Rangkuman, Contoh Soal & Pembahasan Gelombang Bunyi

By Posted on

Untuk Pembelajaran selanjutnya…

GELOMBANG BUNYI

Bunyi merupakan salah satu contoh gelombang longitudinal yang membutuhkan medium (disebut gelombang mekanik)

Syarat bunyi dapat didengar:

  1. Adanya sumber bunyi
  2. Memiliki medium
  3. Dapat didengar jika memiliki frekuensi 20 Hz s.d 000 Hz

Gelombang dibagi menjadi tiga:

  1. Infrasonik (di bawah 20 Hz)
  2. Audiosonik (20-20.000 Hz)
  3. Utrasonik (di atas 20.000 Hz)

Tinggi Nada dan Pola Gelombang

Tinggi nada merupakan Tinggi rendahnya frekuensi bunyi yang teratur, sedangkan pola gelombang merupakan pola-pola terjadinya gelombang.

Dawai

Pola gelombang dawai:
Nada, n = 0,1,2,…
Panjang l = ½λ , λ , 3/2 λ

nada dasar (n = 0).

bu1
Terjadi 2 simpul dan 1 perut dan l = ½ λ.

Nada atas pertama

bu2
Terjadi 3 simpul dan 2 perut dan l = λ

Nada atas kedua

bu3
Terjadi 4 simpul dan 3 perut dan l = 3/2 λ

Menentukan frekuensi nada:
BU10
Keterangan:
f = frekuensi nada (Hz)
v = cepat rambat gelombang
λ = panjang gelombang

Menentukan cepat rambat gelombang
bu11
keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
F = tegangan (N)
l = panjang dawai (m)
m = massa dawai (kg)

Pipa Organa

Pipa organa terbuka

nada : n = 0, 1, 2, ….
panjang : l = ½ , λ, 3/2λ, ….

nada dasar (n = 0)
bu4
l = ½ λ

nada atas pertama (n = 1)
bu5
l = λ

nada atas kedua (n = 2)
bu6
l = 3/2 λ

Menentukan frekuensi nada
BU10
Keterangan:
f = frekuensi nada (Hz)
v = cepat rambat gelombang
λ = panjang gelombang

Pipa organa tertutup

nada : n = 0, 1, 2
panjang : l = ¼λ, ¾λ,5/4 λ

nada dasar (n = 0)
bu7
l = ¼ λ

nada atas pertama (n = 1)
bu8
l = ¾ λ

nada atas kedua (n = 2)
bu9

INTENSITAS BUNYI

Merupakan energi yang terpancarkan tiap satu satuan waktu tiap satu satuan luas
Intensitasi bunyi yang dihasilkan dari sebuah sumber bunyi di rumuskan sebagai berikut

bu12

Keterangan:
L = intensitas bunyi (watt/m2)
P = daya (watt)
A = luas (m2)
r = jarak sumber bunyi (m)

Hubungan antara intensitas dan jarak bunyi

bu13
Keterangan :
I1 = intensitas keadaan 1 (W/m2)
I2 = intensitas keadaan 2 (W/m2)
r2 = jarak bunyi keadaan 2 (m)
r1 = jarak bunyi keadaan 1 (m)

Taraf Intensitas Bunyi

Merupakan tingkat kebisingan dengan rumusan
bu14
Keterangan:
TI = taraf intensitas (dB)
I = intensitas (watt/m2)
Io = intensitas ambang pendengar (10-12 watt/m2)

Hubungan taraf intensitas bunyi jika dengan sejumlah sumber bunyi

bu15
Keterangan :
TI = tarif intensitas bunyi (dB)
TIo =tarif intensitas bunyi dengan jumlah sumber mula mula (Db)
n1 = jumlah sumber bunyi mula mula
n2 = jumlah sumber bunyi akhir

Menentukan taraf intensitas berdasarkan jarak sumber bunyi.

bu16
TI = tarif intensitas bunyi (dB)
TIo = taraf intensitas bunyi pada jarak mula-mula (dB)
r2 = jarak akhir dari sumber bunyi (m)
r1 = jarak awal dari sumber bunyi (m)

Efek Doppler

Doppler menemukan adanya perubahan frekuensi yang diterima pendengar dibanding dengan frekuensi sumbernya akibat gerak relatif pendengar dan sumber. Gejala perubahan frekuensi inilah yang dikenal sebagai efek Doppler.

