16 Contoh soal Gelombang Bunyi
1. 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
Cca. 815 Hz
D. 850 Hz
E. 875 Hz
Rasprava
Poznato je da:
vs = -20 m/s (negatif karena mobil menjauhi pendengar)
vp = 0 (pendengar diam karena sedang menonton)
f = 800 Hz
v = 340 m/s
Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar ?
Odgovor:
Točan odgovor je D.
2. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 ms-1 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 ms-1, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalah …
A. 33/34
B. 33/35
C. 34/35
D. 35/33
E. 35/34
Rasprava
Poznato je da:
v = 340 m/s
vp = 10 m / s
vs = 0
f = 680 Hz
Ditanya : Perbandingan frekuensi bunyi ketika pendengar mendekati sumber dengan pendengar menjauhi sumber ?
Odgovor:
Pendengar menjauhi sumber :
Perbandingan frekuensi yang didengar :
700 : 660 = 70 : 66 = 35 : 33
Točan odgovor je D.
3. Lokomotif kereta api melaju dengan kecepatan 72 km/jam mendekati palang pintu kereta sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 1600 Hz. Bila kecepatan bunyi merambat di udara 340 m.s-1, maka frekuensi peluit yang didengar oleh penjaga palang pintu kereta adalah ….
A. 3600 Hz
B. 3400 Hz
Cca. 1800 Hz
D. 1700Hz
E. 1400Hz
Rasprava
Poznato je da:
Laju sumber bunyi (vs) = 72 km/jam = 20 m/s (relatif terhadap medium penghantar bunyi)
Frekuensi sumber bunyi (f) = 1600 hz
Laju bunyi di udara (v) = 340 m/s
Brzina slušatelja (vp) = 0 (nol karena pendengar tidak bergerak)
Ditanya : frekuensi bunyi didengar penjaga (f’) ?
Odgovor:
Točan odgovor je D.
4. Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s-1 sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi diudara 300 m.s-1). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi….
A. 375 Hz
B. 575 Hz
Cca. 600 Hz
D. 620 Hz
E. 725 Hz
Rasprava
Poznato je da:
vs = 20 m/s (positif karena mobil menjauhi pendengar)
vp = 0 (pendengar diam di tepi jalan)
f = 400 Hz
v = 300 m/s
Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar ?
Odgovor:
Točan odgovor je A.
5. Pengeras suara dari menara tanda bahaya berbunyi pada frekuensi 670 hz. Sebuah mobil mendekati menara tersebut dengan kelajuan 90 km/jam. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 335 m/s, maka frekuensi bunyi pengeras suara yang didengar oleh sopir mobil adalah…
A. 900 hz
B. 840 hz
C. 800 hz
D. 750 hz
E. 720 hz
Rasprava
Poznato je da:
f = 670 Hz
vs = 0 (menara diam)
vp = 90 km/jam = 25 m/s (positif karena pendengar mendekati sumber bunyi)
v = 335 m/s
Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar sopir (f’) ?
Odgovor:
Točan odgovor je E.
6. Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s-1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s-1, maka frekuensi peluit kereta api B yang didengar Dini adalah….
A. 680 Hz
B. 676 Hz
Cca. 660 Hz
D. 656 Hz
E. 640 Hz
Rasprava
Poznato je da:
vs = -2 m/s (negatif kereta api B mendekati Dini dan kereta api A
vp = 0 (Dini berada di dalam kereta api yang berhenti)
f = 676 Hz
v = 340 m/s
Ditanya : frekuensi bunyi kereta api B yang didengar Dini ?
Odgovor:
Točan odgovor je A.
7. Seorang pemain sepak bola berlari dengan kecepatan vp menuju wasit yang diam sambil membunyikan peluit yang frekuensi fs. Jika kecepatan udara di tempat tersebut v, maka besar frekuensi yang didengar pemain tersebut dirumuskan….
Rasprava
Poznato je :
vs = 0 (wasit diam)
vp = vp (positif karena mendekati sumber bunyi)
f = fs
v=v
Pitao : rumus frekuensi yang didengar pemain sepak bola ?
Jawab :
Točan odgovor je A.
