Tentukan panjang gelombang bunyi dengan frekuensi 300 Hz jika cepat rambat bunyi adalah 500 m/s

Embed Size (px) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

Contoh Soal Dan penjelasannya

NAMA: OKI ANDRI OKTAVIANAKELAS:XII MIPA 51.Cepat rambat gelombang pada tambang sekitar 7 m/s.Jika frekuensi gelombang 3 Hz, berapakah panjang gelombangnya.A.2,5mB.3,5mC.3mD.3,75mE.2,75mPembahasan:Untuk menghitung panjang gelombang,menggunakan persamaan di bawah.= =7/3 =3,5m(B)2.Simpangan suatu titik akibat adanya gelombang memenuhi persamaan:Y=0,5 sin (60t-0,8x)Jika y dan x dalam meter,hitung frekuensinya.A.20HzB.25HzC.37HzD.35HzE.30 HzPembahasan: Y=0,5 sin (60t-0,8x) Y= 0,5 sin 2(30t-0,4x) Y= A sin 2(ft- )Berdasarkan persamaan di atas panjang gelombang adalah 30 Hz(E)

3.Dalam dua menit terjadi 3840 getaran pada suatu partikel Tentukan periode getaran tersebut?

PembahasanData:Jumlah getaran n = 3840waktu getar t = dua menit = 120 sekonT = t /nT = 120 / 3840 sekonT = 0,03125 sekon4.Mobil polisi A bergerak dengan kecepatan 0,5 v di belakang mobil sedan B yang berkecepatan 0,2 v searah A. Pada saat itu mobil ambulan A membunyikan sirine 500 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi v, frekuensi yang didengar pengemudi mobil sedan B adalah

PembahasanDiketahui :Frekuensi sumber bunyi (f) = 5 00 HzKecepatan sumber bunyi (vs) = -0,5 v (relatif terhadap medium yang menghantar bunyi)Cepat rambat bunyi (v) = vKecepatan pendengar (vp) = -0,2 v (relatif terhadap medium yang menghantar bunyi)Ditanya : Frekuensi bunyi yang didengar pendengar (f)Jawab :Rumus efek Doppler :Aturan tanda :v selalu positifvp positif jika pendengar mendekati sumber bunyivp negatif jika pendengar menjauhi sumber bunyivs positif jika sumber bunyi menjauhi pendengarvs negatif jika sumber bunyi mendekati pendengarvp = 0 jika pendengar diamvs = 0 jika sumber bunyi diamFs = 500 (v-0,2 v ) ( v 0,5 v )Fs = 500 x 0,8 v 0,5 vFs = 800 Hz

5. Kebisingan dari sebuah motor GP sama dengan 200 dB. Berapa dB kebisingan balapan motor akibat 1000 buah motor GP? Pembahasan :Anggap intensitas satu mesin tik = I1 maka intensitas 1000 mesin tik = I2 = 1000 I1,

Cari penambahan kebisingan akibat 100 mesin tik : DTI = 10 log I2/I1 = 10 log 1000 I1/I1 = 30 dB Jadi kebisingan 100 mesin tik adalah : TI2 = TI1 + DTI = 130 Db

6.Ujung sebuah tali yang panjangnya 20 meter di getarkan sehingga dalam waktu 2 sekon terdapat 2 gelombang. tentukanlah persamaan gelombang tersebut apabila amplitudo getaran ujung tali 50 cm.PembahasanDiketahui :l = 4 = = 0,25 mt = 4 T = 2/4 = 0,5 sditanyakan :y = .?Jawab:Y = A sin (t-kx)= 0,5 sin [(2/0,5)t-(2/0,25)x]= 0,5 sin (4t-8x)=0,5 sin 4 (t-x)

7.Seorang tukang ketik mengetik begitu kencang menyebabkan, tingkat suara rata-rata adalah 50 dB. Berapakah tingkatan decibel bila 100 orang tukang ketik yang gaduh bekerja?

Pembahasan :Diketahui : TI1 : 50 dB n : 100Ditanyakan : TI3 ? Jawab : TIn = TI1 + 10 log n TI3 = 50 + 10 log 100 TI3 = 50 + 2TI3 = 52 dB

8.Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 180 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berturutan adalah 60 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!Pembahasan :Diketahui : f = 180 Hz , = 60 cm = 120 cm = 1,2 mDitanya : v = ..?Jawab :v = .f = 1,2 180 = 216 m/s

9.Gelombang bunyi dari suatu sumber memiliki cepat rambat 1080 m/s. Jika frekuensi gelombang bunyi adalah 300 Hz, tentukan panjang gelombangnya!

PembahasanData soal: = 1080 m/sf = 300 Hz = ...........

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang: = / f = 1080 / 300 = 3.6 m

10.Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,05 sin (20t 2x) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.Tentukan:a. amplitudo gelombangb. frekuensi sudut gelombangc. tetapan gelombangd. cepat rambat gelombange. frekuensi gelombang

Pembahasan :Bentuk persamaan umum gelombang: Y = A sin (t - kx) dengan A amplitudo gelombang, = 2f dan k = 2/ dengan demikian :a. A = 0,05 mb. = 20 rad/s c. k = 2d. v = /k = 20/2 = 10 m/se. f = /2 = 20/2 = 10 Hz

11.Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan 10 m/s sambil menghidupkan sirine dengan frekuensi 300 Hz. Dari arah yang berlawanan seorang anak berjalan dengan kecepatan 1 m/s. Jika angin berhembus searah gerak anak dengan kecepatan 10 m/s, maka tentukanlah frekuensi bunyi yang didengar anak tersebut. Cepat rambat bunyi di udara 300 m/s.

Pembahasan:Pendengar dan sumber bergerak dengan arah berlawanan dan saling mendekati maka Vp bernilai positif. Angin melawan gerak sumber bunyi, maka Va bernilai negatif. fp=v va + vp

fsv va vs

1. fp=300 10 + 1

300300 10 10

2. fp=331

300280

3. fp =99300

310

fp = 354,64 Hz.

12. Seorang pendengar yang diam mendengar bunyi dengan frekuensi 420 Hz. Jika frekuensi sumber bunyi adalah 200 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara adalah 400 m/s, maka tentukanlah kecepatan sumber bunyi. Pada saat itu angin bergerak dengan kecepatan 10 m/s dari sumber menuju pendengar.

Pembahasan :Frekuensi yang didengar oleh pendengar lebih besar dari frekuensi sumber berarti sumber bergerak mendekati pendengar yang diam. Angin bergerak menuju pendengar berarti Va bernilai positif. fp=v + va + vp

fsv+ va vs

420 =400 + 10 + 0

200400 + 10 vs

420= 410

200410 vs

172200 420vs = 82000172200 82000 = 420vs90200 = 420vsvs = 214,76 m/s.

13.sebuah sumber bunyi denganfrekuensi sebesar 1024 Hz bergerakmendekati seorang pengamat dengankecepatan 34 m/s. cepat rambat bunyiadalah 340 m/s. jika pengamat bergerakmenjauhi sumber bunyi dengankecepatan 17 m/s, tentukan frekuensibunyi yang didengar oleh pengamat.

PembahasanFs = 1024 ( 340 -17 ) ( 340 34 )Fs =1080,89Hz

14. Dawai piano yang panjangnya 1 m dan massanya 4 102 kg ditegangkan 150 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi....

PembahasanV2=F l/m=150 x 1 /4 10-2V=37,5 10-2m/s

15.Sebuah gelombang tsunami terbentuk di laut dalam dengan panjang gelombang 1 km menjalar menuju suatu pantai. Ketika gelombang tersebut hampir mencapai pantai petugas BMG mencatat kecepatan gelombangnya sebesar 72 km/jam dan panjang gelombangnya adalah 80 m. kecepatan gelombang tersebut pada saat tersebut adalah .

Pembahasan

16.Berdasarkan frekuensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu:

Pembahasan1. Bunyi Ultrasonik mempunyai frekwensi lebih dari 20000 Hz2. Bunyi audiosonik frekwensinya antara 20 Hz sd 20000 Hz3. Bunyi imfrasonik frekwensinya dibawah 20 HzDari ketiga kelompok bunyi diatas hanya bunyi audiosonik yang dapat didengar oleh manusia.

17.Seutas kawat bergetar menurut persamaan: Jarak perut ketiga dari titik x = 0 adalah.....

Pembahasan:

Pola diatas adalah pola untuk persamaan gelombang stasioner ujung tetap atau ujung terikat. Untuk mencari jarak perut atau simpul dari ujung ikatnya, tentukan dulu nilai dari panjang gelombang.

Posisi perut ketiga P3 dari ujung tetap A adalah satu seperempat panjang gelombang atau (5/4) (Satu gelombang = satu bukit - satu lembah), sehingga nilai X adalah :X = (5/4) = (5/4) x 6 cm = 7,5 cm

18.Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 1 Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada gelombang yang memiliki fase berlawanan adalah 5 m, tentukan cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan cm/s!

PembahasanData dari soal:f = 1 HzJarak dua titik yang berurutan dan berlawanan fase:1/2 = 5 m = 10 m = .....

= f = 10 x 1 = 10 m/s = 1000 cm/s

19.Diberikan sebuah persamaan gelombang:y = 0,02 cos (10t + 2x) meterTentukan :a) Persamaan kecepatanb) Persamaan percepatan

Pembahasan ( y) diturunkan ( ) diturunkan ( a)y = 0,02 cos (10t + 2x) meterJika y diturunkan, akan diperoleh v : = (10)(0,02) sin (10t + 2x) = 0,2 sin (10t + 2x) m/sJika v diturunkan, akan diperoleh a :a = (10)(0,2) cos (10t + 2x)a = 2 cos (10t + 2x) m/s2

20.POB nada atas 1 panjangnya 100cm, berapa panjang POT nada atas 2?Pembahasan :Fb = Ftv/4lb=v/4lt4/100=5/ltLt=125 cm

21.Tentukan nilai perbandingan intensitas suatu sumber bunyi dari dua tempat yaitu A yang berjarak 2 m dari sumber dan dari B yang berjarak 3 m dari sumber!

