Gelombang suara adalah pola gangguan yang disebabkan oleh pergerakan energi yang bergerak melalui media (seperti udara, air, atau materi cair atau padat lainnya) karena merambat jauh dari sumber suara yang menjadi topik dalam soal dan pembahasan bunyi berikut ini. Sumber bunyi adalah beberapa benda yang menyebabkan getaran, seperti telepon berdering, atau pita suara seseorang. Getaran mengganggu partikel dalam medium sekitarnya; partikel akan mengganggu partikel di samping mereka, dan seterusnya.
Pola gangguan menciptakan gerakan menyebar dalam pola gelombang, seperti gelombang air laut di laut. Gelombang membawa energi suara melalui media, biasanya kesegala arah dan kurang intens ketika bergerak menjauh dari sumber.
1. Jarak A ke sumber bunyi adalah 23 kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Jika intensitas bunyi yang didengar A adalah I0, maka intensitas yang didengar B adalah….
- 1/3Io
- 4/9Io
- 3/2Io
- 2/3Io
- 9/4Io
Jawaban: B
2. Dua pipa organa terbuka (panjang dan suhunya sama) ditiup seorang anak secara bergantian. Pipa organa pertama menghasilkan nada atas pertama sedang pipa organa kedua menghasilkan nada atas kedua. Perbandingan frekuensi pipa organa pertama dan kedua adalah….
- 1 : 2
- 1 : 3
- 1 : 4
- 2 : 3
- 3 : 4
Jawaban: D
Diketahui:
Pipa organa terbuka (panjang dan suhunya sama).
Pipa ke-1 = frekuensi nada atas ke-1 (f1)
Pipa ke-2 = frekuensi nada atas ke-2 (f2)
Ditanyakan: Perbandingan frekuensi pipa organa pertama dan kedua (f1 : f2)?
Jawab:
3. Benda A adalah sumber bunyi yang mengeluarkan nada dengan frekuensi P. B adalah pendengar. Saat A dan B diam di tempatnya masing-masing, B mendengar nada itu dengan frekuensi Q. Kemudian B bergerak mendekati A sehingga nada yang didengarnya berfrekuensi R. Setelah melewati A, nada yang didengar B berfrekuensi S. Hubungan frekuensi P, Q, R dan S dinyatakan sebagai….
- P = Q = R = S
- Q = P, R > P, S > P
- Q = P, R > P, S < P
- Q = P, R < P, S > P
- Q < P, R < P, S < P
Jawaban: C
4. Pipa organa tertutup A ditiup secara bersamaan dengan pipa organa tertutup B. Ternyata nada dasar pipa organa A sama tinggi dengan nada atas pertama pipa organa B. Perbandingan panjang pipa A dan B adalah….
- 1 : 2
- 1 : 3
- 2 : 1
- 2 : 3
- 3 : 2
Jawaban: B
Diketahui:
Frekuensi nada dasar pipa A = f1A
Frekuensi nada atas pertama pipa B = f2B
f1A = f2B
Ditanyakan: Perbandingan panjang pipa A dan B (LA dan LB)?
f1A = f2B
5. Sebuah lokomotif mendekati stasiun dengan kecepatan 30 m/s sambil mengeluarkan bunyi peluit yang berfrekuensinya 2000 Hz. Kecepatan bunyi di udara saat itu 330 m/s. Frekuensi yang didengar oleh seseorang di stasiun adalah….
- 1818 Hz
- 1833 Hz
- 2000 Hz
- 2181 Hz
- 2200 Hz
Jawaban: E
Diketahui: v = 330 m/s
vs = 30 m/s
vp = 0 m/s
fs = 2000 Hz
Ditanyakan: Frekuensi yang didengar oleh seseorang di stasiun (fp)?
Jawab:
6. Jarak A ke sumber bunyi adalah 2 kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan intensitas bunyi yang diterima A dan B adalah….
- 1 : 2
- 1 : 4
- 1 : 6
- 2 : 1
- 4 : 1
Jawaban: B
7. Sebuah sumber bunyi berfrekuensi 680 Hz bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi pendengar yang diam. Di dekat pendengar terdapat sumber bunyi lain yang memancarkan bunyi berfrekuensi 644 Hz. Jika cepat rambat gelombang bunyi di udara 320 m/s, maka frekuensi pelayangan bunyi yang diterima pendengar adalah….
- 14 Hz
- 6,7 Hz
- 4 Hz
- 3 Hz
- 2,7 Hz
Jawaban: C
Diketahui: fs1 = 680 Hz
fs2 = 644 Hz
v = 320 m/s
Ditanyakan: Frekuensi pelayangan bunyi yang diterima pendengar (Δf)?
