ga&a &ang berusa$a menarik" menggeser"
atau menekann&a maka bentuk benda tersebut akan beruba$
+terde#ormasi,. 'ika benda kembali ke bentukn&a semula bila ga&a!ga&a
di$ilangkan maka benda dikatakan elastik. Hubungan antara ga&a dan
de#ormasin&a dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep tegangan
+s$ress," regangan +s$rain," $ukum Hooke dan konstanta elastikn&a. Dari
persamaan gelombang longitudinal =+2
diperole$ ke%epatan
gelombang longitudinal atau dikenal dengan ke%epatan gelombang
primer &aitu
Vp=(+2 )1
2
6eteranganVp ke%epatan perambatan gelombang primer +m*s,
konstanta Lame +m*s,
rigiditas medium +N*m2,
massa jenis medium +kg*m2,
peruba$an 7olume atau dilatasi
16
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
17/23
2.:. Aplikasi gelombang primer dan sekunder pada /sunami Earl& arning
0&stem +/E0,
Pada saat gempa bumi terjadi" gelombang gempa bumi menjalar melalui
lapisan dalam bumi dan direkam ole$ jaringan seismogra#. 3ekaman gempa
bumi digunakan untuk menentukan lokasi dan kekuatan sumber gempa bumi.
Apabila $asil analisa menunjukan ba$a parameter gempa bumi &ang terjadi
memenu$i kriteria berpotensi menimbulkan tsunami" maka%a$ional&'egional
Tsunami "arning #en$er +N/(*3/(, akan mengeluarkan arning potensi
tsunami terutama ke institusi inter#a%e &ang akan menindaklanjuti dengan
pen&ebaran melalui berbagai media termasuk akti7asi sirine. Gempa &ang
berpotensi tsunami jika berlokasi dibaa$ laut dengan kedalaman kurang dari
?!1 km dengan magnitude lebi$ besar dari ? 0kala 3i%$ter +03,. arning
potensi tsunami ditindaklanjuti dengan kon#irmasi terjadin&a tsunami
berdasarkan data $asil deteksi tsunami ole$ sensor Buo&s ataupun /ide Gauge.
6e%epatan gelombang tsunami tidak lebi$ %epat dari ke%epatan gelombang
gempa. Cle$ karena itu beda aktu tiba gelombang gempa dan tsunami dapat
diman#aatkan untuk men&aikan peringatan akan datangn&a tsunami dengan
membangun sistem peringatan dini tsunami. Pada /E0 terdapat dua
komponen utama di antaran&a
1. 6omponen 0truktural
6omponen struktural diantarann&a &aitu stasiun pasang surut" tsunami
buo& dan seismometer.
a. /ide Gauges +stasiun pasang surut,.
17
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
18/23
Gambar 2.@ /ide Gauges
/ide Gauges terletak dipesisir pulau atau pelabu$an. /ide gauges akan
mengukur peruba$an permukaan laut dan dapat men%atat air surut
beberpa menit sebelum gelombang tsunami tiba.
b. /sunami buo&
Gambar 2. /sunami Buo&
/sunami bou& adala$ sebua$ alat &ang dipasang di laut dalam. Di
Indonesia sekarang menggunakan : jenis buo& &ang sedang beroperasi
di perairan Indonesia" &aitu Buo& /sunami Indonesia"eep cean
Assessmen$ and 'epor$ingTsunamis +DA3/, Amerika" *erman!
+ndonesian Tsunami"arning Sys$em +GI/0, dan,uoy "aves$an.
18
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
19/23
Pada buo& ini terdapat CBU +C%ean Bottom Unit, di mana nantin&a
alat inila$ &ang mendeteksi adan&a gelombang &ang berpotensi
sebagai tsunami &ang leat di atasn&a.
%. 0eismometer
Gambar 2.1 0eismometer
Instrumen ini mampu mengukur gelombang seismik &ang dioperasikan
ole$ B)6G. Dari sini akan diperole$ data beberpa lokasi" aktu"
kedalaman" dan magnitude suatu gempa. Untuk itu jaringan
seismometer tela$ dipasang di Indonesia &ang ter$ubung dengan
N/( melalui satelit.
Gambar 2.11 0tasiun 0eismik
'aringan seismik didesain terdiri dari 1> broadband seismometer"
; a%%elerometer dan akan dikelompokkan ke dalam 1 regional
(enter. Dengan jumla$ sensor tersebut dan jarak tiap sensor 1 km"
19
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
20/23
maka dalam 5 menit pertama sumber gempa bumi &ang terjadi
diila&a$ Indonesia dapat ditentukan lokasin&a.
Gambar 2.15 3ekaman gelombang seismik pada seismometer
Ada tiga #ase gelombang seismik &ang dapat diamati pada saat terjadi
gelombang tsunami. Pada #ase pertama dinamakan P!a7e &aitu
gelombang &ang berasal dari sumber gempa di dalam lapisan bumi
&ang mempun&ai ke%epatan @!15.; km*dt" gelombang ini akan
ter%atat pada stasiun pemantauan seismik se$ingga dengan muda$
dapat diketa$ui posisi sumber gempa tersebut. 9ase kedua dinamakan
S!wave &aitu gelombang &ang merambat pada media air laut sebelum
mun%ul ke permukaan" ke%epatan gelombang ini sekitar >"?!@ km*dt.
Dengan mengeta$ui amplitudo dari kedua gelombang primer dan
sekunder akan menentukan ukuran kekuatan gempa &ang terjadi.
0edangkan #ase ketiga adala$ gelombang seismik &ang mun%ul ke
permukaan laut" kekuatann&a akan ditentukan dari tinggin&a
kedalaman air laut tersebut. 0emua #ase ini akan ter%atat dalam
peralatan seismometer pada stasiun pemantauan seismik &ang besar
20
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
21/23
magni$udonya diukur dalam bentuk skala logaritma &ang dinamakan
skala 3i%$ter.
Dengan adan&a $asil rekaman gelombang pada seismometer"
maka dapat digunakan untuk menetukan besarn&a magnitude
gelombang bodi +)b,. )agnitudo gempa adala$ parameter &ang
ber$ubungan dengan besarn&a kekuatan gempa dari sumbern&a.
Dalam penentuan magnitudo gelombang bodi dapat diperole$ dengan
memakai data amplitudo gelombang bodi &aitu primer dan sekunder
dari sebarang #ase seperti P" 0" PP" 00" pP" s0 &ang terli$at jelas pada
seismometer. 0eismometer &ang dipakaipun dapat dipili$ dari
komponen 7ertikal maupun $orisontal. )agnitude gelombang bodi
dapat ditentukan dengan rumus berikut.
Mb= log(AT)+Q(h , )
6eterangan
Mb )agnitudo gelombang bodi
A Amplitudo getaran +Fm,
/ Periode getaran +s,
'arak Pusat gempa atau episenter +km,
$ 6edalaman gempa +km,
2. 6omponen 6ultural
6omponen kultural meliputi beberapa instansi seperti LIPI" 6ementrian
Dalam Negeri dan 6ementrian 6omunikasi dan In#ormatika &ang
21
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
22/23
mempun&ai tugas sebagai pen&alur in#ormasi kepada mas&arakat"
persiapan sebelum ben%ana ba$kan e7aluasi dan mengkaji pas%a ben%ana.
BAB III
PENU/UP
5.1. 6esimpulan
a. Gelombang primer terjadi karena adan&a rambatan dari $iposentrum
dengan menginduksi gerakan partikel media dalam ara$ paralel ter$adap
ara$ penjalaran gelombang
b. Gelombang longitudinal merambat melalui medium padat" %air dan gas%. Persamaan ke%epatan gelombang!P &aitu
Vp=(+2 )1
2
d. Gelombang primer dan sekunder dapat diaplikasikan pada tsunami earl&
arning s&stem &aitu berdasarkan amplitudo gelombang primer dan
22
-
7/21/2019 Penjalaran Gelombang Primer
23/23
gelombang sekunder maka dapat ditentukan besarn&a magnitudo
gelombang bodi +)b,
5.2. 0aran
)ateri mengenai penjalaran gelombang primer tela$ diba$as dalam
makala$ ini. Cle$ sebab itu" penulis men&arankan kepada pemba%a agar
meman#aatkan semua in#ormasi dan pengeta$uan &ang terdapat dalam
pemba$asan makala$ ini untuk perkembangan ilmu pengeta$uan dan teknologi
&ang dapat membantu dan mendukung ke$idupan manusia dan mak$luk $idup
lainn&a dimuka bumi ini. 0erta mens&ukuri semuan&a sebagai %iptaan /u$an
&ang $arus kita jaga dan peli$ara.
Da#tar Pustaka
Anonim" 215.isi!makala$!seminar.pd#. +$ttps