PembahasanIntensitas sebuah sumber bunyi dari dua tempat yang berbeda:

IaRa2 = Ib Rb2Ia(22)= Ib(32)Ia:Ib=9:4

Page 2

7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
1/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
75
GELOMBANG BUNYI
1. Skalu 1977Gelombang longitudinal tidak menunjukkan peristiwa A. pembiasan C. difraksi E. polarisasi
B. pemantulan D. dispersi Jawab : EGelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dengan arah
rambatannya sejajar dengan arah getarnya dan tidak akan teradi polarisasi
2. Diantara besaran fisis berikut :1. massa jenis dawai 2. panjang dawai
3. tegangan dawai 4. kecepatan bunyi di udaraYang mempengaruhi frekuensi nada dawai adalah
A. 1,2 dan 3 B. 1,2,3 dan 4 C. 1 dan 3 D. 2 dan 4 E. 4 saja
Jawab : A(2
Ff )
3. PPI 1983Suatu senar (dawai) yang panjangnyaA meter dan ditegangkan oleh gaya sebesar
B Newton digetarkan hingga menghasilkan nada dasarnya. Kita ingin mendapatkan nada dasar yang frekuensinya dua kali semula, maka
A. panjang senar dijadikan 2A, gaya dibuat tetapB. panjang senar dibuat tetap, gaya dijadikan 2BC.
panjang senar dan gaya diubah menjadi kali semulaD. panjang senar dan gaya diubah menjadi 2 kali semula
E. panjang senar dan gaya diubah menjadi kali semulaJawab : C
f
mA
B
Am
B
ml
FfBFAl 2
2
12
)(2
1
2
1;
224
1
41
2
2
224
124
11
4. Ganesa OperationDua buah senar yang sejenis dengan diameter masing-masing mmd 5,01 dan
mmd 0,12 , bergetar dengan frekuensi dasar 1f dan 2f . Bila kedua senar
mempunyai tegangan yang sama, maka
A.24
11 ff B. 24
11 ff C. 21 2ff D. 21 2ff E. 21 4ff
Jawab : D
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
2/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
76
211221
20
212120221011
21:25,0:1::
:maka,1
..2
1
2
1.
2
1
...;;;mm0,1;mm5,0
ffddff
df
F
dld
F
lV
lF
lf
ffFFffdffd
5. Sipermaru 1985Seutas dawai bila diberi tegangan 100 N dan digetarkan, maka frekuensi yang
timbul adalah 0f . Berapa besar tegangan yang dibutuhkkan agar dawai tersebut
bergetar denga frekuensi 02f ?
A. 25 N B. 50 N C. 100 N D. 200 N E. 400 N
Jawab : E
N400)2(100)(::
::?...2;100;
2
0
02
1
21221
22
21
2121202101
ffx
ffxFFFFff
FFffFffNFff
6. UMPTN 1998 Rayon C kode 52Dawai sepanjang 1 m diberi tegangan 100 N. Pada saat dawai digetarkan denganfrekuensi 500 Hz, di sepanjang dawai terbentuk 10 perut. Massa dawai tersebut
adalah gramA. 1 B. 5 C. 10 D. 50 E. 100
Jawab : C
gram10kg01,0)100(
1100.
m/s10010:1500:2
10:1:
)9)(10?(...;Hz500;N100;m1
22
90
9
x
v
lFm
vl
vff
nperutmfFl
7. UMPTN 1994 Rayon CSepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 16 gram dijepit kedua
ujunngnya dan terentang tegang dengan tegangan 800 N. Frekuensi nada ataskesatu yang dihasilkan adalah Hz
A. 125 B. 150 C. 250 D. 300 E. 375
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
3/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
77
Jawab : C
Hz2508,0016,0
800
.)
.
2
1(222:1:
?...;800;16;80
10110
1
xlm
F
m

lF
lfffff
fNFgmcml
8. Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 16 gram dijepit keduaujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 800 N. Frekuensi nada dasaryang dihasilkan adalah HzA. 125 B. 150 C. 250 D. 300 E. 375
Jawab : A
Hzxm
lF
lf
HzfgrammsmFml
125016,0
)8,0)(800(
8,02
1.
2
1
...;16;/800;80
0
0
9. UMPTN 1995 Rayon BDawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya kg210 ditegangkan 200 N,
maka frekuensi nada dasar piano adalah Hz
A. 100 B. 200 C. 400 D. 600 E. 800Jawab : A
Hz100105,04
200.4
).21
?...;N200kg;10;m5,0
20
2
xxmlF
mlF
lf
fFml
10.UMPTN 1994 Rayon ASepotong dawai menghasilkan nada dasar f. Bila dipendekkan 8 cm tanpa
mengubah tegangan, dihasilkan frekuensi 1,25f. Jika dawai dipendekkan 2 cmlagi, maka frekuensi yang dihasilkan adalah
A. 2f B. 1,5f C. 1,33f D. 1,25f E.fJawab : C
llf
flxl
f
fxllllff
fllffllffll
10
8)8(
25,1)8(::1.
?.......10;25,18;
2
1121221
332211
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
4/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
78
ffl
lf
l
lffllff
ll
33,11040
84025,1
10
825,1::2.
:sehinggacm,408)10
2(
3
2232332
11.Diantara factor-faktor berikut ini :1. Luas penampang pipa organa2. Panjang pipa organa3. Suhu udaraYang mempengaruhi frekuensi bunyi pipa organa adalahA. 1 saja B. 1 dan 2 C. 2 saja D. 2 dan 3 E. 3 saja
Jawab : C(l
vf2
)
12.Frekuensi nada pipa organa tertutup dipengaruhi oleh :1. suhu udara 2. Panjang pipa 3. massa pipaYang benar adalah
A. 1 saja B. 1 dan 2 C. 2 saja D. 2 dan 3 E. 3 sajaJawab : C
,...2,1,04
)12(
n
l
vnf
13.Pada pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar. Dalam hal ini terjadi 2 perutgelombang dan 1 simpul gelombang. Jika pipa organa itu menghasilkan nada ataskedua, maka terjadi ..
A. 4 perut, 3 sumpul C. 3 perut, 2 simpul E. 4 perut, 4 simpulB. 5 perut, 4 simpul D. 3 perut, 4 simpul Jawab : A
14.Sebuah pipa organa tertutup ditiupkan hingga menghasilkan nada atas kedua,maka akan terbentuk
A. 2 perut dan 2 simpul D. 4 perut dan 3 simpulB. 3 perut dan 2 simpul E. 4 perut dan 4 simpulC. 3 perut dan 3 simpul Jawab : C
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
5/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
79
15.Jika sebuah pipa organa terbuka ditiupkan hingga menghasilkan nada atas kedua,maka akan terbentuk
A. 2 perut dan 2 simpul D. 4 perut dan 3 simpulB. 3 perut dan 3 simpul E. 4 perut dan 4 simpul
C. 3 perut dan 4 simpul Jawab : D
16.Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup sehingga timbul nada atas ketiga, makaterjadilah A. 4 perut dan 4 simpul D. 5 perut dan 5 simpulB. 4 perut dan 5 simpul E. 5 perut dan 6 simpul
C. 5 perut dan 4 simpul Jawab : APerut = 4
Simpul = 4
17.Ganesa OperationPipa organa menghasilkan resonansi berturut-turut dengan frekuensi 480 Hz,
800Hz dan 1120 Hz. Nada dasar pipa organa tersebut adalah HzA. 80 B. 160 C. 180 D. 240 E. 360
Jawab : B
Hz1604803:1:
)tertutup(;7:5:31120:800:480::
?...;Hz1120;Hz800;Hz480
31
131
010
321
0321
xffff
POfff
ffff
18.Skalu 1977Seutas dawai panjang 0,80 meter. Jika tegangan dawai itu diatur sedemikianhingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkan adalah 400 m/detik,
maka frekuensi nada dasarnya adalah HzA. 640 B. 500 C. 320 D. 250 E. 125
Jawab : D
Hz2508,02
400
2...;/400;8,0 00
xl
vfHzfsmvml
19.Sebuah pipa organa terbuka yang memiliki panjang 60 cm, menghasilkan suatunada dasar. Cepat rambat bunyi diudara 300 m/s. Maka frekuensi gelombangbunyi yang terjadi jika pipa tersebut menghasilkan nada atas kedua Hz
p p p p s s s s
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
6/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
80
A. 250 B. 450 C. 500 D. 750 E. 900Jawab : D
Hzx
x
L
vffvL 750
2,1
900
6,02
3003
2
3?...:m/s300:cm60 22
20.Suatu pipa organa terbuka menghasilkan nada atas kedua dengan frekuensi 1700Hz. Cepat rambat bunyi diudara 340 m/s. berapakah panjang pipa organa tsb ?
A. 20 cm B. 25 cm C. 30 cm D. 40 cm E. 50 cmJawab : C
cmmx
x
f
vL
L
vf
kenadalvf
303,017002
3403
2
3
2
3
)2:?(....:m/s340:Hz1700
21.Nada atas pertama pipa organa terbuka yang panjangnya 40 cm beresonansidengan pipa orgrana tertutup. Jika pada saat beresonansi jumlah simpul padakedua pipa sama, panjang pipa organa tertutup adalah cm
A. 20 B. 30 C. 40 D. 40 E. 60Jawab : B
cm30404
3
4
3
4
3
?...;4
3)POT(f
;40)POB(f
t1
b1
xllll
lcml
btttb
ttt
bbb
22.Pipa organa tertutup A memiliki frekuensi nada atas pertama sama dengan tinggifrekuensi nada dasar pada pipa organa terbuka B, jika dalam keadaan yang sama
panjang pipa B 20 cm, maka panjang pipa A adalah cmA. 90 B. 60 C. 30 D. 15 E. 7,5
Jawab : C
cmxlcmxl
lcmlff
BBTABBBB
TABBBBTA
30404
3
4
3402022
?....:20:
23.UMPTN 1998 Rayon B kode 25
7/31/2019 24. Gelombang Bunyi
7/40
Getaran, Gelombang dan O ptika
[email protected] .com
81
Nada atas pertama pipa organa terbuka yang manjangnya 40 cm beresonansidengan pipa organa tertutup. Jika pada saat beresonansi jumlah simpul pada kedua
pipa sama, maka panjang pipa organa tertutup adalah cmA. 20 B. 30 C. 40 D. 40 E. 60
Jawab : B
cm30)40(43
4