8. Mobil ambulan A bergerak dengan kecepatan 0,25 v di belakang mobil sedan B yang berkecepatan 0,2 v searah A. Pada saat itu mobil ambulan A membunyikan sirine 1.000 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi v, frekuensi yang didengar pengemudi mobil sedan B adalah…
A. 1.500 Hz
B. 1.250 Hz
Cca. 1.111 Hz
D. 1.067 Hz
E. 1.000 Hz
Rasprava
Poznato je :
Frekvencija izvora zvuka (f) = 1.000 Hz
Brzina izvora zvuka (v)s) = -0,25 V (u odnosu na medij koji provodi zvuk)
Brzina zvuka (v) = v
Brzina slušatelja (vp) = -0,2 V (u odnosu na medij koji provodi zvuk)
Pitao Frekvencija zvuka koju slušatelj čuje (f')
Jawab :
Formula Dopplerovog efekta:
Točan odgovor je D.
9. Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 640 Hz bergerak mendekati seorang pengamat dengan kecepatan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara sebesar 340 m/s dan pengamat bergerak menjauhi searah sumber bunyi dengan kecepatan 10 m/s, maka frekuensi bunyi didengar oleh pengamat adalah…
A. 600 Hz
B. 660 Hz
Cca. 900 Hz
D. 980 Hz
E. 1300 Hz
Rasprava
Poznato je :
Frekvencija izvora zvuka (f) = 640 Hz
Brzina izvora zvuka (vs) = -20 m/s (u odnosu na zrak kao medij koji provodi zvuk)
Brzina zvuka (v) = 340 m/s (u odnosu na zrak kao medij za prijenos zvuka)
Brzina slušatelja (vp) = -10 m/s (u odnosu na zrak kao medij koji provodi zvuk)
Pitao Frekvencija zvuka koju slušatelj čuje (f')
Jawab :
Točan odgovor je B.
10. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 60 m/s meninggalkan pengamat yang berada di belakangnya bergerak searah dengan sumber bunyi dengan kecepatan 10 m/s. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s dan frekuensi sumber bunyi 800 Hz, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat adalah…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
Cca. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Rasprava
Poznato je :
Frekvencija izvora zvuka (f) = 800 Hz
Brzina izvora zvuka (vs) = 60 m/s (u odnosu na zrak kao medij koji provodi zvuk)
Brzina zvuka (v) = 340 m/s (u odnosu na zrak kao medij za prijenos zvuka)
Brzina slušatelja (vp) = 10 m/s (u odnosu na zrak kao medij koji provodi zvuk)
Pitao Frekvencija zvuka koju slušatelj čuje (f')
Jawab :
Intenzitet zvuka
11. Intensitas bunyi di titik P yang berjarak 3 m dari sumber bunyi adalah 10-4 vata/m2Točka R je udaljena 300 m od izvora zvuka. Ako je prag intenziteta I0 = 10-12 vata/m2, tada je usporedba razina intenziteta u točkama P i R…
A. 1 : 2
B. 2:1
C. 2:3
O. 2 : 4
E. 3:4
Rasprava
Poznato je :
Intenzitet zvuka u točki P (IP) = 10-4 W / m2
Udaljenost točke P od izvora zvuka (rP) = 3 metra
Udaljenost točke R od izvora zvuka (rR) = 300 metra
Prag intenziteta (Io) = 10-12 Vat/m2
Pitao Usporedba razina intenziteta u točkama P i R (TIP ITR)
Jawab :
Formula za odnos između intenziteta i udaljenosti :
Ip rp2 = IR rR2
Intenzitet zvuka na R :
(10-4)(32) = (IR)(3002)
(10-4)(9) = (IR)(90000)
X 9 10-4 = (jaR)(9 x 104)
IR = 9 x 10-4 : 9 x 10-4
IR = 10-8
Intenzitet zvuka u točki R je 10-8 W / m2.
Usporedba TI u točkama P i R :
80 dB : 40 dB
2: 1
Točan odgovor je B.
12. Intensitas bunyi di titik A yang berjarak 1 meter dari sumber bunyi adalah 10-7 W / m2Točka B je udaljena 100 metara od izvora zvuka. Ako je prag intenziteta 10-12 W / m2, usporedba razina intenziteta u A i B je…
A. 5 : 3
B. 5:1
C. 4:5
O. 4 : 3
E. 3:1
Rasprava
Poznato je :
Intenzitet zvuka u točki A (IA) = 10-7 W / m2
Udaljenost točke A od izvora zvuka (rA) = 1 metra
Udaljenost točke B od izvora zvuka (rR) = 100 metra
Prag intenziteta (Io) = 10-12 Vat/m2
Pitao Usporedba razina intenziteta u točkama A i B (TIA ITB)
Jawab :
Formula za odnos između intenziteta i udaljenosti :
IA rA2 = IB rB2
Intenzitet zvuka u točki B :
(10-7)(12) = (IB)(1002)
(10-7)(1) = (IB)(10.000)
X 1 10-7 = (jaB)(1 x 104)
IB = 10-7 : 104
IB = 10-11
Intenzitet zvuka u točki R je 10-11 W / m2.
Usporedba IT-a u točkama A i B :
50 dB : 10 dB
5: 1
Točan odgovor je B.
13. 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, tada je usporedba razina intenziteta točaka A i B… (log 2 = 0,3 i Io = 10-12 W / m2)
A. 11 : 15
B. 15:11
C. 15:16
O. 16 : 11
E. 16:15
Rasprava
Poznato je :
Intenzitet zvuka u točki A (IA) = 10-3 W / m2
Udaljenost točke A od izvora zvuka (rA) = 800 metra
Udaljenost točke B od izvora zvuka (rB) = 400 metra
Prag intenziteta (Io) = 10-12 Vat/m2
Log2 = 0,3
Pitao Usporedba razina intenziteta u točkama A i B (TIA ITB)
Jawab :
Formula za odnos između intenziteta i udaljenosti :
IA rA2 = IB rB2
Intenzitet zvuka u točki B :
(10-3)(8002) = (IB)(4002)
(10-3)(640.000) = (IB)(160.000)
(10-3)(64) = (IB)(16)
(10-3)(4) = (IB)(1)
IB = 4 x 10-3 : 1
IB = 4 x 10-3
Intenzitet zvuka u točki B je 4 x 10-3 W / m2.
Omjer TI u točkama P i R je:
90 dB : 96 dB
15: 16
Točan odgovor je C.
Intensitas dan taraf intensitas bunyi
14. Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi.
| Sumber bunyi | Taraf Intensitas bunyi (TI) |
| Suara kicau burung | 80 dB |
| Sirine mobil ambulan | 100 dB |
| Guntur (halilintar) | 160 dB |
Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas bunyi TI = 70 dB (Io = 10-12 Watt m-2). Agar suara mesin menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan suara sirine ambulans maka diperlukan jumlah mesin mobil sebanyak….
A. 20.00 mesin
B. 30.00 mesin
C. 100.0 mesin
D. 1.000 mesin
E. 3.000 mesin
Rasprava
Poznato je :
TI mobil = 70 dB
TI ambulans = 100 dB
Io = 10-12 Vat/m2
Pitao : Jumlah mesin mobil agar TI mobil setara TI ambulans ?
Jawab :
TI ambulans = TI mobil + 10 log x
100 = 70 + 10 log x
100 – 70 = 10 log x
30 = 10 log x
30 / 10 = log x
3 = log x
Antilog 3 = x
103 =x
1000 = x
Točan odgovor je D.
15. Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 60 dB (Io = 10 - 12 watt m-2). Ketika 100 buah sumber bunyi yang sama berbunyi serentak, taraf intensitas bunyi yang dihasilkan adalah….
A. 62 dB
B. 80 dB
C. 82 dB
D. 100 dB
E. 160 dB
Rasprava
Poznato je :
TI = 60 dB
Io = 10-12 W / m2
x = 100
Pitao : TI 100 sumber bunyi ?
Jawab :
TI 100 sumber bunyi = TI 1 mesin + 10 log x
TI = 60 + 10 log 100
TI = 60 + 10 log 102
TI = 60 + (2)(10)(log 10)
TI = 60 + 20
TI = 80 dB
Točan odgovor je B.
Dopplerov efekt
16. Seorang pemain sepak bola berlari dengan kecepatan vp menuju wasit yang diam sambil membunyikan peluit yang frekuensi fs. Jika kecepatan udara di tempat tersebut v, maka besar frekuensi yang didengar pemain tersebut dirumuskan….
Rasprava
Poznato je :
vs = 0 (wasit diam)
vp = vp (positif karena mendekati sumber bunyi)
f = fs
v=v
Pitao : rumus frekuensi yang didengar pemain sepak bola ?
Jawab :
Točan odgovor je A.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu
