BUNYI (SOAL DAN PEMBAHASAN)

25 soal dan pembahasan gelombang bunyi SMA, meliputi sub bab intensitas bunyi, taraf intensitas bunyi, taraf intensitas bunyi, bunyi  pada pipa organa terbuka dan tertutup, bunyi pada dawai, efek dopler, layangan bunyi dan soal soal teori bunyi.

1.   Intensitas gelombang bunyi pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 2 ×10^-4 watt/m². Pada jarak 10 m dari sumber bunyi intensitasnya adalah ...

a. 0,5 × 10^-4 watt/m²

b. 1 × 10^-4 watt/m²

c. 2 × 10^-4  watt/m²

d. 4 × 10^-4 watt/m²

e. 8 × 10^-4  watt/m²

jawab;

pembahasan:

rumus perbandingan intensitas bunyi dan jarak

2.      Gelombang bunyi adalah ... .

a. gelombang transversal

b. gelombang longitudinal

c. gelombang elektromagnetik 

d. gelombang yang dapat dipolarisasikan 

e. gelombang yang dapat merambat dalam vakum

jawab:B

3.      Nada bunyi akan terdengar lemah jika …

a. frekuensinya tinggi

b. frekuensinya rendah

c. amplitudonya besar

d. amplitudonya kecil

e. periodenya tak beraturan

jawab: D

nada atau tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi dan periode bunyi, semakin besar frekuensi bunyi maka nada akan semakin tinggi dan sebaliknya

4.      Tinggi rendahnya nada bergantung pada … .

a. kecepatan      d. amplitudo

b. pola getar       e. panjang gelombang

c. frekuensi

jawab: C

nada atau tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi dan periode bunyi, semakin besar frekuensi bunyi maka nada akan semakin tinggi dan sebaliknya

5.      Kuat lemahnya nada/bunyi bergantung pada ... .

a. amplitudo                    d. kecepatan

b. panjang gelombang  e. pola getar

c. frekuensi

jawab: A

kuat lemah bunyi/keras - pelannya bunyi / intensitas bunyi dipengaruhi oleh amplitudo, energi dan daya bunyi

6.      Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang 0,8 m. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 ms-1, maka dua frekuensi resonansi terendah yang dihasilkan oleh getaran udara di dalam pipa adalah ... .

a. 100 Hz dan 200 Hz

b. 100 Hz dan 300 Hz

c. 200 Hz dan 400 Hz

d. 200 Hz dan 600 Hz

e. 400 Hz dan 800 Hz

jawab;

pembahasan:

nada dasar pada pipa organa tertutup terjadi jika L = ¼ panjang gelombang

sehingga:

L = ¼ λ

λ = 4L = 3,2 m

f₀ = v/λ = 100 Hz

PERBANDINGAN f0 : f1 : f2 ----> 1 : 3 : 5

f₁ = 300 Hz

f₂ = 500 Hz

7.      Dua pipa organa terbuka A dan B ditiup bersama-sama. Pipa A menghasilkan nada dasar yang sama tinggi dengan nada atas kedua pipa B. Maka perbandingan panjang pipa organa A dengan pipa organa B adalah ... .

a. 1 : 2       c. 2 : 1                         e. 3 : 1

b. 1 : 3       d. 2 : 5

JAWAB: D

pembahasan:

rumus pipa organa terbuka:

L = (n + 1) 1/2 λ

rumus pipa organa tertutup:

 L = (2n + 1) ¼ λ

n = 0, 1, 2, 3, 4,.....

n = 0 -------> untuk nada dasar

n = 1 -------> untuk nada pertama

n = 2 -------> untuk nada kedua

dan seterusnya ........

8.      Seorang penerbang yang pesawat terbangnya mendekati menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1.700 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka kecepatan pesawat udara adalah ... .

a. 236 km/jam      d. 200 km/jam

b. 220 km/jam      e. 196 km/jam

c. 216 km/jam

jawab: C

pembahasan:

rumus efek dopler

pendengar mendekati vp positif 

9.      Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 50 W memancarkan gelombang ke medium sekelilingnya yang homogen. Intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber adalah ... .

a. 4/π × 10 ^-2 W/m²     d. 4,2/π × 10³ W/m2

b. 1,25/π × 10 ^-1 W/m²     e. 2/π × 10² W/m2

c. 4 × 10 ¹ W/m²

jawab: B

pembahasan:

rumus intensitas bunyi

10.  Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila seratus mesin dihidupkan bersama, maka taraf intensitasnya adalah ... .

a. 100 dB       c. 70 dB       e. 20 dB

b. 75 dB          d. 80 dB   

jawab: D

pembahasan:

rumus taraf intensitas bunyi

TI₂ =  TI₁ + 10.log n

TI₂ = 50 +10.log100

TI₂ = 50 + 30 = 80 db

ket:

n = banyaknya/ jumlah sumber bunyi

11.  Seutas dawai panjangnya 1,80 meter. Jika tegangan dawai diatur sedemikian hingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkannya adalah 900 m/s, maka frekuensi nada atas pertama adalah ....