3
4
3
2
12
l
ll
24.Frekuensi nada atas pertama pipa oraga terbuka A sama dengan frekuensi nadadasar pipa organa tertutup B. Jika panjang pipa A = 60 cm, maka panjang pipa B
adalah cmA. 10 B. 15 C. 20 D. 24 E. 30
Jawab : B
cml
llll
v
l
vff
lcmlff
A
BAB

Page 3

Embed Size (px) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

Bahan ajar presentasi gelombang bunyi

1. GELOMBANGBUNYI RACHMAT ABDUS SYUKUR SMA N91 JAKARTA Site:http: //fisika-sma.us E-mail : [email protected]

Menerapkankonsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah

Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi.

Menjelaskan keterbatasan pendengaran manusia terhadap frekuensibunyi.

Menjelaskan pengaruh bunyi terhadap taraf kebisingan, pelayangan dan efek doppler.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 3. GELOMBANG BUNYI FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 4. Bunyiadalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran sumber bunyi Sumber bunyiadalah benda yang mengalami getaranMedium perambatan bunyibisa berupa zat padat, cair dan gas Bunyi tidak bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara) FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 5.

Pada suatu saat terlihat kilat, dan 20 sekon kemudian terdengar guntur. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah jarak asal kilat dari pengamat?

Seseorang yang berdiri diam diantara dua bukit sejajar menembakan sebuah senjata. Iamendengar gema pertama setelah 1,5 sekon dan kedua setelah 2,5 sekon. Jika cepat rambatbunyi di udara adalah 332 m/s, hitung jarak antara kedua bukit dan selang waktu ketika ia mendengar gema ketiga.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 6.

Anto dan Lina akan melakukan percobaan untuk mengukur cepat rambat bunyi diudara. Untuk itu Anto menjatuhkan batu dari ketinggian 45,0 m. P a da saat Antomenjatuhkan batu, Lina menyalakan stopwatchnya dan memberhentikannya ketika Lina mendengar bunyi batu mengenai lantai. Jika hasil catatan waktu dari stopwatch Lina adalah 3,12 sekon, tentukan cepat rambat bunyi di udara di tempat percobaan dilakukan. (Ambil g = 10 m/s 2 )

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 7. Frekuensi Bunyi

Frekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia normal adalahantara 20 20.000 Hz

Umur bisa mengurangi keakuratan pendengaran kita

Nadaadalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi teratur

Desisadalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi tidak teratur

1 BUNYI= DESIS= f = 300 Hz f = 500 Hz FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 8. .01 sec .01 sec 300 Hz 500 Hz 300 + 500 Hz. P erpaduan dua Gelombang Bunyi FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 9. Sumber Bunyi n = 0, 1, 2, 3, . . . . 1. Dawai / Senar FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 10.

Gelombang pada Senar/Dawai

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us Nada Dasar (f 0 ) (Harmonik pertama) Nada atas pertama (f 1 ) (Harmonik kedua) Nada atas kedua (f 2 ) (Harmonik ketiga) Nada atasketiga(f 3 ) (Harmonik keempat) 11.

Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 8 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 160 N. Agar terdengar bunyi, dawai dipetik. Hitunglah

Cepat rambat gelombang pada dawai

Tiga frekwensi nada terendah secara berurut ?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 12. n = 0, 1, 2, 3, . . . . Sumber Bunyi 2. Pipa Organa Terbuka FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 13. n = 0, 1, 2, 3, . . . . Sumber Bunyi 3. Pipa Organa Tertutup FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 14.

Gelombang pada Pipa Organa

Resonansi= FISIKA SMA online http://fisika-sma.us Pipa Organa Terbuka Pipa Organa Tertutup Nada Dasar (f 0 ) (Harmonik pertama) Nada atas pertama (f 1 ) (Harmonik kedua) Nada atas kedua (f 2 ) (Harmonik ketiga) Nada atas ketiga (f 3 ) (Harmonik keempat) 15.

Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya!

Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 16.

Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang

Intensitas Gelombang Bunyi Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada jarakr 1te rh adapr 2adalah : Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing intensitas FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 17.

Intensitas ambang pendengaranI oadalah intensitas bunyi terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar10 12W/m 2 .

Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar1 W/m 2 .

Taraf Intensitas bunyi ( TI ) bunyi adalah logaritma perbandingan antara sumber bunyi dengan intensitas ambang

TarafIntensitas Bunyi FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 18.

Dengan: fp = frekuensi pelayangan (Hz) f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz) f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz) FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 19. EFEK DOPPLER Adanya gerak relatif antara sumber bunyi dengan pendengar akan menyebabkan terjadi perubahan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar.Efek ini diamati olehC Johann Doppler. FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 20. Bagaimana persamaan Efek Doppler Perubahan frekuensi dituliskan: Dengan: f p= frekuensi pendengar;f s = frekuensi sumber v p= kecepatan pendengar;v s= kecepatan sumber v m = kecepatan medium ;v= cepat rambat bunyi diudara. Jikav m= 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi: syarat ( v sContoh 5 :

Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384 Hz. Garputala lain yg bergetar dgn frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yg berlari menjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika anak itu tidak mendengar layangan bunyi, berapa kecepatan anak tersebut?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us 22. Ok kawan.... selamat belajar ya .... FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Page 4

Embed Size (px) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

GELOMBANG BUNYIRACHMAT ABDUS SYUKUR SMAN 91 JAKARTASite : http://fisika-sma.us E-mail : [email protected]

STANDAR KOMPETENSI 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah KOMPETENSI DASAR 1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi. 2. Menjelaskan keterbatasan pendengaran manusia terhadap frekuensi bunyi. 3. Menjelaskan pengaruh bunyi terhadap taraf kebisingan, pelayangan dan efek doppler.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

GELOMBANG BUNYIFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Bunyi adalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran sumber bunyi Sumber bunyi adalah benda yang mengalami getaran Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, cair dan gas Bunyi tidak bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara)

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Contoh 1 : Pada suatu saat terlihat kilat, dan 20 sekon kemudian terdengar guntur. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah jarak asal kilat dari pengamat? Contoh 2 : Seseorang yang berdiri diam diantara dua bukit sejajar menembakan sebuah senjata. Ia mendengar gema pertama setelah 1,5 sekon dan kedua setelah 2,5 sekon. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 332 m/s, hitung jarak antara kedua bukit dan selang waktu ketika ia mendengar gema ketiga.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Contoh 3 : Anto dan Lina akan melakukan percobaan untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara. Untuk itu Anto menjatuhkan batu dari ketinggian 45,0 m. Pada saat Anto menjatuhkan batu, Lina menyalakan stopwatchnya dan memberhentikannya ketika Lina mendengar bunyi batu mengenai lantai. Jika hasil catatan waktu dari stopwatch Lina adalah 3,12 sekon, tentukan cepat rambat bunyi di udara di tempat percobaan dilakukan. (Ambil g = 10 m/s2)

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Frekuensi Bunyi Frekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia normal adalah antara 20 20.000 Hz Umur bisa mengurangi keakuratan pendengaran kita Nada adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi teratur Desis adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi tidak teratur1

BUNYI =

f = 300 Hz f = 500 Hz

DESIS =FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Perpaduan dua Gelombang Bunyi.01 sec

300 Hz

.01 sec

500 Hz

300 + 500 Hz.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Sumber Bunyi1. Dawai /Senarn +1 fn = ( n + 1) fo = 2l F

f 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . = 1 : 2 : 3 : 4 : . . .

n = 0, 1, 2, 3, . . . .

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Gelombang pada Senar/Dawai

Nada Dasar (f0) (Harmonik pertama) Nada atas pertama (f1) (Harmonik kedua) Nada atas kedua (f2) (Harmonik ketiga) Nada atas ketiga (f3) (Harmonik keempat)

l = 01 2

v v f0 = = 0 2l v v f1 = = 1 l v 3v f2 = = 2 2l v 2v f3 = = 3 l

l = 1 l = 23 2

l = 23

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Contoh 4 : Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 8 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 160 N. Agar terdengar bunyi, dawai dipetik. Hitunglah a. Cepat rambat gelombang pada dawai b. Tiga frekwensi nada terendah secara berurut ?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Sumber Bunyi2. Pipa Organa Terbukan +1 fn = ( n + 1) fo = 2l F

f 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . = 1 : 2 : 3 : 4 : . . .n = 0, 1, 2, 3, . . . .

