Gelombang Rayleigh

Gelombang Rayleigh adalah salah satu jenis gelombang akustik permukaan yang merambat di sepanjang permukaan benda padat. Gelombang ini dapat dihasilkan pada material dalam banyak cara, seperti akibat tumbukan terlokalisasi atau akibat transduksi piezoelektrik, serta sering digunakan dalam pengujian non destruktif untuk mendeteksi kecacatan. Gelombang Rayleigh merupakan bagian dari gelombang seismik yang dihasilkan pada Bumi akibat gempa bumi. Ketika terpandu di dalam lapisan, gelombang ini disebut sebagai gelombang Lamb, gelombang Rayleigh–Lamb, atau gelombang Rayleigh diperumum.

Karakteristik

Gerak partikel akibat gelombang Rayleigh.
Perbandingan kecepatan gelombang Rayleigh dengan kecepatan gelombang geser dan longitudinal pada material elastis isotropis. Kecepatan ditunjukkan dalam satuan tak berdimensi.
Arah rambat dan gerak partikel dari gelombang Rayleigh

Gelombang Rayleigh adalah salah satu jenis gelombang permukaan yang merambat di dekat permukaan benda padat. Gelombang Rayleigh terdiri dari baik gerakan longitudinal maupun transversal yang amplitudonya berkurang secara eksponen seiring bertambahnya jarak permukaan. Terdapat perbedaan fase di antara kedua komponen gerak ini.[1]

Keberadaan gelombang Rayleigh diprediksi pada 1885 oleh Lord Rayleigh, yang dinamai setelahnya.[2] Pada benda padat isotropis, gelombang ini menyebabkan partikel permukaan bergerak dalam lintasan elips pada bidang normal terhadap permukaan dan paralel terhadap arah rambat (sumbu utama elips mengarah vertikal). Pada permukaan dan kedalaman dangkal, partikel bergerak mundur, yaitu gerak partikel dalam bidang berlawanan arah jarum jam ketika gelombang merambat dari kiri ke kanan. Pada kedalaman yang lebih besar, gerak partikel menjadi maju. Lebih lanjut, amplitudo gerakan meluruh dan eksentrisitas berubah seiring bertambahnya kedalaman partikel material. Kedalaman perpindahan signifikan pada benda padat diperkirakan sama dengan panjang gelombang akustik. Gelombang Rayleigh dibedakan dari jenis gelombang akustik permukaan atau terpandu lain seperti gelombang Love atau gelombang Lamb, yaitu keduanya merupakan jenis gelombang terpandu yang didukung oleh sebuah lapisan, serta berbeda dengan gelombang longitudinal dan geser, yaitu kedua gelombang tersebut merambat sebagai gelombang ruah.

Gelombang Rayleigh memiliki kecepatan sedikit lebih rendah dari gelombang geser, bergantung pada faktor konstanta elastik material.[1] Kecepatan gelombang Rayleigh tipikal pada logam adalah sebesar 2–5 km/s, dan kecepatan gelombang Rayleigh tipikal pada tanah adalah sebesar 50–300 m/s untuk gelombang dangkan dengan kedalaman kurang dari 100 meter dan 1,5–4 km/s pada kedalaman lebih besar dari 1 km. Karena gelombang Rayleigh terkekang di dekat permukaan, amplitudo gerakan dalam bidang ketika dibangkitkan oleh sumber titik meluruh mengikuti faktor , dengan merupakan jarak radial. Sehingga gelombang permukaan meluruh lebih lambat terhadap jarak dibandingkan gelombang ruah yang menyebar dalam tiga dimensi dari sumber titik. Peluruhan yang lambat ini menjadi salah satu alasan mengapa seismolog secara khusus tertarik pada gelombang ini. Gelombang Rayleigh dapat mengelilingi dunia beberapa kali setelah gempa bumi besar dan tetap terukur besar. Terdapat perbedaan perilaku (kecepatan, perpindahan, lintasan gerak partikel, dan tegangan) gelombang permukaan Rayleigh antara rasio Poisson positif dan negatif.[3]

Di dalam seismologi, gelombang Rayleigh (disebut "gulungan tanah") merupakan jenis gelombang permukaan yang paling penting, dan dapat dihasilkan (selain gempa bumi), sebagai contoh, oleh gelombang laut, ledakan, kereta dan kendaraan darat, atau tumbukan palu godam.[1][4]

Kecepatan dan dispersi

Dispersi gelombang Rayleigh pada film emas tipis di atas kaca.

