Transcript of Gelombang dan Bunyi
- 1. Gelombang Bunyi
- 2. Gelombang dapat diklasifikasikan atas tiga katagori. Dua
katagori telah Anda pelajari di SMP. Katagori pertama, gelombang
diklasifikasikan dengan melihat arah rambat gelombang terhadap arah
getar sebagai: gelombang transversal dan gelombang longitudinal.
Katagori kedua, gelombang diklasifikasikan berdasarkan perlu atau
tidaknya medium sebagai: gelombang mekanik dan gelombang
elektromagnetik. Katagori ketiga adalah klasifikasi gelombang
berdasarkan berubah atau tidaknya amplitudo pemantulan gelombang
berjalan saat mencapai ujung tali. Persamaan gelombang stasioner
yang dihasilkan tergantung pada jenis ujung tali, ujung bebas dan
ujung terikat. Dalam penurunan rumus persamaan gelombang stasioner
digunakan prinsip superposisi linear. Gelombang stasioner juga
dihasilkan pada gelombang bunyi yang merambat melalui gas
(udara).
- 3. Ketika kita melempar batu ke dalam genangan air yang tenang,
gangguan yang kita berikan menyebabkan partikel air bergetar atau
berosilasi terhadap titik setimbangnya. Perambatan getaran pada air
menyebabkan adanya gelombang pada genangan air tadi. Gelombang
adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan
merambatkan energi (tenaga).
- 4. JENIS GELOMBANG Secara umum hanya terdapat dua jenis
gelombang, yaitu : Gelombang yang perantaranya butuh medium.
Misalnya: gelombang air, gelombang bunyi, gelombang slinki,
gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada tali.
Gelombang mekanik Gelombang yang perambatannya tidak memerlukan
medium. Misalnya gelombang cahaya, cahaya, sinar ultra violet,
infra merah, gelombang radar, gelombang radio, gelombang TV, sinar
X, dan sinar gamma (). Gelombang elektromagnetik
- 5. Gelombang transversal Gelombang yang arah rambatannya tegak
lurus dengan arah getarannya. Contoh gelombang transversal adalah
gelombang tali. Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak
bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah
gerak gelombang. Gelombang longitudinal Gelombang yang arah
rambatannya sejajar dengan arah getarannya (misalnya gelombang
slinki). Gelombang yang terjadi pada slinki yang digetarkan, searah
dengan membujurnya slinki berupa rapatan dan regangan. Jarak dua
rapatan yang berdekatan atau dua regangan yang berdekatan disebut
satu gelombang.
- 6. Istilah-istilah gelombang transversal Jarak yang ditempuh
getaran dalam satu periode disebut panjang gelombang (). Pada
gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2
perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan
disebut setengah panjang gelombang atau . Amplitudo (A) adalah
nilai mutlak simpangan terbesar yang dapat dicapai partikel.
Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh dua
puncak berurutan atau jarak antara dua dasar berurutan. Gambar 1.4.
Panjang gelombang, amplitudo, simpul, dan perut
- 7. Istilah-istilah gelombang longitudinal Panjang gelombang
dari gelombang longitudinal. Karena panjang rapatan dan renggangan
tidak sama, maka panjang gelombang sebaiknya kita definisikan
dengan istilah pusat rapatan dan pusat renggangan. Perhatikan
ilustrasi pada Gambar 1.5. Pada gelombang longitudinal, satu
gelombang (1) terdiri dari 1 rapatan dan 1 renggangan. Panjang
gelombang didefinisikan sebagai sebagai jarak antara dua pusat
rapatan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat renggangan yang
berdekatan. Jarak antara pusat rapatan dan renggangan yang
berdekatan adalah setengah panjang gelombang atau . Gambar 1.5.
panjang gelombang longitudinal
- 8. Persamaan Dasar Gelombang Jika cepat rambat gelombang v dan
periode getarannya T, maka : = v T atau = v/f, v=f
........................................... 1.1 Dengan v = cepat
rambat gelombang = panjang gelombang T = periode f = frekuensi
Contoh : 1. Gelombang air laut mendekati mercu suar dengan cepat
rambat 7 m/s. Jarak antara dua dasar gelombang yang berdekatan 5 m.
Tentukan: (a) frekuensi, (b) periode gelombang Pembahasan:
Perhatikan Gambar 1.6 Jarak antara dua dasar berdekatan sama dengan
panjang gelombang. Jadi = 5 m.
- 9. (b) Periode adalah kebalikan frekuensi: v = f atau f = = T =
= 2. Seutas tali yang panjangnya 8 m direntangkan lalu digetarkan.
Selama 2 sekon terjadi gelombang seperti pada gambar berikut!
Tentukan , f, T, dan v. Penyelesaian : Dari gambar terjadi
gelombang sebanyak 4 . Berarti : 4 = 8 m, = 8/4 = 2 m Selama 2
sekon terjadi 4 atau selama 1 sekon terjadi 2. 8 m Jadi, f = 2
gelombang / sekon atau f = 2 Hz T = 1/f = sekon, v = f = 2 m x 2 Hz
= 4 m/s (a) Frekuensi dapat dihitung dengan persamaan (1.1):
- 10. Gelombang Berjalan dan Gelombang Stationer Jika ujung salah
satu tali kita ikatkan pada beban yang tergantung pada pegas
vertikal, dan pegas kita getarkan naik turun,maka getaran pegas
akan merambat pada tali seperti ditunjukkan pada Gambar 1.6. Jika
Anda mengamati secara seksama, maka amplitudo (simpangan maksimum)
dari gelombang yang merambat pada tali selalu tetap (tidak
berubah). Gelombang merambat yang selalu memiliki amplitudo tetap
digolongkan sebagai gelombang berjalan. Gambar.1.6. Gelombang
berjalan ke kanan dengan titik asal getaran adalah titik O.
Gambar.1.7. Gelombang berjalan ke kanan dengan cepat rambat v. Ada
juga gelombang merambat yang amplitudonya selalu berubah (dalam
kisaran nol sampai nilai maksimum tertentu). Gelombang merambat
seperti ini disebut gelombang stasioner.
- 11. UJI KOMPETENSI 1. Dalam perambatan gelombang, yang ikut
berpindah adalah.... A Energi B Medium C Materi D Frekuensi E
Benda
- 12. NEXTBACK
- 13. NEXTBACK
- 14. 2. Dalam perambatan gelombang, yang ikut berpindah
adalah.... A Panjang gelombang berbanding lurus dengan frekuensinya
B Panjang gelombang berbanding terbalik dengan periodenya C Panjang
gelombang berbanding terbalik dengan akar cepat rambatnya D Panjang
gelombang berbanding lurus dengan akar cepat rambatnya E Panjang
gelombang berbanding lurus dengan cepat rambatnya
- 15. NEXTBACK
- 16. NEXTBACK
- 17. 3. Pernyataan-pernyataan berikut ini yang benar,
kecuali.... A Arah rambat gelombang transversal tegak lurus dengan
getarannya B Dalam perambatannya gelombang mekanik membutuhkan
medium C Pada gelombang longitudinal arah getar dan arah rambatnya
sejajar D Gelombang bunyi merupakan gelombang transversal E Pada
gelombang laut arah getar dan arah rambatnya naik turun
- 18. NEXTBACK
- 19. NEXTBACK
- 20. 4. Seorang nelayan merasakan perahunya dihempas gelombang
sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk
bergerak dari puncak ke l embah adalah 3 sekon. Nelayan juga
mengamati bahwa jark antarpuncak gelombang adalah 12 meter. Waktu
yang diperlukan oleh gelombang untuk mencapai pantai yang jauhnya
100 meter adalah.... A 50 sekon B 33 sekon C 8 sekon D 4 sekon E 3
sekon
- 21. NEXTBACK
- 22. NEXTBACK
- 23. 5. Periode sebuah getaran 2 5 detik. Frekuensiya.... A 0,3
Hz B 0,4 Hz C 2,0 Hz D 3,0 Hz E 4,0 Hz
- 24. NEXTBACK
- 25. NEXTBACK
- 26. Bunyi merupakan gelombang mekanik, yaitu gelombang yang
memerlukan medium pada saat merambat. Bunyi juga termasuk ke dalam
kelompok gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya
sejajar dengan arah rambatnya. Batas pendengaran manusia adalah
pada frekuensi tersebut bahkan pada saat dewasa terjadi pengurangan
interval tersebut karena faktor kebisingan atau sakit. Berdasarkan
batasan pendengaran manusia itu gelombang dapat dibagi menjadi tiga
yaitu audiosonik (20-20.000 hz), infrasonik (di bawah 20 hz) dan
ultrasonik (di atas 20.000 hz). Binatang-binatang banyak yang dapat
mendengar di luar audio sonik. Contohnya jangkerik dapat mendengar
infrasonik (di bawah 20 hz), anjing dapat mendengar ultrasonik
(hingga 25.000 hz).
- 27. Sifat Dasar Bunyi
- 28. Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Padat Pada zaman dahulu, orang
mendekatkan telinganya ke atas rel untuk mengetahui kapan kereta
datang. Hal tersebut membuktikan bahwa bunyi dapat merambat pada
zat padat. Besarnya cepat rambat bunyi pada zat padat tergantung
pada sifat elastisitas dan massa jenis zat padat tersebut dalam zat
padat. Secara matematis, besarnya cepat rambat bunyi pada zat padat
didefinisikan sebagai : Keterangan : V : Cepat rambat bunyi pada
zat padat (m/s) E : Modulus Young medium (N/m 2 ) : Massa jenis
medium (kg/m 3 ) Untuk laju yang E = 2,0 1011 Pa dan = 7,8 103
kg/m3, memberikan : = 5.100 m/s Contoh soal :
- 29. Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Cair Pada saat Anda menyelam
dalam air, bawalah dua buah batu, kemudian pukulkan kedua batu
tersebut satu sama lain. Meskipun Anda berada dalam air, Anda masih
bisa mendengar suara batu tersebut. Hal tersebut membuktikan bahwa
bunyi dapat merambat pada zat cair. Besarnya cepat rambat bunyi
dalam zat cair tergantung pada Modulus Bulk dan massa jenis zat
cair tersebut. Secara matematis hampir analogi dengan persamaan
3.1, yaitu : Keterangan : V : Cepat rambat bunyi pada zat cair
(m/s) B : Modulus Bulk medium (N/m 2 ) : Massa jenis medium (kg/m 3
)
- 30. Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi di dalam air,
jika diketahui modulus Bulk air 2,25 x 109 Nm-2 dan massa jenis air
103 kgm-3. Tentukan pula panjang gelombangnya, jika frekuensinya 1
kHz. Penyelesaian : Kecepatan perambatan bunyi Contoh soal : = = =
1.500ms-1 Panjang gelombang bunyi = = 1,5m
- 31. Cepat Rambat Bunyi Pada Zat Gas (Udara) Di udara tentu Anda
lebih sering mendengar berbagai macam bunyi. Anda bisa mendengar
suara radio, televisi, bahkan orang yang berteriak-teriak di
kejauhan. Besarnya cepat rambat bunyi pada zat gas tergantung pada
sifat-sifat kinetik gas. Dalam kasus gas terjadi perubahan volum,
dan yang berkaitan dengan modulus elastik bahan adalah modulus
bulk. Cepat rambat bunyi dalam gas dapat dinyatakan dengan: dengan
p = tekanan gas = tetapan Laplace. = kerapatan
- 32. Untuk udara pada keadaan normal g=1,4 (gas diatomik), p=1
atm, =1,3 kg/m3, diperoleh : Contoh soal : = 330 m/s Berdasarkan
persamaan gas ideal: , atau , maka diperoleh persamaan dasar untuk
menghitung cepat rambat bunyi dalam gas, yaitu: Keterangan : V :
Cepat rambat bunyi pada zat gas (m/s) : Konstanta Laplace R :
Tetapan umum gas (8,31 J/molK) T : Suhu mutlak gas (K) M : Massa
atom atau molekul relatif gas (kg/mol)
- 33. Contoh soal : Suatu gas ideal memiliki tekanan 6,4105 Nm-2
dan rapat massanya 1,4 kgm-3. Jika diketahui tetapan Laplace uantuk
gas tersebut 1,4, tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi di
dalam gas. Penyelesaian: Diketahui: P=6,4105 Nm-2 ; =1,4 kgm-3 dan
=1,4, maka: = 800 m/s.
- 34. Gambar 3.2. Pembiasan gelombang bunyi
- 35. Efek Doppler
- 36. Tanda + untuk vP dipakai bila pendengar bergerak mendekati
sumber bunyi. Tanda - untuk vP dipakai bila pendengar bergerak
menjauhi sumber bunyi. Tanda + untuk vS dipakai bila sumber bunyi
bergerak menjauhi pendengar. Tanda - untuk vS dipakai bila sumber
bunyi bergerak mendekati pendengar .
- 37. Penyelesaian: Diketahui : v=340 ms-1; vs= 20 ms-1; dan fs =
8.640 Hz a. Pada saat mobil ambulan mendekati Ani = 9.180 Hz b.
Pada saat mobil ambulan menjauhi Ani. = 8.160 Hz Ani berdiri di
tepi jalan. Dari kejauhan datang sebuah mobil ambulan bergerak
mendekati Ani, kemudian lewat di depannya, lalu menjauhinya dengan
kecepatan tetap 20 ms-1. Jika frekuensi sirine yang dipancarkan
mobil ambulan 8.640 Hz, dan kecepatan gelombang bunyi di udara
340ms-1, tentukanlah frekuensi sirine yang didengarkan Ani pada
saat : (a) Mobil ambulance mendekati Ani ; dan (b) Mobil ambulan
menjauhi Ani. Contoh soal : Pada saat mobil ambulan mendekati Ani,
frekuensi sirine yang terdengar 9.180 Hz. Akan tetapi, pada saat
mobil ambulan menjauhi Ani mendengar frekuensi sirine sebesar 8.160
Hz.
- 38. Manfaat Gelombang Bunyi Dalam Hal Pantulan Gelombang
Bunyi
- 39. UJI KOMPETENSI 1. Jika sumber bunyi bergerak dengan
kecepatan mendekati pendengar yang bunyi diam dan pendengar
mendekati sumber bunyi dengan kecepatan yang sama, maka terdengar
bunyi.... A Yang pertama lebih tinggi daripada yang kedua B Yang
pertama lebih keras daripada yang kedua C Sama tinggi D Yang
pertama lebih lemah daripada yang kedua E Semua pilihan salah
- 40. NEXTBACK
- 41. NEXTBACK
- 42. 2. Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan.... A
Memperbesar amplitudonya saja B Memperkecil amplitudonya saja C
Memperbesar frekuensinya saja D Memperbesar frekuensi dan
amplitudonya E Memperkecil frekuensi dan amplitudonya
- 43. NEXTBACK
- 44. NEXTBACK
- 45. 3. Tarif intensitas sebuah sepeda motor adalah 80 db. Bila
100 buah sepeda motor yang sejenis dibunyikan secara bersamaan maka
besar taraf intensitas totalnua adalah.... A 800 db B 100 db C 200
db D 180 db E 20 db
- 46. NEXTBACK
- 47. NEXTBACK
- 48. 4. Kereta api bergerak dengan laju20 m/s medekati stasiun
dengan membunyikan peluitnya. Frekuensi peluit yang terdengar oleh
kepala stasiun kereta 720 hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340
m/s, maka frekuensi peluit yang dipancarkan kereta api adalah.... A
260 Hz B 720 Hz C 680 Hz D 640 Hz E 600 Hz
- 49. NEXTBACK
- 50. NEXTBACK
- 51. 5. Sebuah gelombang transversal yang mempunyai frekuensi 16
Hertz merambat dengan kecepatan 40 m/s. .... A 100 meter B 250
meter C 300 meter D 450 meter E 500 meter
- 52. NEXTBACK
- 53. NEXTBACK
- 54. www.fikon.com/ www.blogspot.com/ www.google.com/imghp/
www.wordpress.com/ Mikrajuddin, Sktiyono, Lutfi. IPA Terpadu SMP
dan MTs 2B: Esis Ir. Marthen Kanginan, M.Sc. Mandiri Fisika SMP/MTs
kelas VIII. Erlangga
- 55. Justinus Dipo Nugroho lahir pada tanggal 24 Juni 1999 di
Jakarta, Indonesia. Dia adalah seorang pelajar SMP di SMP Santo
Markus, Jakarta Timur. Justinus Dipo Nugroho bersama 4 orang
temannya telah menulis dan menerbitkan sebuah buku olahraga tentang
bola voli yang berjudul Cara Mudah Menguasai Permainan Bola Voli.
Mmereka juga telah membuat CD yang berisi paduan bermain bola voli.
Kunjungi blog saya : www.justinusdiponugroho.blogspot.com E-mail
saya : Justinus.dipo.nugroho@gmail.com
Justinus.dipo.nugroho@Outlook.com Justinus.dipo.nugroho@yahoo.com
diposamar1@gmail.com diposamar1@hotmail.com Add Facebook :
https://www.facebook.com/JustinusDipo Add Twitter :
@JustinusDipo