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Sumber Bunyi3. Pipa Organa Tertutup

fn = ( 2n + 1) fof 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . = 1 : 3 : 5 : 7 : . . .n = 0, 1, 2, 3, . . . .

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Gelombang pada Pipa OrganaPipa Organa Terbuka Pipa Organa TertutupNada Dasar (f0) (Harmonik pertama) Nada atas pertama (f1) (Harmonik kedua) Nada atas kedua (f2) (Harmonik ketiga) Nada atas ketiga (f3) (Harmonik keempat)

l = 01 2

f0 =

v v = 0 2l

l = 1 0 4 l = 3 1 4 l = 25 4

f0 =

l = 1 l = 23 2

v v f1 = = 1 l v 3v f2 = = 2 2lf3 = v 2v = 3 l

v v = 0 4l v 3v f1 = = 1 4lv 5v = 2 4lv 7v = 3 4l

f2 =

l = 23

l = 37 4

f3 =

Resonansi =

ln = (2n + 1) 1 4FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Contoh 3 : Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya!

Contoh 4 : Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

adalah: Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang

Intensitas Gelombang BunyiP I= = 2 2 vf 2 A2 A

P I= 4r 2I 2 r1 = 2 I 1 r22

Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada jarak r1 terhadap r2 adalah :

Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing intensitas

I total = I 1 + I 2 + I 3+ . . . + I nFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Taraf Intensitas Bunyi Intensitas ambang pendengaran Io adalah intensitas bunyi terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar 1012 W/m2. Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar 1 W/m2.

Taraf Intensitas bunyi (TI) bunyi adalah logaritma perbandingan antara sumber bunyi dengan intensitas ambangI TI = 10 log Io

TI total = TI + 10 log n

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Pelayangan Bunyi

f p = f1 f 2Dengan: fp = frekuensi pelayangan (Hz) f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz) f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

EFEK DOPPLERAdanya gerak relatif antara sumber bunyi dengan pendengar akan menyebabkan terjadi perubahan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar. Efek ini diamati oleh C Johann Doppler.FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Bagaimana persamaan Efek DopplerPerubahan frekuensi dituliskan:

Dengan: fp = frekuensi pendengar ; fs = frekuensi sumber vp = kecepatan pendengar ; vs = kecepatan sumber vm= kecepatan medium ; v = cepat rambat bunyi diudara. Jika vm = 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi:

fS fP = v v P v vS

v vp or f P = v v S

f S syarat (vs < v)

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Contoh 5 : Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384 Hz. Garputala lain yg bergetar dgn frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yg berlari menjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika anak itu tidak mendengar layangan bunyi, berapa kecepatan anak tersebut?

FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Ok kawan.... selamat belajar ya ....FISIKA SMA online http://fisika-sma.us

Page 5

GELOMBANG BUNYI
KELOMPOK 1 :
ADE JOYO SASTRO EKA MURTI NINGSIH JULIADIRIZKY ULFA UMAIYAH SITI KHADIJAH SYARIVA MARIS
FISIKA DIK C 2012FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI MEDAN
Kompetensi Dasar :
Melakukan kajian ilmiah untuk mengenali gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi serta penerapannya dalam teknologi
Peta KonsepBunyiEfek dopplerSuperposisi Interferensi Resonansi Pantulan TarafIntensitasAudiosonik Infrasonik Ultrasonik Periode Frekuensi Amplitudo Cepat RambatPanjang GelombangFase Daya &IntensitasGas Cair Padat
Besaran dasarnyaDiklasifikasikanBerdasarkan frekuensinyaParameterdipresentasikanmediumMengalami gejala
GELOMBANG BUNYIBunyi adalah satu bentuk energi. Sumber bunyi berupa objek yang bergetar. Arah getarnya searah dengan arah rambatan gelombangnya. Bunyi berupa gelombang longitudinal.
SYARAT TERDENGARNYA BUNYI
1. SUMBER BUNYI
3. FREKUENSI 20 Hz- 20KHz
2. MEDIUM PERAMBATAN
4. PENDENGAR YANG BAIK
Seruling dapat menghasilkan bunyi
Proses terdengarnya bunyi pada telinga manusia
Medium perambatan bunyi:
PadatCairGas
CONTOH SUMBER-SUMBER BUNYI
Cepat rambat bunyi tergantung pada jenis dan suhu zat perantaranya.
Kecepatan bunyi pada materi juga sangat bergantung pada modulus elastis dan tingkat kerapatan materinya.
CEPAT RAMBAT BUNYI
CEPAT RAMBAT BUNYI DENGAN MEDIUM CAIR
dengan:B = modulus bulk zat cair (N/m2) =massa jenis zat cair (kg/m3)
2. CEPAT RAMBAT BUNYI DENGAN MEDIUM PADAT
dengan:Y = modulus Young (N/m2) = massa jenis zatpadat (kg/m3)
3. CEPAT RAMBAT BUNYI DENGAN MEDIUM GAS
dengan:R = tetapan umum gas =8,3 J/mol KT = suhu mutlak (K)M=massa molekul relatif gas (kg/mol) = konstanta Laplace
KECEPATAN BUNYI DALAM MEDIUM
FREKUENSI BUNYI
Beberapa kemampuan hewan dalam menangkap gelombang frekuensi bunyi : Kelelawar menggunakan frekuensi 100.000 hz untuk navigasi gerakan terbang.Anjing dapat mendengar hingga 40.000 hz.Kucing memeiliki kepekaan pendengaran dari 100 sampai 60.000 hz.Kudanil menggunakan frekuensi infrasonic 5hz untuk berkomunikasi antar sesama kuda nil.Lumba lumba, mampu mendengar sampai 150.000HzGajah mampu menangkap frekuensi bunyidari 1 s/d 20.000 hz.
NadaBunyi yg. Frekuensinya teratur dan enak didengarMisal : bunyi alatmusik, gamelan, nyanyian.DesiranBunyi yg. Frekuensinya kurang teratur tetapi masih enak didengar.Misal : bunyi aliran angin, sungai, air terjun.LetupanBunyi dg. Frekuensi tidak teratur & tidak enak didengarMisal : Bunyi petasan, ledakan.
MACAM-MACAM BUNYI
Tinggi Rendah Nada & Kuat Lemahnya NadaTinggi Rendah Nada
Tinggi rendah nada tergantung frekuensi getarBila frekuensi besar disebut nada tinggiBila frekuensi kecil disebut nada rendahKuat Lemah Nada
Kuat lemah nada tergantung amplitudo getarBila amplitudo besar, nada kuatBila amplitudo kecil, nada lemah
Kuat bunyi diukur dengan menggunakan besaran yang dikenal dengan taraf intensitas bunyi.
Intensitas bunyi adalah arus energi atau daya gelombang bunyi per satuan luas.KeteranganI = intensitas bunyi (watt/m2)P = daya dari perambatan gelombang (watt)A = luas permukaan bunyi (m2)
KUAT BUNYI
Keterangan:TI = taraf intensitas bunyi (dB)I = intensitas bunyi (watt/m2)I0 =harga ambang intensitas bunyi(1012 watt/m2) Satuan dari taraf intensitas adalah desibell, yang disingkat dB. Dengan 1 dB =0,1 bell. Satuan bell diambil dari nama seorang penemu Amerika Serikat terkenal, yaitu Graham Bell.
Intensitas bunyi yang masih dapat terdengar oleh telinga manusia adalah sekitar 1012watt/m2. Intensitas ini disebut batas pendengaran atau harga ambang intensitas bunyi.
Intensitas bunyi di suatu jarak tertentu terhadap sumber bunyi.
2.Untuk n sumber bunyi
Skala DecibelLevel bunyi dapat berubah beberapa besaran orde (orders of magnitude).Karena iti, tingkat bunyi b didefinisikan sebagai: Bagaimana mengukur ke-nyaring-an bunyi?Catatan: Jika I berubah jadi 10 kali, bertambah 1.
Pemantulan (Refleksi) BunyiGelombang bunyi jika mengenai suatu penghalang/rintangan maka ada sebagian yang diserap oleh penghalang dan sebagian lagi dipantulkan bergantung keras atau lunaknya penghalang.
BUNYI MENGALAMI BEBERAPA GEJALA :
1. GEMA
2. GAUNG
2. Pembiasan (Refraksi) BunyiJika gelombang bunyi melewati 2 batas medium yang berbeda, maka akan terjadi pembiasan bunyi. Bunyi yang datang dari indeks bias kecil ke indeks bias besar, maka bunyi dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.Contohnya adalah suara petir pada malam hari terdengar lebih keras daripada siang hari.
3. Interferensi Bunyi
Apabila dua gelombang bunyi yang frekuensinya sama, datang di suatu tempat secara bersamaan, kedua gelombang itu akan berinterferensi.
Hasil interferensi gelombang bunyi menyebabkan timbulnya penguatan bunyi dan pelemahan bunyi.
Salah satu percobaanuntuk memperlihatkan peristiwa interferensi gelombang bunyi ialah percobaan Quincke.
Peristiwa interferensi gelombang bunyi dapat diamati dengan percobaan sebagaiberikut: Dua buah pengeras suara berdekatan dihubungkan dengan pembangkit frekuensi audio.
Terdapat 2 macam interferensi :
saling menguatkan
saling melemahkan
INTERFERENI KONSTRUKTIF
INTERFERENSI DESTRUKTIF
Keterangan:S = selisih lintasan (m) = panjang gelombang (m)n = bilangan cacah 0, 1, 2, ... Gejala penguatan terjadi apabila selisih fase kedua gelombang 0, 1, 2, ..., dan seterusnya serta selisih lintasannya:
S = n
Gejala pelemahan bunyi terjadi jika selisih fase kedua gelombang dan selisih lintasannya:
4. Difraksi BunyiDi dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena itu, gelombang lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk gelombang lurus juga.
Lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi gelombang.
Pada celah sempit, difraksi gelombang tampak jelas.
Pada celah lebar, hanya muka gelombang pada tepi celah saja melengkung
5. RESONANSI BUNYIResonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar disekitarnya / didekatnya.
Syarat resonansi :Benda yg Ikut bergetar mempunyai frekuensi yg sama dengan benda yg bergetar mula-mula.
Percobaan resonansiHubungan antara panjang kolomudara di atas air dan panjanggelombangnya saat terjadi resonansi
GARPU TALA
Pelayangan Bunyi adalah: interferensi yang terjadi akibat superposisi dua buah gelombang dengan frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah yang sama sehingga menghasilkan kenyaringan bunyi yang berubah-ubah secara periodik.Satu layangan bunyi terdiri dari: dua bunyi keras atau dua bunyi lemah yang terjadi secara berurutan.1 layangan: keraslemah-keras ataulemah-keras-lemah
PIPA ORGANAAda dua jenis pipa organa, yaitu
Pipa organ terbuka (kedua ujungnya terbuka)Pipa organa tertutup (salah satu ujungnya tertutup
Ujung Terbuka: antinodeUjung Tertutup: node
Panjang gelombang terpanjang yang memenuhi syaratFrekuensi resonansi fundamental
Pipa OrganaterbukaPipa OrganatertutupNadadasarNadaAtas 1NadaAtas 2NadadasarNadaAtas 1Pipa Organaterbuka l = ll = 4 l fo = v/lPipa Organatertutup l = ll = 2 l NadaAtas 2
Tinjau pipa dengan panjang L, satu ujungnya terbuka, ujung lainnya tertutup.Pada resonansi, perpindahan antinode pada ujung terbuka, dan perpindahan node pada ujung tertutup.
8.psd
Pipa terbuka pada kedua ujungnya: perpindahan antinode pada kedua ujungnya. Pipe tertutup pada kedua ujungnya: perpindahan nodes pada kedua ujungnya.
9.psd
Untuk kedua kasus tersebut :
Ekspresi yang sama seperti tali dengan kedua ujungnya terikat.
Perbandingan nada Pipa Organa Terbuka fo:f1:f2:f3:f4:fn = 1 : 2 : 3 : 4 :.. n + 1 Perbandingan nada Pipa Organa Tertutup fo:f1:f2:f3:f4:fn = 1 : 3 : 5 : 7 :..(2n+1)
DAWAI
Seutas dawai atau senar yang kedua ujungnya terikat jika digetarkan akan membentuk gelombang stasioner. Getaran ini akan menghasilkan bunyi dengan nada tertentu, bergantung pada jumlah gelombang yang terbentuk pada dawai tersebut.
PERCOBAAN MELDEGelombang datangGelombang pantulUjung pantul terikatCepat rambat bunyi pada dawai : v = F m v = cepat rambat (m/s) F = gaya (N) m = massa tiap satuan panjang ( m/ l )
Amplitudo Yaitu untuk menghitung cepat rambat bunyi dalam dawai
Nada Harmonik pada Dawai
Nada Dasar
L
Nada Atas 1
LLNada Atas 2
Perbandingan frekuensi nada harmonik pada dawai: fo : f1 : f2 : f3 : f4 :fn = 1: 2 : 3 : 4 :..n+1
n = nada atas ke .
Gelombang pada dawai (Senar)
Nada Dasar (f0)(Harmonik pertama)Nada atas pertama (f1)(Harmonik kedua)Nada atas kedua (f2)(Harmonik ketiga)Nada atas pertama (f3)(Harmonik keempat)
Cepat rambat gelombang bunyi pada dawai Berdasarkan percobaan Melde, dapat disimpulkan bahwa:
1. cepat rambat gelombang v berbanding lurus dengan akar tegangan dawai F.2. cepat rambat gelombang v berbanding terbalik dengan akar massa dawai m3. cepat rambat gelombang v berbanding lurus dengan akar panjang dawai l
secara matematis dirumuskan:Dengan :v = cepat rambat gelombang bunyi pada dawai (m/s)F =gaya te