a. 640 Hz   c. 320 Hz         e. 125 Hz

b. 500 Hz   d. 250 Hz        

jawab: B

pembahasan

nada atas pertama:

l = λ

λ = 1,8 m

f = v/λ = 900/1,8 = 500 Hz

12.  Pipa organa terbuka yang panjangnya25 cm menghasilkan frekuensi nada dasar sama dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 ms-1 dan cepat rambat gelombang transversal pada dawai 510 ms-1 maka dawai menghasilkan .…

a. nada dasar

b. nada atas pertama

c. nada atas kedua

d. nada atas ketiga

e. nada atas keempat

jawab: D

pembahasan:

13.  Bila tegangan suatu dawai gitar menjadi 4 kali lebih besar, maka nadanya mempunyai frekuensi yang....

a. 4 kali lebih tinggi

b. 2 kali lebih tinggi

c. 4 kali lebih rendah

d. 2 kali lebih rendah

e. 16 kali lebih tinggi

jawab: B

pembahasan:

rumus hukum melde / bunyi pada dawai / tali

14.  Apabila kita hendak menaikkan tinggi nada dari suatu dawai maka dapat dilakukan dengan cara ....

a. panjang dawai diperbesar

b. panjang dawai diperkecil

c. penampang dawai diperbesar

d. tegangan dawai diperkecil

e. dawai diganti dengan dawai yang lain jenisnya

jawab: B

15.  Nada dasar sebuah pipa organa tertutup beresonansi dengan nada atas pertama sebuah pipa organa terbuka. Apabila panjang tabung pipa organa terbuka 50 cm, maka panjang tabung pipa organa tertutup adalah ....

a. 2 m       c. 0,05 m         e. 0,125 m

b. 1 m       d. 0,25 m

jawab: E

16.   Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan :

a. memperbesar frekuensi dan amplitudonya

b. memperbesar frekuensinya saja

c. memperkecil frekuensi dan amplitudonya saja

d. memperbesar amplitudonya saja

e. memperkecil amplitudonya dan memperbesar frekuensinya

jawab: D

17.  Sebuah sumber bunyi dengan daya 314 watt merambatkan energinya ke segala arah sama besar. Seorang pengamat mendeteksi taraf intensi-tasnya pada suatu tempat sebesar 100 dB. Jarak pengamat dengan sumber bunyi jika intensitas ambang I₀ = 10^-12 watt/m² adalah ....

a. 50 m     c. 5000 m        e. 1000 m

b. 100 m   d. 250 m

jawab: A

pembahasan:

TI = 10log(I/I₀)

100 = 10 log (I/10^-12)

10 = log (I/10^-12)

log  10¹⁰= log (I/10^-12)

10¹⁰ = I/10^-12

I = 10^-2

I = P/(4πr²)

10^-2 = 314 / 4.3,14.r²

r² = 10000/4 = 2500

r = 50 m

18.  Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersamaan, maka taraf intensitasnya adalah ....

a. 20 dB    c. 70 dB     e. 150 dB

b. 50 dB    d. 75 dB

jawab: C

pembahasan:

TI = 50 + 20 = 70 dB

Tiap kelipatan 10  ---->  TI bertambah 10

19.  Agar taraf intensitas berkurang 20 dB, jarak ke sumber bunyi harus dijadikan... kali semula.

a. 2            c. 20                e. 200

b. 10          d. 100

jawab: A

pembahasan:

trik / rumus cepat:

jika jarak naik kelipatan 10. Taraf intensitas berkurang 20 dB

20.  Taraf intensitas bunyi suatu tempat yang berjarak 5 m dari sumber bunyi sebesar 70 dB. Tempat yang berjarak 0,5 m dari sumber bunyi bertaraf intensitas sebesar ....

a. 9 dB      c. 90 dB          e. 110 dB

b. 80 dB    d. 100 dB

jawab: C

pembahasan:

trik/rumus cepat

jika jarak naik kelipatan 10. Taraf intensitas berkurang 20 dB

21.  Jika sumber bunyi bergerak dengan kecepatan v mendekati pendengar yang diam, dibandingkan dengan sumber 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. yang pertama lebih rendah daripada yang kedua

jawab: A

pengaruh efek dopler

22.  Sumber bunyi yang memancarkan bunyi dengan panjang gelombang 10 cm dan pendengar bergerak saling menjahui dengan kecepatan masing-masing 60 m/s dan 40 m/s. Kecepatan rambatan bunyi di udara 340 m/s. Frekuensi bunyi yang didengar adalah....

a. 3400 Hz                 c. 3643 Hz     e. 2550 Hz

b. 3230 Hz                 d. 4533 Hz  

jawab: E

pembahasan:

23.  Mobil A mendekati pengamat (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A, pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara saat ini 300 m/s maka frekuensi layangan yang didengar P adalah ....

a. 14 Hz                 d. 5 Hz

b. 10 Hz                 e. 4 Hz

c. 7 Hz

jawab: D

pembahasan:

24.  Tinggi rendahnya bunyi yang kita dengar tergantung pada . . . .

 a. Amplitudo

b. Cepat rambat bunyi

c. Frekuensi

 d. Kepadatan medium

 e. Intensitas bunyi

jawab: C

25.  Suara guntur terdengar 2 sekon setelah kilat terlihat oleh pengamat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka jarak petir tersebut dari pengamat adalah . . . .

a. 170 meter         d. 1.020 meter

b. 340 meter         e. 1.360 meter

c. 680 meter

jawab: C

pembahasan:

s = v.t = 340.2 = 680 m