Gelombang bunyi (intensitas dan taraf intensitas bunyi) – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.25

Intensitas bunyi di titik P yang berjarak 3 m dari sumber bunyi adalah 10^-4 watt/m². Titik R berjarak 300 m dari sumber bunyi. Jika intensitas ambang I₀ = 10^-12 watt/m², maka perbandingan taraf intensitas di titik P dan R adalah…

A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 2 : 3
D. 2 : 4
E. 3 : 4

Pembahasan
Diketahui :
Intensitas bunyi di titik P (I_P) = 10^-4 W/m²
Jarak titik P dari sumber bunyi (r_P) = 3 meter
Jarak titik R dari sumber bunyi (r_R) = 300 meter
Intensitas ambang (I_o) = 10^-12 Watt/m²
Ditanya : Perbandingan taraf intensitas di titik P dan R (TI_P : TI_R)
Jawab :

Rumus hubungan antara intensitas dengan jarak :
I_p r_p² = I_R r_R²
Intensitas bunyi di R :
(10^-4)(3²) = (I_R)(300²)
(10^-4)(9) = (I_R)(90000)
9 x 10^-4 = (I_R)(9 x 10⁴)
I_R = 9 x 10^-4 : 9 x 10^-4
I_R = 10^-8
Intensitas bunyi di titik R adalah 10^-8 W/m².
Taraf intensitas di P :
Taraf intensitas di R :
Perbandingan TI di titik P dan R :
80 dB : 40 dB
2 : 1
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.25

Intensitas bunyi di titik A yang berjarak 1 meter dari sumber bunyi adalah 10^-7 W/m². Titik B berjarak 100 meter dari sumber bunyi. Jika intensitas ambang 10^-12 W/m², perbandingan taraf intensitas di A dan B adalah…

A. 5 : 3
B. 5 : 1
C. 4 : 5
D. 4 : 3
E. 3 : 1

Pembahasan
Diketahui :
Intensitas bunyi di titik A (I_A) = 10^-7 W/m²
Jarak titik A dari sumber bunyi (r_A) = 1 meter
Jarak titik B dari sumber bunyi (r_R) = 100 meter
Intensitas ambang (I_o) = 10^-12 Watt/m²
Ditanya : Perbandingan taraf intensitas di titik A dan B <TI_A : TI_B)
Jawab :
Rumus hubungan antara intensitas dengan jarak :
I_A r_A² = I_B r_B²
Intensitas bunyi di titik B :
(10^-7)(1²) = (I_B)(100²)
(10^-7)(1) = (I_B)(10.000)
1 x 10^-7 = (I_B)(1 x 10⁴)
I_B = 10^-7 : 10⁴
I_B = 10^-11
Intensitas bunyi di titik R adalah 10^-11 W/m².
Taraf intensitas di titik A :
Taraf intensitas di titik B :
Perbandingan TI di titik A dan B :
50 dB : 10 dB
5 : 1
Jawaban yang benar adalah B.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.25
Titik A dan B mempunyai jarak masing-masing 800 m dan 400 m dari sumber bunyi. Jika pada daerah A mendengar bunyi dengan intensitas 10^-3 W/m², maka perbandingan taraf intensitas titik A dan B adalah… (log 2 = 0,3 dan I_o = 10^-12 W/m²)
A. 11 : 15
B. 15 : 11
C. 15 : 16
D. 16 : 11
E. 16 : 15
Pembahasan
Diketahui :
Intensitas bunyi di titik A (I_A) = 10^-3 W/m²
Jarak titik A dari sumber bunyi (r_A) = 800 meter
Jarak titik B dari sumber bunyi (r_B) = 400 meter
Intensitas ambang (I_o) = 10^-12 Watt/m²
Log 2 = 0,3
Ditanya : Perbandingan taraf intensitas di titik A dan B (TI_A : TI_B)
Jawab :
Rumus hubungan antara intensitas dengan jarak :
I_A r_A² = I_B r_B²
Intensitas bunyi di titik B :
(10^-3)(800²) = (I_B)(400²)
(10^-3)(640.000) = (I_B)(160.000)
(10^-3)(64) = (I_B)(16)
(10^-3)(4) = (I_B)(1)
I_B = 4 x 10^-3 : 1
I_B = 4 x 10^-3
Intensitas bunyi di titik B adalah 4 x 10^-3 W/m².
Taraf intensitas di titik A :
Taraf intensitas di titik B :
Perbandingan TI di titik P dan R adalah :
90 dB : 96 dB
15 : 16
Jawaban yang benar adalah C.