Page 6

Embed Size (px) 344 x 292429 x 357514 x 422599 x 487

1. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012By : Patma Kartikasari, S.PdSMA Negeri 2 Sekayu MOTIVASISK-KDINDIKATOR MATERI EVALUASI

2. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012 Pernahkah kalian bermain lompat tali,bagaimanakah bentuk gelombangnya yangterjadi, dan termasuk gelombang apakahgelombang pada tali? Apakah bunyi termasuk gelombang? Jika iyatermasuk apakah gelombang pada tali? 3. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012STANDART KOMPETENSI Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombangdalam menyelesaikan masalahKOMPETENSI DASAR 1.1 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombangsecara umum 1.2 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombangbunyi dan cahaya 1.3 Menerapkan konsep dan prinsip `gelombang bunyidan cahaya dalam teknologi 4. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012 Mendeskripsikan efek Doppler untukgelombang bunyi. Menentukan frekuensi yang diterimapendengar dari sumber suara akibatpengaruh kecepatan. Mendeskripsikan pengaruh energigelombang terhadap intensitas bunyi. Menentukan taraf intensitas bunyi daribeberapa sumber bunyi identik. 5. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012GELOMBANG Mekanik Elektromagnetik Gelombang Suara Cahaya Gempa Bumi Sinar X Gelombang pada dawai Gelombang Radio dll dll. 6. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/20121. JENIS GELOMBANG Gelombang Mekanik dan Gelombang Elektromagnetik(Berdasarkan medium perambatannya)contoh G. Mekanik: gelombang air, gelombang bunyi,gelombang pada slinki dll.contoh G. Elektromagnetik : gelombang radio dangelombang TV Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal(Berdasarkan arah perambatannya)contoh G. Trans : tali yang digerakkan keatas danbawahcontoh G. Longitudinal : Slinki, pegas 7. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012TIPE GELOMBANG TransversalLongitudinalGerak tegak lurus arah rambatanGerak partikel sejajar arah ramb 8. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012PERIODE, FREKUENSI, KECEPATAN GELOMBANGt 1T T Periode : n fnf Frekuensi : tv f T Kecepatan gelombang : 9. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012B. GELOMBANG BERJALAN / G. MEKANIK A 10. B. Gelombang Berjalan/ G. Mekanik Persamaan Umum Gelombang Berjalan : t xyP A sin ( t kx )A sin 2 TKecepatan getaran partikel di titik P :vPA c os ( tkx )Percepatan getaran partikel di titik P :22aPA sin ( t kx ) yPSudut fase, Fase dan Beda fase2 t x sudut fase P T t xfase P T x beda fase11/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 11. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012 12. Contoh 1 :Sebuah gelombang merambat ke arah sumbu x positif dengan kecepatan rambat v = 5 m/s, frekuensi 10 Hz, dan amplitudonya 2 cm. Jika asal getaran telah bergetar selama 2/3 sekon dengan arah getaran pertama ke bawah, tentukanlaha. Persamaan umum gelombangb. Kecepatan dan percepatan partikel di titik x = 0.5 mc. Fase dan sudut fase gelombang di titik x = 0.5 md. Beda fase antara titik x = 0.25 m dengan titik pada x = 0.75 m11/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 13. 2. Gelombang Stasioner/ G. Berdiri : dua buahgelombang yang mempunyai panjang gelombang danamplitudo sama bergerak dalam arah yang berlawananpada kecepatan yang sama melalui suatu medium.Gel. Pada dawai dgn UjungPada dawai dgn UjungStasioner BebasTerikatPers. Gel.yP 2 A s in kx cos( t kl )y P 2 A c os kx sin( t kl )StasionerAmplitudoAP 2 A s in kxAP 2 A c os kxLetak perut/antinode1 1 x 2n 4 x (2n1) 4Letak simpul/ 11Node x (2n1) 4x 2n4n = 0,1,2,3, .. , x : jarak titik P dari ujung tetap,11/7/2012 l : jarak sumber getaran Kartikasari, S.Pd tetap/bebas Patma ke ujungOP adalah jarak dari sumber getaran/asal getaran ke titik P 14. 11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd 15. Contoh 1 : Seutas tali horisontal mempunyai panjang 225 cm. salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik turun dengan frekuensi 0.25 Hz dan amplitudo 10 cm, sedangkan ujung lainnya dibuat bebas. Getaran pada tali merambat dengan laju 9 cm/s, maka tentukan : amplitudo gelombang stasioner pada titik sejauh 225 cm dari sumber getaranContoh 2 : Seutas tali yang panjangnya 75 cm digetarkan harmonik naik turun pada salah satu ujungnya, sedang ujung lainnya bebas bergerak :a. Jika perut kelima berjarak 25 cm dari titik asal getaran, berapa panjang gelombang yang terjadi?b. Berapa jarak simpul ketiga dari titik asal getaran?11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd 16. Contoh 3 : Salah satu ujung dari seutas tali yang panjangnya 115 cm digetarkan harmonik naik turun, sedang ujung lainnya bebas bergerak.a. Berapa panjang gelombang yang merambat pada tali jika perut ke-3 berjarak 15 cm dari titik asala getaran?b. Dimana letak simpul ke-2 diukur dari titik asal getaran?Contoh 4 : Seutas kawat yang yang panjangnya 100cm direntangkan horisontal. Salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik turun dengan frekuensi 1/8 Hz dan amplitudonya 16 cm, sedangkan ujung lainnya terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 4,5 cm/s. tentukan letak simpul ke-4 dan perut ke-3 dari titik asal getaran.11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd 17. 3. LAJU GELOMBANG PADA DAWAIGelombang TransversalF(Tali):v : rapat massa, F : teganganmk arena FlF vmAketerangan :F Gaya tegangan Dawai ( N )massa per satuan panjang dawai ( Kg / m )3massa jenis dawai ( Kg / Kartikasari, S.Pd11/7/2012Patma m ) 18. LATIHAN Dawai piano yang panjangnya 0,5 m danmassanya 10-2 Kg ditegangkan 200 N, Hitungcepat rambat gelombang pada dawaiJawab : 100 m/s11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd 19. 3. Frekuensi pada SenarNada Dasar (f0) v v l 1 f0(Harmonik pertama) 2 002lNada atas pertama (f1) l f1v v(Harmonik kedua) 11lNada atas kedua (f2) 3 f2v 3v l(Harmonik ketiga) 2 222lNada atas pertama (f3) l 2 3 f3v 2v(Harmonik keempat)3l vRumus umum f:n 1 n,n1,2,3,.... . 11/7/2012 2lPatma Kartikasari, S.Pd 20. 4.Resonansi pada Pipa Organavfnn,n 1,2,3,... Rumus umum pipa organa terbuka: 12lv Rumus umum pipa organa fn 1tertutup: 2n 1 ,n1,2,3,...4l Pipa Organa TerbukaPipa Organa TertutupNada Dasar (f0) 1 v v1v vl f0 l f0(Harmonik pertama)2 04002l04lNada atas pertama (f1)v v3 v3vl f1 l f1(Harmonik kedua)11l4114lNada atas kedua (f2)3 v 3v 5 v5vl f2 l f2(Harmonik ketiga)2 2422l24l2Nada atas ketiga (f3) v 2v 7v 7vl 2f3lf3(Harmonik keempat)33l4334l 11/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 21. Gambar pipa organa terbuka Gambar pipa organa tertutu11/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 22. Contoh 3 :Sebuah pipa organa tertutup mempunyaipanjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi diudara 320 m/s, hitunglah frekuensi nadadasar dan nada atas keduanya!Contoh 4 :Dawai piano yang panjangnya 0,5 m danmassanya 10-2 Kg ditegangkan 200 N, Hitung :a. cepat rambat gelombang pada dawaib. Frekuensi nada dasar pianoc. Frekuensi nada atas kesatu dan keduapiano.11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd 23. 11/7/2012 Idaiani, S.Pd 24. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012C. INTENSITAS GELOMBANG BUNYI Intensitas bunyi didefenisikansebagai daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepatrambat gelombang. 22 2P 2 A vfyIA A 22 2 22 vf y I2r1y Amplitudo I1r2 25. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012Perbandingan intensitas bunyi pada suatu titikyang berjarak r1 dan r2 dari sumber bunyiadalah :Apabila terdapat n buahsumber bunyi yang identik,maka intensitas totalgelombang bunyi merupakanpenjumlahan aljabarterhadap intensitas masing-masing sumber bunyi. 26. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/20121. Jika pada jarak 2 m dari sumber bunyi diperoleh intensitas bunyi sebesar 36 watt/m2, maka pada jarak 3 m dari sumber bunyi diperoleh intensitas sebesar .... jawab : 16 watt/m22. Jarak A ke sumber bunyi adalah 2 kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan intensitas bunyi yang diterima A dan B adalah Jawab : 1/4 27. Patma Kartikasari, S.Pd11/7/2012D. TARAF INTENSITAS BUNYITarafintensitas Apabila terdapat n buahbunyi adalahbunyi maka taraflogaritma intensitas total adalah,perbandinganantara bunyi r1 2TI TI 1 10 logdengan intensitas2 r2ambang, secaraDan apabila taraf intensitasmatematis ditulisbunyi di suatu titik yangsebagai berikut,berjarak r1 dari sumber bunyiadalah TI1, danyangberjarak r2 adalah TI2 maka :I0 = 10-12 Wm-2 TI 2 TI 1 20 logr1r2 28. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012Contoh soal1. Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh percakapan seseorang adalah 40 dB. Berapa taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 20 Orang yang bercakap pada saat bersamaan? (Log 2 = 0,301) jawab : 53 dB2. Berapakah Intensitas dari kebisingan 70 dB yang disebabkan oleh lewatnya truk? Jawab : 10-5 Wm-23. Sebuah jet menimbulkanjarak 10 Km? pada jarak 100 m. berapakahtaraf intensitasnya pada bunyi 140 dB jawab: 100 dB 29. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012E. PELAYANGAN BUNYIPada saat dua buah gelombang bunyi yangmemiliki amplitudo sama dan merambat dalamarah yang sama, namun memiliki frekuensiyang berbeda sedikit, maka akan terjadiinterferensi gelombang bunyi, yaitu bunyi akanterdengar keras dan lemah secara bergantian. 30. 5. Pelayangan Bunyifp = frekuensi pelayangan (Hz) fp f1f2f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz) contoh : halaman 1326. Efek Doppler fP = frekuensi yg didengar pendengar (Hz) fS = frekuensi dari sumber bunyi (Hz)fPfS v = cepat rambat gel. bunyi (m/s) v vP vvSvP = kecepatan pendengar (m/s) vS = kecepatan sumber bunyi (m/s)JikaP mendekati S , makavP = +P menjauhi SvP = -S mendekati P vs = -S menjauhi Pvs = + Contoh : Halaman 13511/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 31. 1. Seorang penerbang yang pesawat terbangnyamenuju ke menara bandara mendengar bunyi sirinemenara dengan frekuensi 2000 Hz. Jika sirinememancarkan bunyi dengan frekuensi 1700 Hz, dancepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakahkecepatan pesawat itu ?jawab :vp = 60 m/s 2. Suatu sumber bunyi bergerak terhadap pendengaryg diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 m/sdan kecepatan sumber bunyi 25 m/s, makaperbandingan frekuensi yg diterima pendengar itupada saat sumber bunyi mendekati dan menjauhiadalah....Jawab : mendekati fp/fs =13/12, menjauhi fp/fs =13/1411/7/2012Patma Kartikasari, S.Pd 32. Dua Buah mobil berpapasan satu sama lain dalam arah yang berlawanan, salah satu dari mobil tersebut memb