Pada material isotropis, material elastis linear dijabarkan oleh parameter Lamé dan , gelombang Rayleigh memiliki kecepatan yang diberikan dalam solusi dari persamaan

dengan , , , dan .[5] Karena persamaan ini tidak memiliki skala yang melekat, masalah nilai batas menyebabkan gelombang Rayleigh tidak terdispersi. Benda padat Poisson merupakan kasus khusus menarik, memiliki , sehingga hal ini memberikan kecepatan fase tak bergantung frekuensi sebesar . Untuk material elastis linear dengan rasio Poisson positif (), kecepatan gelombang Rayleigh dapat didekati sebesar , dengan adalah kecepatan gelombang geser.[6]

Konstanta elastis seringkali berubah terhadap kedalaman, akibat perubahan sifat material. Hal ini memiliki arti bahwa kecepatan gelombang Rayleigh secara praktis menjadi bergantung pada panjang gelombang (dan untuk itu bergantung juga pada frekuensi), sebuah fenomena yang mengacu pada dispersi. Gelombang yang terdampak dispersi memiliki bentuk rentet gelombang berbeda.[1] Gelombang Rayleigh pada benda padat ideal, homogen, dan elastis datar tidak menunjukkan adanya dispersi, sebagaimana yang telah disebutkan di atas. Akan tetapi, jika benda padat atau struktur memiliki massa jenis atau kecepatan suara yang bervariasi terhadap kedalaman, gelombang Rayleigh menjadi terdispersi. Sebagai contoh adalah gelombang Rayleigh pada permukaan Bumi: gelombang dengan frekuensi lebih tinggi merambat lebih lambat dibandingkan dengan gelombang yang memiliki frekuensi lebih rendah. Hal ini terjadi karena gelombang Rayleigh dengan frekuensi yang lebih rendah relatif memiliki panjang gelombang yang panjang. Perpindahan gelombang dengan panjang gelombang yang panjang ini menembus lebih dalam ke dalam Bumi dibandingkan gelombang dengan panjang gelombang yang pendek. Karena kecepatan gelombang di dalam Bumi meningkat seiring bertambahnya kedalaman, gelombang dengan panjang gelombang yang panjang (frekuensi rendah) dapat merambat lebih cepat dibandingkan gelombang dengan panjang gelombang lebih pendek (frekuensi tinggi). Sehingga gelombang Rayleigh seringkali tampak menyebar pada seismogram yang merekam pada stasiun perekaman gempa bumi yang berjauhan dengan sumber gelombang. Dispersi gelombang Rayleigh juga mungkin diamati pada film tipis atau struktur berlapis banyak.

Dalam pengujian non destruktif

Gelombang Rayleigh digunakan secara luas untuk pengkarakteran material, menemukan sifat mekanis dan struktural dari benda yang diuji (seperti keberadaan retakan), serta modulus geser yang berkaitan. Penggunaan gelombang ini memiliki kemiripan dengan jenis gelombang permukaan lainnya.[7] Gelombang Rayleigh yang digunakan dalam pengujian ini adalah gelombang dengan rentang frekuensi ultrasonik.

Gelombang Rayleigh digunakan pada skala panjang berbeda karena gelombang ini mudah dibangkitkan dan dideteksi pada permukaan bebas benda padat. Karena gelombang ini terkekang di sekitar permukaan bebas di dalam kedalaman mendekati panjang gelombang yang berkaitan dengan frekuensi gelombang, frekuensi berbeda dapat digunakan untuk pengkarakteran pada skala panjang berbeda.

Dalam perangkat elektronik

Gelombang Rayleigh yang digunakan dalam berbagai perangkat elektronik merambat pada frekuensi ultrasonik tinggi (10–1000 MHz).[8] Di samping gelombang Rayleigh, berbagai jenis gelombang akustik permukaan lainnya (SAW, singkatan dari surface acoustic waves), seperti gelombang Love, juga digunakan untuk tujuan yang sama. Contoh perangkat elektronik yang menggunakan gelombang Rayleigh adalah filter, resonator, osilator, sensor tekanan, suhu, dan kelembapan. Cara kerja perangkat SAW didasarkan pada transformasi sinyal listrik awal menjadi gelombang permukaan yang, setelah mencapai perubahan yang diperlukan dari spektrum sinyal listrik awal sebagai hasil dari interaksi dengan berbagai jenis ketakhomogenan permukaan,[9] ditransformasi kembali menjadi sinyal listrik termodifikasi. Transformasi energi listrik awal menjadi energi mekanis (dalam bentuk SAW) dan ditranformasi kembali biasanya dapat dicapai dengan menggunakan material piezoelektrik pada pembangkit, penerima, maupun perambat gelombang Rayleigh.

Kemungkinan reaksi hewan

Gelombang Rayleigh frekuensi rendah (< 20 Hz) tidak dapat didengar manusia, tetapi dapat dideteksi oleh banyak mamalia, burung, serangga, dan laba-laba. Manusia seharusnya bisa mendeteksi gelombang Rayleigh melalui korpuskula Pacini, yang berada pada sendi, walaupun tampaknya tidak merespons secara sadar terhadap sinyal tersebut. Sejumlah hewan tampaknya menggunakan gelombang Rayleigh untuk berkomunikasi. Secara khusus, sejumlah ahli biologi berteori bahwa gajah mungkin menggunakan vokalisasi untuk membangkitkan gelombang Rayleigh. Karena gelombang Rayleigh meluruh perlahan, gelombang ini seharusnya terdeteksi pada jarak jauh.[10] Perhatikan bahwa gelombang Rayleigh ini memiliki frekuensi lebih tinggi dibandingkan dengan gelombang Rayleigh yang dibangkitkan oleh gempa bumi.

Setelah Gempa bumi Samudra Hindia 2004, sejumlah orang berspekulasi bahwa gelombang Rayleigh bertindak sebagai peringatan bagi hewan untuk mencari tempat yang lebih tinggi, memungkinkan mereka untuk melarikan diri dari tsunami yang merambat lebih perlahan. Saat ini, bukti dari spekulasi tersebut sebagian besar masih bersifat anekdot. Sistem peringatan dini hewan lainnya mungkin mengandalkan kemampuan mengindra gelombang infrasonik yang merambat melalui udara.[11]

Lihat pula

Referensi

  1. ^ a b c d Telford, William Murray; Geldart, L. P.; Robert E. Sheriff (1990). Applied geophysics. Cambridge University Press. hlm. 149. ISBN 978-0-521-33938-4. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-29. Diakses tanggal 8 Juni 2011. 
  2. ^ Rayleigh, Lord (1885). "On Waves Propagated along the Plane Surface of an ElasticSolid" (PDF). Diarsipkan (PDF) dari versi asli tanggal 2023-07-29. Diakses tanggal 2023-01-20. 
  3. ^ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, V.A.; Lisovenko, D.S. (2014). "Rayleigh and Love surface waves in isotropic media with negative Poisson's ratio". Mechanics of Solids (dalam bahasa Inggris). 49 (4): 422–434. Bibcode:2014MeSol..49..422G. doi:10.3103/S0025654414040074. 
  4. ^ Longuet-Higgins, M. S. (27 September 1950). "A Theory of the Origin of Microseisms". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. The Royal Society. 243 (857): 1–35. Bibcode:1950RSPTA.243....1L. doi:10.1098/rsta.1950.0012. ISSN 1364-503X. 
  5. ^ Landau, L.D.; Lifshitz, E. M. (1986). Theory of Elasticity (edisi ke-3rd). Oxford, England: Butterworth Heinemann. ISBN 978-0-7506-2633-0. 
  6. ^ Freund, L. B. (1998). Dynamic Fracture Mechanics. Cambridge University Press. hlm. 83. ISBN 978-0521629225. 
  7. ^ Thompson, Donald O.; Chimenti, Dale E. (1 Juni 1997). Review of progress in quantitative nondestructive evaluation. Springer. hlm. 161. ISBN 978-0-306-45597-1. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-07-29. Diakses tanggal 8 Juni 2011. 
  8. ^ Oliner, A.A., ed. (1978). Acoustic Surface Waves. Springer. ISBN 978-3540085751. 
  9. ^ Biryukov, S.V.; Gulyaev, Y.V.; Krylov, V.V.; Plessky, V.P. (1995). Surface Acoustic Waves in Inhomogeneous Media. Springer. ISBN 978-3-642-57767-3. 
  10. ^ O’Connell-Rodwell, C.E.; Arnason, B.T.; Hart, L.A. (14 September 2000). "Seismic properties of Asian elephant (Elephas maximus) vocalizations and locomotion". The Journal of the Acoustical Society of America. 108 (6): 3066–3072. Bibcode:2000ASAJ..108.3066O. doi:10.1121/1.1323460. PMID 11144599. 
  11. ^ Kenneally, Christine (30 Desember 2004). "Surviving the Tsunami". www.slate.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-12-06. Diakses tanggal 26 November 2013. 

Bacaan lanjutan

Pranala luar

Read other articles:

Colin KollesColin Kolles pada tahun 2009.Lahir13 Desember 1967 (umur 56)Timişoara, RomaniaKebangsaanRomania / JermanPekerjaanManajer Colin Kolles (lahir 13 Desember 1967 di Timişoara, Romania)[1][1] merupakan seorang mantan manajer balap asal Romania-Jerman. Ia pernah bergabung bersama dengan tim HRT F1 sebagai tim prinsipal. Sebelumnya, ia sempat bergabung di beberapa tim, seperti Jordan Grand Prix, Midland F1 Racing, Spyker F1, dan Force India antara tahun 2005 dan 2...

 

 

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2019) العلاقات السورية الكورية الشمالية     كوريا الشمالية   سوريا السفارات سفارة كوريا الشمالية في ...

 

 

1903 Non-circulating coins Face value Coin Obverse design Reverse design Composition Mintage Available Obverse Reverse $1 Louisiana Purchase Jefferson dollar Thomas Jefferson Denomination, 1803-1903 90% Au, 10% Cu Authorized: 250,000 (max, both varieties) Uncirculated: 125,029 (P) Proof: 100 (P) 1903 $1 Louisiana Purchase McKinley dollar William McKinley Denomination, 1803-1903 90% Au, 10% Cu Uncirculated: 125,029 (P) Proof: 100 (P) 1903 1904 Non-circulating coins Face value Coin Obverse des...

JungmädelbundSingkatanJMStatusDibubarkan, ilegalTipeOrganisasi pemudiWilayah layanan Jerman NaziOrganisasi indukLiga Putri JermanAfiliasiPemuda Hitler Jungmädelbund (Jerman untuk Liga Putri Muda) adalah cabang dari Pemuda Hitler bagi para putri yang berusia antara 10 dan 14 tahun. Kelompok tersebut disebut Jungmädelbund dalam bahasa Jerman, dan umum disingkat dalam tulisan-tulisan periodik dan sejarah kontemporer menjadi JM. Sumber Chris Crawford. Bund Deutscher Maedel: A Historical Resear...

 

 

Shade of blue (color) For other uses, see Cerulean (disambiguation). Cerulean as a quaternary colour on the RYB colour wheel   blue   cerulean   teal Cerulean      Color coordinatesHex triplet#007BA7sRGBB (r, g, b)(0, 123, 167)HSV (h, s, v)(196°, 100%, 65%)CIELChuv (L, C, h)(48, 56, 234°)SourceMaerz and Paul[1]ISCC–NBS descriptorStrong greenish blueB: Normalized to [0–255] (byte) Cerulean (RGB)      Color coordinate...

 

 

Terms of honor in Judaism This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Honorifics in Judaism – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (August 2018) (Learn how and when to remove this message) There are a number of honorifics in Judaism that vary depending on the status of, and the relationship to, t...

في 31 آب 2014 مجموعة من 500 صورة خاصة لمشاهير معضمهم نساء تحتوي عري نشرت في موقع لوحة صور و4شان ثم نشرت على مواقع أخرى كإمجور وريديت. الصور اخذت من خدمة أبل للحوسبة السحابية.[1][2][3] والذي تبين وجود ثغرة أمنية فيه تسمح للمخترق بالحصول على كلمة السر.[4][5] المراجع ^...

 

 

هذه المقالة تحتاج للمزيد من الوصلات للمقالات الأخرى للمساعدة في ترابط مقالات الموسوعة. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة وصلات إلى المقالات المتعلقة بها الموجودة في النص الحالي. (مارس 2023) بوبروفيتسيا بوبروفيتسيا تقسيم إداري البلد أوكرانيا  [1] خصائص جغرافية إحد...

 

 

Time Standard in the state of Arizona Arizona highway sign with notice for travelers about local time standard. Time in Arizona, as in all U.S. states, is regulated by the United States Department of Transportation[1] as well as by state and tribal law. All of Arizona is in the Mountain Time Zone.[2] Since 1968, most of the state—except the Navajo Nation—does not observe daylight saving time and remains on Mountain Standard Time (MST) all year. This results in most of Ariz...

Seasonal change of clock settings DST redirects here. For other uses, see DST (disambiguation). For the film, see Daylight Savings (film). Daylight saving time regions:   Northern Hemisphere summer   Southern Hemisphere summer   Formerly used daylight saving   Never used daylight saving Daylight saving time (DST), also referred to as daylight saving(s), daylight savings time, daylight time (United States and Canada), or summer time (United Kingdom, Euro...

 

 

Town in East Staffordshire, England Town in EnglandBurton upon TrentBurton-on-TrentTownLeft to right,Top:Burton Market Square and St Modwen's ChurchUpper: Town Hall and St Paul's ChurchLower: High Street and the River TrentBottom:All Saints Church and Ferry BridgeBurton upon TrentLocation within StaffordshirePopulation76,270 (2021 Census)OS grid referenceSK245225DistrictEast StaffordshireShire countyStaffordshireRegionWest MidlandsCountryEnglandSovereign stateUnited K...

 

 

Artillery rocket 9K52 Luna-M 9P113 TEL with 9M21 rocketTypeArtillery rocketPlace of originSoviet UnionService historyIn service1962–presentWarsYom Kippur WarSoviet–Afghan WarIran–Iraq WarLebanese Civil WarGulf WarYugoslav Wars2003 invasion of IraqLibyan Civil WarSyrian Civil WarYemeni Civil War (2015–present)Production historyVariants9M21B (nuclear), 9M21F (HE) and 9M21G (chemical), Laith-90Specifications (9M21B)Mass2.5 t (390 st)[1]Length8,950–9,40...

   دائرة الغابات في الولايات المتحدة دائرة الغابات في الولايات المتحدة دائرة الغابات في الولايات المتحدةختم   تفاصيل الوكالة الحكومية البلد الولايات المتحدة  مؤسس ثيودور روزفلت،  وغيفورد بنكوت  تأسست 1 فبراير 1905؛ منذ 119 سنة (1905-02-01) المركز الحكومة �...

