Gelombang Bunyi [PDF]

Citation preview

GELOMBANG BUNYI Cepat Rambat Bunyi 1. Saat cuaca mendung seorang anak mendengar bunyi guntur 1,5 detik setelah terlihat kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 m/s, tentukan jarak sumber petir dari anak tersebut! 2.



3.



4.



5.



Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 5 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan: frekuensi dan periode sumber bunyi Sebuah kapal mengukur kedalaman suatu perairan laut dengan menggunakan perangkat suara. Bunyi ditembakkan ke dasar perairan dan 5 detik kemudian bunyi pantul tiba kembali di kapal. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1500 m/s, tentukan kedalaman perairan tersebut! Gelombang bunyi terjadi dalam tabung berisi udara yang tertutup pada ujungnya yang lain. Panjang tabung 90 cm. Tabung dapat beresonansi dengan berbagai frekuensi dan frekuensi terendahnya 75 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi di udara? Sebuah garpu tala berfrekuensi 660 Hz digetarkan dekat sebuah tabung berisi air. Kelajuan rambat bunyi di udara 330 m/s, naka akan terjadi resonansi bila jarak minimum permukaan air dengan ujung tabung adalah....



Efek Doppler 6. Sebuah kereta api bergerak melewati stasiun Padalarang dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 2000 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat yang diam di stasiun ketika kereta itu: a. mendekati stasiun dan menjauhi stasiun 7.



Seekor kelelawar sedang terbang mendekati sebuah dinding sambil memancarkan pulsa ultrasonik dengan frekuensi 34 kHz dan panjang gelombang 1 cm. Jika dia menangkap gelombang pantul yang frekuensinya 38,25 kHz, berapakah kelajuan terbang kelelawar tersebut?



8.



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 didengar pengendara motor 700 Hz maka berapakah kecepatan mobil ambulans?



9.



Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Ratarata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s dan kecepatan mobil 20 m/s, maka berapakah frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat?



10. Suatu sumber bunyi 1 kHz bergerak langsung ke arah seorang pendengar yang rehat dengan kelajuan 0,9 kali kelajuan bunyi. Berapakah frekuensi yang diterimanya dalam kHz? 11. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 60 m/s meninggalkan pengamat yang berada dibelakangnya bergerak searah dengan sumber bunyi dengan kecepatan 10 m/s. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s dan frekuensi sumber bunyi 800 Hz, maka berapakah frekuensi bunyi yang didengar pengamat? 12. Sebuah ambulans bergerak dengan kelajuan 10 m/s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 400 Hz. Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s. Seorang pengendara motor mula-mula mendekat kemudian menjauh dengan kelajuan 5 m/s. Berapa frekuensi sirine yang didengar oleh pengendara ketika ia mendekati ambulans dan menjauhi ambulans? Gelombang pada Dawai 13. Dalam perangkat percobaan Melde, dawai yang ditegangkan memiliki panjang 1 m dan massa 25 gr. Jika massa beban yang digantung adalah M = 250 gr, tentukan cepat rambat gelombang transversal yang merambat dalam dawai tersebut. (g = 10 m/s2)



14. Tentukan empat harmonik pertama dari seutas senar dengan panjang 2,0 m, jika massa senar persatuan panjang adalah 2,5 x 10-3 kg/m dan senar ditegangkan oleh gaya 100 N.



23. Cepat rambat bunyi di udara adalah 320 m/s. Sebuah pipa yang tertutup salah satu ujungnya memiliki panjang 1 m. Hitunglah tiga frekuensi harmonik terendah yang dihasilkan oleh pipa tersebut!



15. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 200 N, maka berapakah frekuensi nada dasar piano?



24. Frekuensi nada dasar suatu pipa organa terbuka sama dengan frekuensi resonansi ketiga suatu pipa organa tertutup. Jika panjang pipa organa terbuka 0,6 m, hitunglah panjang pipa organa tertutup!



16. Tentukan perbandingan frekuensi yang dimiliki oleh dawai A yang panjangnya 100 cm dan dawai B yang panjangnya 50 cm jika kedua dawai terbuat dari bahan yang sama ? 17. Dua buah senar terbuat dari bahan yang sama. panjang senar A adalah 100 cm dan panjang senar B 50 cm. Berapakah perbandingan frekuensi yang dihasilkan oleh senar A terhadap senar B? 18. Senar I dan senar II memiliki panjang yang sama. Jika luas penampang senar I adalah tiga kali luas penampang senar II, tentukan : a) perbandingan frekuensi senar I dan senar II, anggap senar memiliki tegangan yang sama b) frekuensi senar II jika frekuensi senar I adalah 500 Hz 19. Dua buah senar memiliki panjang dan tegangan yang sama. Senar pertama memiliki luas penampang 0,64 mm², sedangkan senar kedua memiliki luas penampang 1 mm². Jika senar pertama memiliki frekuensi 330 Hz, berapa frekuensi yang dihasilkan senar kedua ? Pipa Organa 20. Sebuah pipa memiliki panjang 68 cm. Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa tertutup satu ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya. Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s? 21. Sebuah pipa organa tertutup menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz. Tentukan besar frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut! 22. Sebuah seruling 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 berapakah panjang seruling?



Taraf Intensitas Bunyi 25. 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! 26. Sebuah sumber bunyi bergetar dengan daya 10𝜋 watt. Tentukan: a. Intensitas bunyi b. Taraf intensitas bunyi pada jarak 10 cm dari sumber bunyi tersebut (log 2 = 0,3010). 27. Sebuah sumber mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5 watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12 watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut! 28. 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! 29. 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! 30. 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!