Page 7

dengarkan jika ia berada di depan pesawat, dekatdengan jalur penerbangan.Bagaimana Jika? Apa yang akan didengar olehpengamat jika pilot menggunakan pengeras suaradan mengucapkan'Apa kabar?"
!t. Dalam beberapa kasus, sebuah bintang yangdekat bumi diketahui memiliki planet besar yang
= pdsanean soa/-soa/ simbolik dan numerik.
Bab 17 Gelombang Bunyi 813
mengitari bintang tersebut, meskipun planet itutidak terlihat. Menggunakan gagasan dari suatusistem yang berotasi terhadaP pusat massanya dan
efek Doppler untuk cahaya (yang mirip denganefek Doppler untuk gelombang bunyi), jelaskanbagaimana para astronom dapat menyatakankeberadaan planet tak tamPak itu.
f, a 3 = langsung, menengah, menantang; ffi = komputer dapat membantu pemecahan soali
t?.1 Kelaiuan Gelombang BunYiL Misalkan Anda mendengar p etir 16,2 detik setelah
melihat kilatannya. Kelajuan gelombang bunyi diudara343 mls dan kelajuan cahaya 3,00 x 108 m/s.Berapakah jarak Anda dari kilat tersebut?
L Temukan kelajuan bunyi di Merkurius, yangmempunyai modulus bulk 2,8 x 1010 N/m2 dankerapatan 13 600 kg/m3. 5.
f, Sebuahpotbungaterlempardaribalkonsetinggi20mdari tepi jalan dan jatuh pada seseorang setinggi1,75 m yang berdiri di bawah. Seberapa dekatkahpot yang jatuh itu ke trotoar sehingga kita masihsempat untuk memperingatkan orang itu denganberteriak dari balkon agar ia dapat menghindar?Perhatikan bahwa orang itu membutuhkanwaktu
0,300 detik untuk merespons peringatan kita'
{. Kelajuan bunyi di udara (dalam m/s) bergantungpada suhu menurut Pernyataan
v =331,5+0,607Tcb.
di mana 76 adalah suhu dalam oC. Di udarakering, suhu turun 1o C setiap ketinggiannya naik
150 m. (a) Asumsikan perubahan ini konstansampai ketinggian 9 000 m. Berapa waktu
yang dibutuhkan oleh bunyi dari pesawat padaketinggian 9 000 m untuk mencapai permukaanpada hari di mana suhu di permukaan adalah300c?(b) Bagaimana Jika? Bandingkan selangwaktunya jika suhunya konstan 30" C di setiapketinggian. Selang waktu yang manakah yanglebih pendek?Seorang koboi berdiri di daerah datar di antaradua karang vertikal yang sejajar' Ia tidak beradatepat di tengah kedua karang tersebut. Iamenembakkan senjatanya dan mendengarkangemanya. Gema kedua terdengar 1,92 detik setelah
gema pertama, dan 1,47 detik sebelum gemaketiga. Perhatikan bahwa bunyi bergerak sejajartanah dan dipantulkan oleh karang' Asumsikankelajuan bunyi 340 m/s' (a) Berapa jarak antarakarang. (b) Bagaimana Jika? Jika terdapat gemakeempat, berapa lama setelah gema ketigakahgema keempat ini terdengar?Pesawat penyelamat terbang secara horizontaldengan kelajuan tetap untuk mencari kapal lautyang rusak. Ketika pesawat tepat berada di ataskapal, petugas di kapal membunyikan sirine kapal'
Pada saat detektor bunyi pesawat menangkapbunyi sirine ini, pesawat telah bergerak sejauh %
814 Bagian 2 Osilasi dan Gelombang Mekanik
ketinggiannya dari laut. Jika dibutuhkan 2 detikuntuk menangkap bunyi sirine kapal, tentukan(a) kelajuan pesawat dan (b) ketinggian pesawat.Asumsikan kelajuan bunyi 343 m/s.
'Sebuah alat pengukur ultrasonik mengguirr:frekuensi yang lebih tinggi dari 20 MHz u. -,lm en entukan di mens i struktur s ep e r ti b an g
--__r;Hal ini dilakukan dengan cara mengirir--., _-pulsa dari gelombang ultrasonik ke udar: -.r:menghitung waktu gemanya kembali se:- rr:dipantulkan dari tempat yane :.:.,1 - .diukur. Jarak yang terukur ditan:--._".rdigital. Untuk alat ukur ini /one :.:: _-gelombang pulsa ultrasonikberfrekue ::_ -*r(a) Berapa jaraknya jika gema gelc:,, rr :kembali setelah 24,0 ms ketika suhu _: -- ..1h,(b) Berapa durasi pulsa yang harus c : .rjika gelombang tersebut harus mer:--.: rrgsiklus gelombang ultrasonik? (c) Ber.:. :spasial dari pulsa tersebut?Gelombang ultrasonik digunakan :, lrkedokteran untuk diagnosis dan te:.:_diagnosis, pulsa pendek dari gelombans ":melewati tubuh pasien. Gema dipanrui:- rulmfrtstruktur yang ingin diperiksa dan dar- -n,;iuruuyang dibutuhkan gemanya untuk kernr. ;umltr.ke struktur tersebut dapat ditentukan. Se: rn.transduser memancarkan dan mende::rgelombang ultrasonik. Citra strukturnya dipe:, :rrdari pengolahan data dengan komputer. De:-.-,.:bunyi yang berintensitas rendah maka te::,,uini tidak berbahaya bagi tubuh pasien. Tro:r,lini digunakan untuk memeriksa janin, tu:: :pembengkakan pembuluh darah, batu emxf,-,dan lain-lain. Efek Doppler dalam gelon::-r-rultrasonik digunakan untuk mempelajari i_:-:darah dan fungsi jantung. Secara rin.. _panjang gelombang dari pantulan gelor:_-ri:ultrasonik harus lebih kecil dari ukuran ::: l-yang memantulkannya. Oleh karena ifu, frel-:'= r,tyang digunakan berkisar antara 1,00 sampa: _MHz. Berapa rentang panjang gelombans -
-:sesuai dengan kisaran frekuensi di atas? Ke-.
-:gelombang ultrasonik di tubuh manusia 1 5. ,. r_
9.
5s
isato
17.2 Gelombang Bunyi PeriodikCatatan: Gunakan nilai-nilai berikut untuk soal-soaldi bawah ini, kecuali apabila ada petunjuklain dalamsoalnya. Massa jenis kesetimbangan untuk udarabersuhu 20" C: p = 1,20 kglm3. Kelajuan bunyi: v= 343 mls. Perubahan tekanan AP diukur secararelatif terhadap tekanan atmosfer sebesar 1,013 x105 N/m2. Soal 70 di Bab 2 |uga dapat dikeriakandalam Subbab ini.
7. Seekor kelelawar (Figur S17.7) dapat mendeteksibenda-benda yang sangat kecil, misalnya seekorserangga yang ukurannya mendekati panjanggelombang dari bunyi yang dikeluarkan kelelawar.Jika frekuensi bunyi yang dikeluarkan kelelawaradalah 60,0 kHz, dan kelajuan bunyi 340 m/s,berapakah ukuran serangga terkecil yang dapatdideteksi oleh kelelawar tersebut?
Figur 517.7 Soal 7 dan 60
10.
11.
(hampir sama dengan kelajuan gelombang bunyi 17'di air).Gelombang bunyi di air mempunyai amplitudotekanan sebesar 4,00 x l0-3 N/m2' Hitungamplitudonya jika frekuenslnya 10,0 kHz?Gelombang bunyi sinusoidal dinyatakan oleh
fungsi gelombang perpindahan berikut
r((./)=t2.00pntcoslr 15.7m rrr -r858s rrrl
(a) Cari amplitudo, panjang gelombang' dankelajuan gelombangnya. (b) Tentukan perpindahansesaat padax = 0,050 0 m dan f = 3,00 ms' (c) Tentukan
kelajuan maksimum dari elemen yang berosilasi'12. Seiring suatu gelombang bunyi merambat melalui
udara, dihasilkan perubahan tekanan (di atasdan di bawah tekanan atmosfer) yang sesuaipersamaan LP = 1,27 sin (nr -'3402f) dalamsatuan SI. Tentukan (a) Amplitudo perubahantekanannya (b) frekuensi (c) panjang gelombangdi udara (d) kelajuan bunYi'
-3. Carilah persamaan dari perubahan tekanansebagai fungsi dari posisi dan waktu padagelombang bunyi sinusoidal di udara' jika '\ =0,100 m dan AP-u1, = 0,200 N/m2'
11. Carilah persamaan perpindahan gelombang yang
bersesuaian dengan tekanan gelombang pada Soal 13'
1i. Seseorang ingin menghasilkan gelombang bunyidengan amplitudo 5,50 x l0 6 m' Amplitudotekanannya dibatasi maksimal sebesar 0'840 N/
m'. Berapa panjang gelombang minimum darigelombang bunyi yang diperbolehkan?
.6. Tegangan tarik dari suatu batang tembagatebal adalah sebesar 99,5o/o dari titik patahelastisnya, 13,0 x 1010 N/m2' lika gelombang bunyi
berfrekuensi 500 Hz dirambatkan melalui tembaga
tersebut, (a) Berapa amplitudonya supaya batangtersebut patah? (b) Berapa kelajuan maksimumelemen dari batang tersebut? (c) Berapa intensitasbunYi dalam batang tersebut?
Bab 17 Gelombang BunYi 815
Buktikan bahwa gelombang bunyi merambat
dengan kelajuan yang ditentukan oleh Persamaan17.1. Lakukan dengan langkah-langkah sebagai
berikut. Pada Figur l7'3' perhatikan suatulapisan udara tipis yang berbentuk tabung di
dalam tabung, dengan luas permukaan A danketebalan Ax. Gambarkan sebuah diagram
benda bebas dari lapisan tipis ini' Tunjukkanbahwa ZF,= ma,memiliki implikasi bahwa-[E(AP)/dx] A L,x = pA Lx(OzslOt2)' Denganmenyubsitusikan AP = -B (AslAx), dapatkanpersamaan gelombang untuk bunyi, (Bl il(d sl Af)= @2 st 0f) . Bagi para ilmuwan fisika matematika'persamaan ini menunjukkan adanya gelombangbunyi dan menentukan kelajuannya' Sebagaimahasiswa fisika, Anda harus melakukan satu
atau dua langkah lagi' Subsitusikan solusipercobaan s(r' r)= S-nL, cos (kx - utt) ke dalampersamaan gelombang. Tirnjukkan bahwa fungsiini memenuhi persamaan gelombang asalkanalk = {Hp. Hasil ini menunjukkan adanyagelombang bunyi, asalkan kelajuannya adalahv =fl = (snfl (\lzn) = alk = {Bl P'
17.3 lntensitas Gelombang BunYiPeriodik
18. Luas gendang telhga adaiah sekitar 5'00 x 10 5
m2'
Hitung daya gelombang bunyi yang tiba di
gendang telinga (a) di ambang pendengaran (b)di ambang kesakitan'
19. Hitung level bunyi dalam desibel jika intensitasgelombang bunYi 4,00 St"W I m2'
20. Sebuah penyedot debu menghasilkan bunyi 70'0dB. (a) Berapa intensitas bunyinya daiam W/m2?(b) Berapa amplitudo tekanan dari bunyi?
elornbang b'unvi iarck tertenlu2L. lntensitas suatu g'
, . ,, darisebuahlpenggrps sllqlq- yar$bergetar, dengan
-. fret
816 Bagian 2 Osilasi dan Gelombang Mekanik
resilrrecti - o --- nefil illort.uorun1-->. resurrecti-o--- nemmortuo ---rum ---->
rCsur.rCCli,O--^ rtcillni(i{t.Lt(] --*- ---------l'tln1 ----}resurrecti-o---- nemmortuo --- ----rum --l>
Figur 51 2.23 Bass (4), tenor (3), atto (2), dan sopran satu (1), sebagai bagian-bagian dari karya Bach berjudulMass in B minnUntuk penekanan, baris yang kita sebut sebagai melodi dicetak hitam tebal. Bagian-bagian untuk sopran dua, biola, biola alto tsetta oboe dan continuo, diabukan. Bagian tenornya ditulis tepat saat dinyanyikan'
Hitung amplitudo tekanan pada keduatersebut. (c) Cari amplitudonya. (d)Jika? Pada masaBach, ga{putalabelumsehingga frekuensi-frekuensi diberikannot secara cukup bebas, bergantung padakondisi setempat. Asumsikan bahwanaiknya itu dinyanyikan mulai dari 1343berakhir di 80 4,9 H