 

 

  لمعانٍ أخرى، طالع هانس ماير (توضيح). هانس ماير معلومات شخصية الميلاد 3 نوفمبر 1942 (العمر 81 سنة) مركز اللعب مدافع الجنسية ألمانيا ألمانيا الشرقية  مسيرة الشباب سنوات فريق 1952–1956 Motor Dietlas 1956–1961 Motor Suhl 1961–1963 كارل زايس يينا المسيرة الاحترافية1 سنوات فريق م. (هـ.) 1963–1969 كارل...

 

 

Localisation du gisement de Littry sur la carte des bassins houillers français. Les houillères de Littry sont des mines de charbon situées dans l'ouest de la France sur la commune du Molay-Littry et autour de plusieurs villages voisins, en Normandie. Elles ont produit 2,5 millions de tonnes entre 1744 et 1880 puis de 1941 à 1949 pour alimenter l’industrie normande, en particulier les fours à chaux. Leur exploitation a marqué l'économie et l’environnement local, notamment en fa...

Grant in the 1940s Cary Grant (January 18, 1904 – November 29, 1986) was a British actor, known as one of classic Hollywood's definitive leading men. He was known for his transatlantic accent, debonair demeanor, light-hearted approach to acting, and sense of comic timing. Grant acted in at least 76 films between 1932 and 1966. In 1999, the American Film Institute named Grant the second-greatest male star of Golden Age Hollywood cinema (after Humphrey Bogart). Grant first began acting in Br...

 

 

Katedral Dar es SalaamKatedral Metropolitan Santo Yosef di Dar es Salaambahasa Swahili: Kanisa kuu la Mtakatifu Yosefu, Dar es SalaamKatedral Dar es SalaamKoordinat: 6°49′18″S 39°17′31″E / 6.82167°S 39.29194°E / -6.82167; 39.291946°49′10″S 39°17′17″E / 6.81944°S 39.28806°E / -6.81944; 39.28806LokasiDar es SalaamNegaraTanzaniaDenominasiGereja Katolik RomaArsitekturStatusKatedralStatus fungsionalAktifAdministrasiKeuskup...

 

 

His Majesty The King's GuardBokmål: Hans Majestet Kongens GardeInsignia of Hans Majestet Kongens GardeActive1856–presentCountry NorwayAllegiance Monarchy of NorwayBranch Norwegian ArmyTypeRoyal guardRoleClose-quarters combatCold-weather warfareCounterintelligenceCrowd controlExecutive protectionForce protectionHUMINTMilitary tattooPublic dutiesRaidingReconnaissanceUrban warfareSize1300; 1100 conscripts151 othersPart ofNorwegian ArmyGarrison/HQHuseby leir, OsloTerningmoen, El...

8e district congressionnel du Missouri Données clés Répartition 61.71 % urbain, 38.29 % rural Population (2022) 775 424 Revenu médian 53 903 USD Composition ethnique 86.8 % blancs 4.5 % afro-américains 0.8 % asio-américains 2.4 % hispaniques 5.4 % autres Indice de vote Cook R+28 modifier Le 8e district congressionnel du Missouri est un district du Congrès États-Unis situé dans l'État américain du Missouri. Il englobe le sud-est rural du...

 

 

Contagious disease caused by SARS-CoV-2 For the global pandemic caused by the disease, see COVID-19 pandemic. For other diseases caused by coronaviruses, see Coronavirus diseases. Medical conditionCoronavirus disease 2019(COVID-19)Other namesCOVID, (the) coronavirusTransmission and life-cycle of SARS-CoV-2, which causes COVID-19Pronunciation/kəˈroʊnəvaɪrəs//ˌkoʊvɪdnaɪnˈtiːn, ˌkɒvɪd-/[1] SpecialtyInfectious diseaseSymptomsFever, cough, fatigue, shortness of breath, ...