Diperoleh persamaan efek Doppler sebagai berikut.
bu17
Keterangan :
fp = frekuensi bunyi yang diterima pendengar (Hz)
fs = frekuensi bunyi sumber (Hz)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
v = cepat rambat bunyi di udara = 340 m/s
vp (+) jika pendengar mendekati sumber bunyi
vp (-) jika pendengar menjauhi sumber bunyi
vs (+) jika sumber menjauhi pendengar
vs (-) jika sumber mendekati pendengar

Layangan Bunyi

Peristiwa perubahan frekuensi bunyi yang berubah ubah dengan tajam karena ada dua sumber bunyi dengan perbedaan frekuensi yang kecil. Dirumuskan sebagai berikut:

bu18

Dengan
Δf = layangan bunyi (Hg)
f1 = frekuensi yang didengar pertama (Hz)
f2 = frekuensi yang didengar kedua (Hz)

Soal No.1 (SBMPTN 2018)

Sebuah dawai dengan panjang 0,5 m dan massa 10 gram ditegangkan sebesar 200 N. Pernyataan yang benar adalah sebagai berikut.

  1. Kecepatan gelombang pada dawai adalah 100 m/s
  2. Nada atas pertama pada dawai terjadi saat gelombang pada dawai memiliki panjang gelombang dua kali panjang tali.
  3. Panjang gelombang maksimum adalah 1 m
  4. Frekuensi dasar dawai sebesar 200 Hz

PEMBAHASAN :
m =10 gram = 0,02 kg
F = 200 N
L = 0,5 m
Besar kecepatan pada dawai adalah          (Pernyataan 1 benar)
Perhatikan gambar berikut.

Dari  gambar di atas, nada atas pertama terjadi pada kondisi λ = L  (Pernyataan 2 salah)
Panjang gelombang maksimum terjadi pada situasi nada dasar, dari gambar L = ½ λ atau λ = 2L λ = 2 (0,5 meter)
λ = 1 meter                 (Pernyataan 3 benar)
frekuensi pada nada dasar, f = v/λnada dasar
f = 100/1
f = 100 Hz                         (Pernyataan 4 salah)
Jawaban B

Soal No.2 (UN 2014)

Seorang pemuda mengendarai motornya bergerak dengan 36 km/jam saling mendekat dengan sebuah ambulans yang membunyikan sirine berfrekuensi 600 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi yang di dengar pengendara motor 700 Hz maka kecepatan mobil ambulans adalah…

  1. 40 m/s
  2. 45 m/s
  3. 50 m/s
  4. 60 m/s
  5. 80 m/s

PEMBAHASAN :
bu19
Jawaban : A

Soal No.3 (SPMB 2005)

Sebuah seruling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki nada atas kedua dengan frekuensi 1.700 Hz. Jika kecepatan suara di udara adalah 340 m/s maka panjang seruling mendekati…cm

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
  5. 30

PEMBAHASAN :
bu20
Jawaban : E

Soal No.4 (UN 2014)

Sepuluh sumber bunyi identik yang dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 50 dB maka 100 sumber bunyi identik tersebut yang dibunyikan bersamaan akan menghasilkan taraf Intensitas sebesar…

  1. 50 dB
  2. 52 dB
  3. 60 dB
  4. 70 dB
  5. 80 dB

PEMBAHASAN :
Diketahui:
TI0 = 50 Db
m = 100
n = 10
Menentukan taraf intensitas
TI = TI0 + 10 log
TI = 50 + 10 log
TI = 50 + 10(1)
TI = 60 dB
Jawaban : C

Soal No.5 (UM UGM 2004)

Sirine yang dipancarkan sebuah mobil ambulans yang sedang diam mempunyai jumlah layangan tertentu. Sewaktu membawa pasien yang sedang sakit gawat, ambulans tersebut melaju menuju rumah sakit dalam kecepatan 0,1 u (kelajuan bunyi dalam udara) di jalan raya menyalip yang anda yang sedang berkendaraan dengan kecepatan 0,01 u. perbandingan f/f1 frekuensi layangan sirine yang anda dengar sewaktu mobil ambulans itu mendekati (f) dan kemudian menjauhi (f1) nilainya mendekati …

  1. 1,5
  2. 1,4
  3. 1,3
  4. 1,2
  5. 1,1

PEMBAHASAN :
bu21
Jawaban : D

Soal No.6 (UN 2013)

Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 60 m/s meninggalkan pengamatan yang berada dibelakangnya dengan kecepatan 10 m/s. Jika kecepatan bunyi rambat di udara 340 m/s dan frekuensi sumber bunyi 800Hz maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat adalah …..