Jadi, frekuensi pelayangan yang diterima pendengar:
Δf = fs2 – fp = 644 – 640 = 40 Hz
8. Pipa organa tertutup A memiliki frekuensi nada atas pertama yang sama tinggi dengan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka B. Jika dalam keadaan yang sama panjang pipa B = 20 cm, panjang pipa A adalah….
- 90 cm
- 60 cm
- 30 cm
- 15 cm
- 7,5 cm
Jawaban: C
Diketahui:
A = pipa organa tertutup
B = pipa organa terbuka
frekuensi nada atas pertama
A = frekuensi nada dasar B
LB = panjang pipa B
Ditanyakan: Panjang pipa A (LA)?
Jawab:
9. Seorang pengendara sepeda motor memacu kendaraannya dengan kelajuan v1 karena dikejar mobil patroli yang bergerak dengan kelajuan v2 sambil membunyikan sirine dengan frekuensi f2. Jika kelajuan bunyi di udara adalah v, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pengendara sepeda motor adalah….
Jawaban: E
Diketahui = Kelajuan pengendara motor/pendengar = v1
Kelajuan mobil patroli/sumber bunyi = v2
Frekuensi sirine/frekuensi sumber bunyi = f2
Kelajuan bunyi di udara = v
Ditanyakan: Frekuensi bunyi yang didengar oleh pengendara sepeda motor (f1)?
Jawab:
Rumus efek Doppler:
10. Yang dimaksud dengan taraf intensitas bunyi adalah….
- jumlah energi bunyi yang merambat
- perbandingan antara intensitas bunyi dari intensitas ambang
- jumlah frekuensi yang ditangkap tiap detik oleh telinga
- logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang
- jumlah energi bunyi tiap satuan waktu tegak lurus tiap satuan luas bidang
Jawaban: D
Keterangan:
TI = taraf intensitas
I = intensitas bunyi
Io = intensitas ambang pendengaran atau intensitas bunyi minimum yang masih dapat didengar manusia, sebesar 10-12 W/m2.
Jadi taraf intensitas bunyi adalah logaritma dari perbandingan intensitas bunyi dan intensitas ambang.
11. Taraf intensitas satu ekor lebah yang ber-dengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing-masing lebah tersebut dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10-12 W/m2 maka intensitas bunyi dengung 1000 lebah adalah….
- 10-8 W/m2
- 10-7 W/m2
- 10-6 W/m2
- 10-5 W/m2
- 10-4 W/m2
Jawaban: A
Diketahui: TI1 = 10 dB
Io = 10-12 W/m2
n = 1000
Ditanyakan: I2
Jawab:
TI2 = TI1 + 10 log n
= (10 + 10 log 1000) dB
= (10 + 10 × 3) dB
= 40 dB
12. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m/s mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan sumber bunyi di udara 340 m/s, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalah….
- 33/34
- 33/35
- 34/35
- 35/33
- 35/34
Jawaban: D
Diketahui: vp1 = +10 m/s
vs1 = 0
fs1 = 680 Hz
vp1 = –10 m/s
vs2 = 0
fs2 = 680 Hz
v = 340 m/s
Ditanyakan: Perbandingan frekuensi yang didengar saat mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber (fp1 : fp2)?
Jawab :
Efek doppler didefinisikan:
13. Sirine di menara sebuah pabrik berbunyi dengan frekuensi 1.700 Hz. Seorang sopir yang mengendarai mobilnya mendekati menara mendengar sirine tersebut dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s, maka mobil tersebut bergerak dengan percepatan….
- 60 m/s
- 51 m/s
- 40 m/s
- 30 m/s
- 20 m/s
Jawaban: A
Diketahui: fs = 1700 Hz
fp = 2000 Hz
v = 340 m/s
vs = 0
Ditanyakan: Kecepatan pendengar (vp)?
Jawab:
14. Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10-12 W/m2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah….
- 10 : 11
- 11 : 12
- 11 : 13
- 12 : 13
- 13 : 14
Jawaban: C
Diketahui: TI = 45 dB
Io = 10-12 W/m2
Ditanyakan: Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X (TI10 : TI100)?
Jawab:
TI10 = TI + 10 log n = 45 + 10 log10 = 45 + 10 = 55 dB
TI100 = TI + 10 log n = 45 + 10 log100 = 45 + 10(2) = 65 dB
TI10 : TI100 = 55 : 65 = 11 : 13
15. Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini adalah….
- 680 Hz
- 676 Hz
- 660 Hz
- 656 Hz
- 640 Hz
Jawaban: A
Diketahui: vs = 2 m/s
fs = 676 Hz
v = 340 m/s
vp = 0 m/s
Ditanyakan: Frekuensi pendengar (fp)?
Jawab:
