Dæmi um hljóðbylgjur

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

C. 815 Hz

D. 850 Hz

E. 875 Hz

Umræða

Það er vitað að:

v_s = -20 m/s (negatif karena mobil menjauhi pendengar)

v_p = 0 (pendengar diam karena sedang menonton)

f = 800 hz

v = 340 m/s

Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar ?

Svar:

Rétta svarið er 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

Umræða

Það er vitað að:

v = 340 m/s

v_p = 10 m/s

v_s = 0

f = 680 hz

Ditanya : Perbandingan frekuensi bunyi ketika pendengar mendekati sumber dengan pendengar menjauhi sumber ?

Svar:

Pendengar menjauhi sumber :

Perbandingan frekuensi yang didengar :

700 : 660 = 70 : 66 = 35 : 33

Rétta svarið er 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

C. 1800 Hz

D. 1700Hz

E. 1400Hz

Umræða

Það er vitað að:

Laju sumber bunyi (v_s) = 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

Hlustunarhraði (v_p) = 0 (nol karena pendengar tidak bergerak)

Ditanya : frekuensi bunyi didengar penjaga (f’) ?

Svar:

Rétta svarið er 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

C. 600 Hz

D. 620 Hz

E. 725 Hz

Umræða

Það er vitað að:

v_s = 20 m/s (positif karena mobil menjauhi pendengar)

v_p = 0 (pendengar diam di tepi jalan)

f = 400 hz

v = 300 m/s

Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar ?

Svar:

Rétta svarið er 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

Umræða

Það er vitað að:

f = 670 hz

v_s = 0 (menara diam)

v_p = 90 km/jam = 25 m/s (positif karena pendengar mendekati sumber bunyi)

v = 335 m/s

Ditanya : frekuensi bunyi yang didengar sopir (f’) ?

Svar:

Rétta svarið er 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

C. 660 Hz

D. 656 Hz

E. 640 Hz

Umræða

Það er vitað að:

v_s = -2 m/s (negatif kereta api B mendekati Dini dan kereta api A

v_p = 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 ?

Svar:

Rétta svarið er A.

7. Seorang pemain sepak bola berlari dengan kecepatan v_p menuju wasit yang diam sambil membunyikan peluit yang frekuensi f_s. Jika kecepatan udara di tempat tersebut v, maka besar frekuensi yang didengar pemain tersebut dirumuskan….

Umræða

Það er vitað :

v_s = 0 (wasit diam)

v_p = v_p (positif karena mendekati sumber bunyi)

f = f_s

v = v

Spurði : rumus frekuensi yang didengar pemain sepak bola ?

Jawab :

Rétta svarið er 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

C. 1.111 Hz

D. 1.067 Hz

E. 1.000 Hz

Umræða

Það er vitað :

Tíðni hljóðgjafa (f) = 1.000 Hz

Hraði hljóðgjafans (v)_s) = -0,25 v (miðað við miðilinn sem leiðir hljóð)

Hljóðhraði (v) = v

Hlustunarhraði (v_p) = -0,2 v (miðað við miðilinn sem leiðir hljóð)

Spurði Tíðni hljóðs sem hlustandinn heyrir (f')

Jawab :

Formúla fyrir Doppler-áhrif:

Rétta svarið er 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

C. 900 Hz

D. 980 Hz

E. 1300 Hz

Umræða

Það er vitað :

Tíðni hljóðgjafa (f) = 640 Hz

Hraði hljóðgjafans (v_s) = -20 m/s (miðað við loft sem hljóðleiðandi miðil)

Hljóðhraði (v) = 340 m/s (miðað við loft sem hljóðflutningsmiðil)

Hlustunarhraði (v_p) = -10 m/s (miðað við loft sem hljóðleiðandi miðil)

Spurði Tíðni hljóðs sem hlustandinn heyrir (f')

Jawab :

Rétta svarið er 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

C. 940 Hz

D. 960 Hz

E. 1.120 Hz

Umræða

Það er vitað :

Tíðni hljóðgjafa (f) = 800 Hz

Hraði hljóðgjafans (v_s) = 60 m/s (miðað við loft sem hljóðleiðandi miðil)

Hljóðhraði (v) = 340 m/s (miðað við loft sem hljóðflutningsmiðil)

Hlustunarhraði (v_p) = 10 m/s (miðað við loft sem hljóðleiðandi miðil)

Spurði Tíðni hljóðs sem hlustandinn heyrir (f')

Jawab :

Rétta svarið er A.

Hljóðstyrkur

11. Intensitas bunyi di titik P yang berjarak 3 m dari sumber bunyi adalah 10^-4 vött/m²Punktur R er í 300 m fjarlægð frá hljóðgjafanum. Ef þröskuldstyrkurinn I₀ = 10^-12 vött/m², þá er samanburðurinn á styrkleikastigunum við punktana P og R…

A. 1: 2

B. 2: 1

C. 2: 3

D. 2:4

E. 3: 4

Umræða

Það er vitað :

Hljóðstyrkur við punkt P (I_P) = 10^-4 W / m²

Fjarlægð punktsins P frá hljóðgjafanum (r_P) = 3 metrar

Fjarlægð punktsins R frá hljóðgjafanum (r_R) = 300 metrar

Þröskuldstyrkur (I_o) = 10^-12 Watt/m²²

Spurði Samanburður á styrkleikastigum við punktana P og R (TI_P : Upplýsingatækni_R)

Jawab :

Formúlan fyrir sambandið milli styrkleika og fjarlægðar :

I_p r_p² = Ég_R r_R²

Hljóðstyrkur við R :

(10^-4)(3²) = (ég_R)(300²)

(10^-4)(9) = (Ég_R)(90000)

9 x 10^-4 = (Ég_R)(9 x 10⁴)

I_R = 9 x 10^-4 : 9 x 10^-4

I_R = 10^-8

Hljóðstyrkurinn í punktinum R er 10^-8 W / m².

Samanburður á TI við punktana P og R :

80 dB: 40 dB

2: 1

Rétta svarið er B.

12. Intensitas bunyi di titik A yang berjarak 1 meter dari sumber bunyi adalah 10^-7 W / m²Punktur B er í 100 metra fjarlægð frá hljóðgjafanum. Ef þröskuldstyrkurinn er 10^-12 W / m², samanburðurinn á styrkleikastigum í A og B er…

A. 5: 3

B. 5: 1

C. 4: 5

D. 4:3

E. 3: 1

Umræða

Það er vitað :

Hljóðstyrkur í punkti A (I_A) = 10^-7 W / m²

Fjarlægð punkts A frá hljóðgjafanum (r_A) = 1 metrar

Fjarlægð punkts B frá hljóðgjafanum (r_R) = 100 metrar

Þröskuldstyrkur (I_o) = 10^-12 Watt/m²²

Spurði Samanburður á styrkleikastigum við punkta A og B (TI_A : Upplýsingatækni_B)

Jawab :

Formúlan fyrir sambandið milli styrkleika og fjarlægðar :

I_A r_A² = Ég_B r_B²

Hljóðstyrkur í punkti B :

(10^-7)(1²) = (ég_B)(100²)

(10^-7)(1) = (Ég_B)(10.000)

1 x 10^-7 = (Ég_B)(1 x 10⁴)

I_B = 10^-7 : 10⁴

I_B = 10^-11

Hljóðstyrkurinn í punktinum R er 10^-11 W / m².

Samanburður á upplýsingatækni við punkta A og B :

50 dB: 10 dB

5: 1

Rétta svarið er 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, þá er samanburðurinn á styrkleikastigum punktanna A og B… (log 2 = 0,3 og I_o = 10^-12 W / m²)

A. 11: 15

B. 15: 11

C. 15: 16

D. 16:11

E. 16: 15

Umræða

Það er vitað :

Hljóðstyrkur í punkti A (I_A) = 10^-3 W / m²

Fjarlægð punkts A frá hljóðgjafanum (r_A) = 800 metrar

Fjarlægð punkts B frá hljóðgjafanum (r_B) = 400 metrar

Þröskuldstyrkur (I_o) = 10^-12 Watt/m²²

Log 2 = 0,3

Spurði Samanburður á styrkleikastigum við punkta A og B (TI_A : Upplýsingatækni_B)

Jawab :

Formúlan fyrir sambandið milli styrkleika og fjarlægðar :

I_A r_A² = Ég_B r_B²

Hljóðstyrkur í punkti B :

(10^-3)(800²) = (ég_B)(400²)

(10^-3)(640.000) = (Ég_B)(160.000)

(10^-3)(64) = (Ég_B)(16)

(10^-3)(4) = (Ég_B)(1)

I_B = 4 x 10^-3 : 1

I_B = 4 x 10^-3

Hljóðstyrkurinn í punkti B er 4 x 10^-3 W / m².

TI hlutfallið við punktana P og R er:

90 dB: 96 dB

15: 16

Rétta svarið er 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 (I_o = 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

Umræða
Það er vitað :
TI mobil = 70 dB
TI ambulans = 100 dB
I_o = 10^-12 Watt/m²²
Spurði : 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
Rétta svarið er D.

15. Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 60 dB (I_o = 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

Umræða
Það er vitað :
TI = 60 dB
I_o = 10^-12 W / m²
x = 100
Spurði : 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
Rétta svarið er B.

Doppler-áhrif
16. Seorang pemain sepak bola berlari dengan kecepatan v_p menuju wasit yang diam sambil membunyikan peluit yang frekuensi f_s. Jika kecepatan udara di tempat tersebut v, maka besar frekuensi yang didengar pemain tersebut dirumuskan….

Umræða
Það er vitað :
v_s = 0 (wasit diam)
v_p = v_p (positif karena mendekati sumber bunyi)
f = f_s
v = v
Spurði : rumus frekuensi yang didengar pemain sepak bola ?
Jawab :

Rétta svarið er A.

Heimild spurningar:

Eðlisfræðispurningar fyrir framhaldsskóla/starfsmenntaskóla á landsvísu