Gelombang Bunyi : Contoh dan Latihan Soal Fisika Lengkap Pembahasannya
diperlukan koneksi internet untuk dapat melihat gambar soal dan jawaban!!
Berikut ini ditampilkan beberapa contoh soal materi Gelombang Bunyi dan Gelombang Mekanik dibahas di kelas XII (12) SMA:
1. Sebuah sumber mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5 watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12 watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!
Pembahasan
Untuk menghitung taraf intensitas suatu bunyi gunakan persamaan berikut ini
dari data soal didapat
2. Seorang anak berada pada jarak 100 m dari sebuah sumber bunyi yang berdaya 12,56 watt. Tentukan besar taraf intensitas bunyi yang didengar anak tersebut jika Π adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12 watt/m2!
Pembahasan
Untuk menentukan taraf intensitas bunyi gunakan persamaan berikut
Taraf Intensitas Bunyi
Intensitas Bunyi
dimana P adalah daya dalam satuan watt dan A adalah luasan dalam satuan m2,asumsikan bunyi menyebar merata sehingga membentuk luasan berupa bola sehingga A = 4 Πr2, dimana r adalah jari-jari bola atau sama dengan jarak anak dari sumber bunyi.
Sehingga:
3. Sebuah bom molotov meletus pada jarak 20 meter dari seorang anak .
Jika anak tersebut mendengar bunyi ledakan dengan taraf intensitas sebesar 120 dB, tentukan besar taraf intensitas yang didengar seorang anak lain yang berada pada jarak 180 m dari anak pertama!
Pembahasan
Untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari sebuah sumber yang didengar dari dua tempat yang berbeda dipergunakan persamaan berikut:
dengan r1 adalah jarak anak pertama dari sumber bunyi (20 m) dan r2 adalah jarak anak kedua dari sumber bunyi (180+20 = 200 m)
4. Sebuah pabrik memiliki 100 mesin yang identik. Jika sebuah mesin memiliki taraf intensitas bunyi sebesar 70 dB, tentukan nilai taraf intensitas bunyi yang terdengar jika semua mesin di pabrik tersebut dinyalakan bersamaan! (Tipikal Soal UN)
Pembahasan
Untuk menentukan Taraf Intensitas bunyi oleh banyak sumber yang identik gunakan persamaan berikut:
dimana TI1 adalah TI sebuah sumber bunyi dan n adalah banyaknya sumber bunyi. Sehingga
5. Tentukan nilai perbandingan intensitas suatu sumber bunyi dari dua tempat yaitu A yang berjarak 4 m dari sumber dan dari B yang berjarak 9 m dari sumber!
Pembahasan
Intensitas sebuah sumber bunyi dari dua tempat yang berbeda:
6. Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata- rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1 dan kecepatan mobil 20 m.s-1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah….
A. 805 Hz
B. 810 Hz
C. 815 Hz
D. 850 Hz
E. 875 Hz
Sumber soal : Ujian Nasional Fisika Tahun 2008/2009
Pembahasan
Penerapan efek Doppler, pendengar dalam posisi diam berarti Vp = NOL, sumber mendekati pendengar berarti tanda untuk Vs adalah negatif.
7. Suatu sumber bunyi 1 kHz bergerak langsung ke arah seorang pendengar yang rehat dengan kelajuan 0,9 kali kelajuan bunyi. Frekuensi yang diterimanya dalam kHz adalah….
A. 10,0
B. 1,9
C. 1,1
D. 0,5
E. 0,1
Sumber soal : UM UGM 2003
Pembahasan
8. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 200 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi….
A. 100 Hz
B. 200 Hz
C. 400 Hz
D. 600 Hz
E. 800 Hz
Sumber soal : UMPTN Tahun 1995
Pembahasan
Kecepatan gelombang pada dawai adalah :
Nada dasar pada dawai terjadi saat:
Frekuensi dawai:
Rumus Cepat :
9. Sebuah pipa organa terbuka tertutup menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz. Tentukan besar frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut!
Pembahasan
Perbandingan frekuensi nada dasar, nada atas pertama, nada atas kedua dan seterusnya dari sebuah pipa organa tertutup adalah :
Jika diambil perbandingan antara f2 dan f0 diperoleh:
10. Pernyataan berikut berkaitan dengan sifat-sifat bunyi:
(1) Termasuk gelombang mekanik
(2) Termasuk gelombang elektromagnetik
(3) termasuk gelombang transversal
(4) Termasuk gelombang longitudinal
(5) Dapat dipantulkan
(6) Dapat dipolarisasikan
(7) Dapat dibiaskan
(8) Dapat merambat di ruang hampa udara
(9) Dapat merambat pada zat padat
(10) Kelajuan bunyi diudara lebih besar dari kelajuan bunyi di dalam air
(11) Digunakan dalam teknologi LASER
(12) Digunakan dalam teknologi SONAR
(12) Digunakan dalam teknologi RADAR
(14) Digunakan dalam teknologi USG
Manakah pernyataan yang benar?
Update 10 Maret 2017
Soal No 1
Sebuah speaker aktive dengan daya 20 W mampu memancarkan bunyi secara berkesinambungan. Jika seseorang berada pada jarak 2 m dari speaker tersebut maka intensitas bunyi yang diterima oleh orang tersebut adalah …..
a. 0,12 Watt/m2
b. 0,26 Watt/m2
c. 0,39 Watt/m2
d. 0,42 Watt/m2
e. 0,64 Watt/m2
Jawaban : C
Pembahasan :
Daya sumber P = 20 Watt
Radius R = 2 m
Soal No 2
Sebuah alat pengukur intensitas bunyi diletakkan sejauh 5 m dari sumber bunyi ,intensitas yang terbaca 5 x 10–6 watt m–2 . Apabila alat dipindahkan sehingga jarak dari sumber menjadi 10 m, maka intensitas bunyi terbaca adalah …
a. 1,25 × 10–6 W m–2
b. 1,50 × 10–6 W m–2
c. 2,00 × 10–6 W m–2
d. 2,50 × 10–6 W m–2
e. 4,00 × 10–6 W m–2
Jawaban : A
Pembahasan :
IA = 5 x 10–6 watt m–2
RA = 5 m
RB = 10 m
Soal No 3
Dua pengamat A dan B masingmasing berdiri pada jarak 10 meter dan 20 meter dari suatu sumber bunyi. Perbandingan intensitas bunyi yang didengar A dan B adalah . . . .
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 1 : 4
d. 2 : 1
e. 4 : 1
Jawaban : E
Pembahasan :
RA = 10 m
RB = 20 m
Jadi perbandingan intensitas bunyi di A dan B adalah 4 : 1
Latihan Soal
1) Seutas dawai panjangnya 80 cm. Jika tegangan dawai itu diatur sedemikian sehingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkan adalah 400 m/s maka frekuensi nada dasarnya adalah….
A. 640 Hz
B. 500 Hz
C. 320 Hz
D. 250 Hz
E. 125 Hz
2) Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm memiliki massa 16 gram dijepit kedua ujungnya dengan tegangan 800 newton. Frekuensi nada dasar yang dihasilkan dawai adalah…
A. 375 Hz
B. 300 Hz
C. 250 Hz
D. 150 Hz
E. 125 Hz
3) Dawai sepanjang 1 meter diberi tegangan 100 N. Pada saat dawai digetarkan dengan frekuensi 500 Hz, di sepanjang dawai terbentuk 10 perut. Massa dawai tersebut adalah….
A. 1 g
B. 5 g
C. 10 g
D. 50 g
E. 100 g
4) Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 16 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 800 N. Frekuensi nada atas kesatu yang dihasilkan adalah….
A. 125 Hz
B. 150 Hz
C. 250 Hz
D. 300 Hz
E. 375 Hz
5) Dawai piano yang panjangnya 50 cm dan massanya 10 gram ditegangkan 200 newton, frekuensi nada dasar yang dihasilkan dawai adalah…
A. 100 Hz
B. 200 Hz
C. 400 Hz
D. 600 Hz
E. 800 Hz
6) Nada atas kedua pada sebuah pipa organa terbuka terjadi jika…
A. terdapat 3 perut dan 3 simpul
B. terdapat 3 perut dan 4 simpul
C. terdapat 4 perut dan 3 simpul
D. terdapat 4 perut dan 3 simpul
E. terdapat 4 perut dan 5 simpul
7) Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang 80 cm. Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang sebesar x cm. Jika nada dasar dari pipa organa terbuka sama dengan nada dasar dari pipa organa tertutup maka nilai x adalah….
A. 40 cm
B. 60 cm
C. 80 cm
D. 120 cm
E. 160 cm
8) Nada dasar dari sebuah pipa organa tertutup dan nada dasar dari sebuah pipa organa terbuka memiliki perbandingan 1 : 1. Perbandingan panjang pipa organa tertutup dan pipa organa terbuka adalah….
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 2 : 3
E. 3 : 2
9) Nada atas pertama pipa organa terbuka yang panjangnya 0,4 m beresonansi dengan pipa organa tertutup. Jika pada saat beresonansi jumlah simpul pada kedua pipa sama, maka panjang pipa organa tertutup adalah….
A. 0,2 m
B. 0,3 m
C. 0,4 m
D. 0,5 m
E. 0,6 m
10) Pada pipa organa terbuka nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar x dan pada pipa organa tertutup nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar y. Bila kedua pipa panjangnya sama, maka y : x =…
A. 2 : 1
B. 3 : 4
C. 4 : 3
D. 5 : 6
E. 6 : 5
11) Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B mempunyai panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama antara pipa organa A dengan pipa organa B adalah sebagai…
A. 1 : 1
B. 2 : 1
C. 2 : 3
D. 3 : 2
E. 4 : 3
12) Pipa organa terbuka A yang memiliki panjang 20 cm di dalamnya terdapat dua buah simpul. Nada atas dari pipa organa A beresonansi dengan pipa organa B yang tertutup serta terbentuk 3 buah simpul di dalamnya. Panjang pipa organa B adalah…
A. 30 cm
B. 25 cm
C. 20 cm
D. 16 cm
E. 10 cm