  1. 700 Hz
  2. 800 Hz
  3. 940 Hz
  4. 960 Hz
  5. 1120 Hz

PEMBAHASAN :

bu22
Jawaban : A

Soal No.7 (UMPTN 1993)

Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intrnsitas 50 dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan, bunyi terdengar dengan taraf intensitas …. dB

  1. 5
  2. 20
  3. 30
  4. 35
  5. 45

PEMBAHASAN :
bu23
Jawaban : C

Soal No.8 (UN 2013)

Insensitas bunyi titik X yang berjarak 1 meter dari sumber adalah 10 Wm-2. Jika digunakan insensitas ambang 10-12 Wm-2 dan titik Y berjarak 10 meter dari sumber bunyi maka perbandingan taraf intensitas dititik X dan Y adalah…

  1. 1 : 3
  2. 3 : 2
  3. 3 : 5
  4. 5 : 1
  5. 5 : 3

PEMBAHASAN :
bu24
Jawaban : B

Soal No.9 (UMPTN 1993)

bila taraf infensitas percakapan adalah 60 dB bunyi halilintar 100 dB maka besar kelipatan intensitas suara halilintar terhadap suara percakapan adalah n kali, dengan n adalah ………

  1. 100
  2. 400
  3. 1.000
  4. 4.000
  5. 10.000

PEMBAHASAN :
Diketahui:
TI = 100 dB
TIo = 60 dB
TI = TIo + 10 log n
100 = 60 +10 log n
40 = 10 log n
4 = log n
Log n 104 = log n
n = 104 = log n
n = 104
n = 10. 000
Jawaban : E

Soal No.10 (UN 2012)

Sebuah mobil ambulan dan seorang anak bergerak saling menjauhi. Mobil ambulan membunyikan sirine berfrekuensi fs dan bergerak dengan kecepatan vs, sedangkan anak bergerak dengan kecepatan vp jika cepat rambat bunyi v dan bunyi sirine di dengar oleh anak dengan frekuensi yang di dengar anak fp berdasarkan asas doppler adalah……

  1. bu25
  2. bu26
  3. bu27
  4. bu28
  5. bu31

PEMBAHASAN :
bu32
Jawaban : B

Soal No.11 (SIPENMARU 1985)

Intensitas bunyi pada bidang bola yang berpusat di bunyi sumber berbanding lurus dengan kuadrat dengan jari jarinya.

SEBAB

Luas permukaan bola berbanding lurus dengan kuadrat jari jarinya.

PEMBAHASAN :
bu33
Jawaban : D

Soal No.12 (UN 2008)

Tabel dibawah ini menunjukan hasil pengukuran intensitas bunyi dari jarak tertentu terhadap sumber bunyi

bu34

Dari data diatas, intensitas bunyi pada jarak 4m dari sumber bunyi adalah …

  1. 8,0 W/m2
  2. 7,1 W/m2
  3. 3,6 W/m2
  4. 1,6 W/m2
  5. 0,9 W/m2

PEMBAHASAN :
bu35
Jawaban : A

Soal No.13 (UMPTN 2001)

satu gelombang gempa terasa di Malang dengan intensitas 6 x 1 W/m2. Sumber gempa berasal dari satu tempat yang berjarak 300 km dari Malang. Jika jarak antara Malang dengan Surabaya sebesar 100 km dan ketiga tempat itu membentuk segitiga siku-siku dengan sudut siku-siku di Malang maka intensitas gempa yang terasa di Surabaya adalah……. ( dalam W/m2 )

  1. 2 x 105
  2. 3 x 105
  3. 4,5 x 105
  4. 5,4 x 105
  5. 7,5 x 105

PEMBAHASAN :
bu36
Jawaban : D

Soal No.14 (SPMB 2002)

Seseorang mendengarkan kembali suaranya sebagai gema dari sebuah tebing setelah waktu 4 detik. Apabila Y adalah perbandingan panas jenis udara pada tekanan dan suhu konstan dan orang tersebut mengetahui suhu saat itu T kelvin dan massa molekul relatif udara M, maka orang tersebut dapat menentukan jarak tebing menurut persamaan …

  1. bu37
  2. bu38
  3. bu39
  4. bu40
  5. bu41

PEMBAHASAN :
bu42
Jawaban : B

Soal No.15 (UMPTN 1994)

Sepotong dawai menghasilkan nada dasar f. Bila dipendekan 8 cm tanpa mengubah tegangan, dihasilkan frekuensi 1,25f. Jika dawai dipendekkan 2 cm lagi, maka frekuensi yang dihasilkan …

  1. 2 f
  2. 1,5 f
  3. 1,33 f
  4. 1,25 f
  5. f

PEMBAHASAN :
bu43
Jawaban : C

Semoga Bermanfaat

Related posts:

Artkel Terkait  Apakah tujuan dari bentuk latihan dengan teman pada permainan bola voli

Leave a Reply

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