Page 8

Author : Khairi
GELOMBANG BUNYI
Jenis gelombang membujur Gelombang bunyi TIDAK BOLEH merambat dalam vakum Laju gelombang bunyi dalam udara ialah 330 ms-1
Gelombang bunyi terhasil dari proses mampatan dan regangan udara yang dijana oleh getaran sumber bunyi seperti tala bunyi atau pembesar suara Telinga manusia hanya mampu mengesan frekuensi bunyi dalam julat 20 Hz ke 20 000 Hz
SIFAT-SIFAT GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
regangan
Pembesar suara
mampatan
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Hubungan diantara kenyaringan dan amplitud
Bunyi dengan kenyaringan tinggi akan kedengaran lebih kuat
Bunyi dengan kenyaringan rendah akan kedengaran perlahan
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
EKSPERIMEN:
Frekuensi isyarat dimalarkanAmplitud diubah-ubah
mikrofon
OSK
OSK akan memaparkan bentuk gelombang
yang dikesan oleh mikrofon
Loud speaker
Penjanaisyarat audio
GELOMBANG BUNYI
Hubungan diantara kenyaringan dan amplitud
Author : Khairi
KEPUTUSAN EKSPERIMEN:
Amplitud Bentuk gelombang Kenyaringankecil rendah
sederhana sederhana
besar tinggi
Lebih besar amplitud,lebih tinggi kenyaringan
GELOMBANG BUNYI
Hubungan diantara kenyaringan dan amplitud
Author : Khairi
Hubungan diantara kelangsingan dan frekuensi
Bunyi dengan kelangsingan tinggi,notnya tinggi
Bunyi dengan kelangsingan rendah,notnya rendah
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
EKSPERIMEN:
mikrofon
OSKPembesar suara
Penjanaisyarat audio
Amplitud dimalarkanFrekuensi diubah-ubah
OSK akan memaparkan bentuk gelombang
yang dikesan oleh mikrofon
GELOMBANG BUNYI
Hubungan diantara kelangsingan dan frekuensi
Author : Khairi
KEPUTUSAN EKSPERIMEN:
Frekuensi Bentuk gelombang Kelangsingan
rendah rendah
sederhana sederhana
tinggi tinggi
Lebih tinggi frekuensi,lebih tinggi kelangsingan
GELOMBANG BUNYI
Hubungan diantara kelangsingan dan frekuensi
Author : Khairi
Gelombang bunyi manakah paling tinggi kenyaringan ?
LATIHAN
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Gelombang bunyi manakah paling tinggi kelangsingan ?
LATIHAN
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
20 cm
Tentukan frekuensi gelombang bunyi diatas.
Laju 330 ms-1
20 cm = 2
= 10 cmv = f
330 = f x 0.1f = 3300 Hz
LATIHAN
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Bentuk gelombang yang dikeluarkan oleh pelajar dalam kelas
Bising
GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
REFLECTION OF SOUND WAVE
EKSPERIMEN :Bunyi boleh dipantulkanHukum pantulan
Sudut tuju = Sudut pantulan
Apakah kegunaan papan lembut ?Mengapa dinding licin digunakan dalam eksperimen ?

FIKIRKAN !!!
Author : Khairi
APLIKASI PANTULAN GELOMBANG BUNYI
MENGUKUR KEDALAMAN LAUTAN
Kapal memancarkangelombang bunyiDasar laut akan memantulkan semula kepada kapal
Kedalaman,d = vt
d v = halaju bunyi dalam airt = masa yang diambil oleh gelombang bunyi untuk merambat pergi dan balik
2
Author : Khairi
Isyarat dipancarkan dari sebuah kapal ke dasar laut.Jika kedalaman lautan ialah 500 m dan kapal menerima isyarat terpantul selepas 2 saatdari masa ia dipancarkan.Hitungkan laju isyarat yang digunakan.
Kedalaman,d = vt
500 = v x 2
v = 500 ms-1
LATIHAN
500 m
2
2
APLIKASI PANTULAN GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Apabila satu isyarat dipancarkan kepada objek yang berada di dasar laut,isyarat terpantul diterima selepas 3 saat.Satu isyarat lain dipancarkan ke dasar laut dan isyarat terpantul diterima selepas 4 saat.Jika isyarat bergerak di dalam laut pada halaju 200 ms-1,hitungkanketebaan objek yang berada di dasar laut.
Kedalaman laut,d = vt
= 200 x 4
= 400 mKedalaman objek,D = vt
= 200 x 3
= 300 mKetebalan objek = 400 - 300
= 100 m
PENYELESAIAN MASALAH
Dasar lautobjek
300 m 400 m
2
2
2
2
Author : Khairi
EKSPERIMEN :Pada lokasi tertentu,bunyi kuat boleh didengar.
Tulis satu laporan eksperimen bagi menyiasatpembiasan gelombang bunyi.Apakah kegunaan gas karbon dioksida dalameksperimen ?
GERAK KERJA !
PEMBIASAN GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Pada waktu malam,Udara dilapisan atas lebih sejuk daripada udara dilapisan bawah.Udara sejuk lebih tumpat daripada udara panas.Apabila gelombang bunyi merambat melalui udara,Ia akan dibiaskan menjauhi bumi.Oleh itu,bunyi boleh kedengaran pada jarak yang jauh.
PEMBIASAN GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Pada waktu siang,Udara dilapisan atas lebih panas berbanding dengan udara dilapisan bawah.Udara panas kurang tumpat daripada udara sejuk.Apabila gelombang bunyi merambat melalui udara,Ia dibiaskan menjauhi bumi.Oleh itu,bunyi tidak boleh kedengaran pada jarak jauh.
PEMBIASAN GELOMBANG BUNYI
http://images.google.com.my/imgres?imgurl=http://www.oakhill-leisure.co.uk/_wp_generated/sun_clipart_9.gif&imgrefurl=http://www.oakhill-leisure.co.uk/weather.htm&h=200&w=200&sz=7&hl=en&start=2&tbnid=n60yYURGfbuVMM:&tbnh=104&tbnw=104&prev=
Author : Khairi
Bunyi dari radio boleh didengar walaupun terdapat halangan
PEMBELAUAN GELOMBANG BUNYI
Bangunan tinggi
Radio
Author : Khairi
Hanya lelaki yang boleh mendengar bunyi radio 90 MHz kerana frekuensi bunyi yang tinggi mempunyai jarak gelombang yang lebih pendek.Semakin kecil jarak gelombang semakin kurang pembelauan
Bangunan tinggi
Radio90 MHz
PANJANG GELOMBANG DAN KESAN PEMBELAUAN
Radio70 MHz
PEMBELAUAN GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Semua orang boleh mendengar bunyi radio 70 MHz kerana frekuensi bunyi yang rendah mempunyai jarak gelombang yang lebih panjang.Lebih panjang jarak gelombang lebih besar pembelauan
Bangunan tinggi
Radio90 MHz
Radio70 MHz
PEMBELAUAN GELOMBANG BUNYIPANJANG GELOMBANG DAN KESAN PEMBELAUAN
Author : Khairi
Apakah keadaan bagi interferens berlaku ?
Terdapatdua sumber koheren
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Penjanaaudio
Pembesar suara kuat
perlahan
kuat
perlahan
kuat
Satu siri bunyi kuat dan perlahan secara berselang seli kedengaran di sepanjang garis lurus PQ
P
QPembesar suara
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
perlahan
kuat
perlahan
Bunyi kuat interferens membina
P
Q
S1
S2
Bunyi perlahan interferens membinasa
kuat----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
P
Q
S1
S2----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
P
Q
S1
S2----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
P
Q
S1
S2----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
P
Q
S1
S2----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
P
Q
S1
S2----- = lembangan____ = puncak
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Penjanaaudio
Pembesar suara K
P
K
P
K
QPembesar suara
P
FORMULA:
= axD
a
D
x
x
berkadar terus dengan a berkadar terus dengan x berkadar songsang dengan D
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
LATIHAN
Lukiskan graf bagi menunjukkan hubungan antara dan xx
berkadar terus dengan x
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
LATIHAN
Lukiskan graf bagi menunjukkan hubungan antara dan DD
D berkadar songsang dengan
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
LATIHAN
Lukiskan graf bagi menunjukkan hubungan antara x dan DD
x
D berkadar terus dengan x
INTERFERENS GELOMBANG BUNYI
Author : Khairi
Dua sumber gelombang bunyi yang koheren bergetar pada frekuensi 97.5 Hz diletakan pada jarak 2 m antara satu sama lain.Seorang pelajar mendapati jarak antara dua bunyi kuat yang berturutan ialah 10 m.Jika gelombang bunyi merambat dengan halaju 330 ms-1,berapakah jarak antara pelajar dengan sumber bunyi ?
V = f = v = 330
= 3.38 m = ax
D = ax
= 2 x 10
= 5.92 m
PENYELESAIAN MASALAH
f 97.5
D
3.38
2 m
kuat
kuat
10 m
D = ?
Author : Khairi
Hitungkan jarak gelombang bunyi.
3 = 15 m = 5 m
Arah perambatan
Pembesarsuara
PENYELESAIAN MASALAH
Author : Khairi
Jika pembesar suara bergetar pada frekuensi 50 Hz.Hitungkan halaju gelombang bunyi.
V = f = 50 x 5 = 250 ms-1
PENYELESAIAN MASALAH
Pembesarsuara
Arah perambatan
Author : Khairi
Mengapa kedua-dua pembesar suara disambungkan kepada satu sumber bunyi ?
Bagi menghasilkan sumber koheren
Sumber bunyi
Pembesar suara M Pembesar suara N
LATIHAN
PENYELESAIAN MASALAH
Author : Khairi
Jika sumb