Pilihan Ganda

1.  Ujung sebuah tali yang panjangnya 1 meter di getarkan sehingga dalam waktu 2 sekon terdapat 2 gelombang. tentukanlah persamaan gelombang tersebut apabila amplitudo getaran ujung tali 20 cm.

Penyelesaian

Diketahui :

l = 4λ →λ = ¼ = 0,25 m

t = 4λ → T = 2/4 = 0,5 s

ditanyakan :

y = ….?

Jawab:

Y = A sin (ωt-kx)

   = 0,2 sin [(2π/0,5)t-(2π/0,25)x]

   = 0,2 sin (4πt-8πx)

   =0,2 sin 4π (t-x)

2.  Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berturutan adalah 50 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!

Penyelesaian :

Diketahui : f = 30 Hz , ½ λ = 50 cm à λ = 100 cm = 1 m
Ditanya : v = ..?

Jawab :

v = λ.f = 1.30 = 30 m/s

3. Persamaan gelombang berjalan pada seutas tali dinyatakan oleh x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan

(a) arah perambatan gelombang

(b) amplitude gelombang

(c) frekuensi gelombang

(d ) bilangan gelomban

 (e ) panjang gelombang dan

(f) kecepatan rambat gelombang

Jawab :
Persamaan gelombang  y = 0,04 sin 0,2 π (40t-5x)= 0,04 sin (8π-πx)

(a) Karena tanda koefisien t berbeda dengan tanda koefisien x , gelombang merambat ke sumbu x positif ( ke kanan )

(b) Amplitudo gelombang A = 0,04 cm

(c) Kecepatan sudut ω= 8π. Karena ω= 2πf , maka 2πf= 8π atau f = 4 Hz

(d) Bilangan gelombang  k = μ/cm

(e) Karena rumus bilangan gelombang k = 2π/λ maka π = 2π/λ  atau λ = 2 cm

(f) Kecapatan rambat gelombang dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu
   v = f λ = 4,2 = 8 cm/s

   V= ω/k = 8π/π = 8 cm/s   



4. Sebuah pemancar radio bekerja pada gelombang 1,5 m. Jika cepat rambat gelombang radio 3.108 m/s, pada frekuensi berapakah stasion radio tersebut bekerja!

Penyelesaian :
Diketahui : λ = 1,5 m, v = 3.108 m/s
Ditanya : f = ..?

Jawab :

f = 2. 108 Hz = 200 MHz

5. Suatu sumber bunyi bergerak menjauhi seorang Pendengar yang tidak bergerak dengan kecepatan 108 km/jam. Apabila frekuensinya 120 Hz dan Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, tentukanlah frekuensi yang terdengar oleh Pendengar !

Penyelesaian
Diketahui    :
VP    =  0
VS    =  108 km/jam  =  108.000/3600  =  30 m/s
fS    =  120 Hz
V    =  340 m/s
Ditanya    :  fP 
Jawab
fP    =  (V ± V_P)/(V ±V_s ) .fS
    =  (V+ V_P)/(V+ V_S ) . fS
    =  (340+0)/(340+30) . 120
    =  110,27 Hz

6. Gelombang berjalan mempunyai persmaan y = 0,2 sin (100π t – 2π x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, periode, frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang tersebut !

Penyelesaian :

Diketahui : y = 0,2 sin (100π t – 2π x)
Ditanya : A = …?, T = …?, f = ..?, λ = ..?, v = ..?

Jawab :

7. Seutas tali yang panjangnya 5 m, massanya 4 gram ditegangkan dengan gaya  2 N dan salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 50 Hz. Hitunglah:
a. cepat rambat gelombang pada tali tersebut !
b. panjang gelombang pada tali tersebut !

Penyelesaian :

Diketahui : l = 5 m,             m = 4 gr = 4.10-3kg,         F = 2 N,          f = 50 Hz
Ditanya : a. v = ..?
                b. λ = ..?

Jawab : a. v= m/s
             b.

8. Seutas tali yang ditegangkan dengan gaya 5 N dan salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 40 Hz terbentuk gelombang dengan panjang gelombang 50 cm. Jika panjang tali 4 m, hitunglah:
a.cepat rambat gelombang pada tali tersebut !
b. massa tali tersebut !

Penyelesaian :

Diketahui : l = 4 m, F = 5 N, f = 40 Hz, λ = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : a. v = ..?
               b. m = ..?
Jawab :

a.     v = λ.f = 0,5.40 = 20 m/s

 b. ----à m = 0,05 kg

9. Sebuah benda bergerak melingkar dengan periode 0,8 sekon dan jari-jari lingkaran 0,4m. jika proyeksi  gerak tersebut menghasilkan gerak harmonic dengan simpangan 0,2 m pada awal gerakan, maka tentukan:

a.     Posisi sudut awal

b.     Jarak simpangan pada saat benda telah bergerak selama 1s

Penyelesaian:

Diket: T = 0,8 s                    R= 0,4 m                   y= 0,2 m

Ditanyakan: 

a. Ѳ = ?

b. y=?

jawab

a.     y          = A sin ((2π t/T) + Ѳ)

0,2      =0,4 sin ((2π.0/0,8) + Ѳ)

Sin Ѳ  =0,2/0,4 =0,5

Ѳ         =30˚

b.     y          = A sin ((2π t/T) + Ѳ)

=0,4 sin ((2π.0,1/0,8) + Ѳ)

=0,4 sin (45˚+30˚)

=0,4 sin (75˚)

=0,38

 10. Seutas tali yang panjangnya 250 m direntangkan horizontal . salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 2 Hz dan amplitude 10 cm, sedang ujung lainnya terikat . Getaran tersebut merambat pada tali dengan kecepatan 40 cm/s. tentukan :

(a) Amplitudo gelombang stasioner di titik yang berjarak 132,5 cm dari titik asal getaran

(b) Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah digetarkan selama 5 s dan 12 s

(c) Letak simpul keenam dan perut kelima dari titik asal getaran

Jawab:

(a) titik asal getaran yaitu = 250 – 132,5 = 117,5 cm ,

Aѕ = 2A sin (2π x/λ) = 2.10 sin (360. 117,5/20) = 20 sin 315 = -10√2

Nilai ampitudo diambil nilai positifnya yaitu 10√2

(b) t = 250 + 117,5/40 = 9,2 sekon                  

ys = 2A sin kx cos ωt

ys = As cos ωt = (-10√2) cos 2π. 12/0,5 = (-10√2.cos 48π) = 10√2cm 

(c ) simpul keenam = 50 cm dai ujung pantul

Perut kelima = 45 cm dari ujung pantul

11. Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:
a) periode getaran
b) frekuensi getaran

Penyelesaian

Diket :Jumlah getaran n = 960
waktu getar t = dua menit = 120 sekon

a) periode getaran
T = t /n
T = 120 / 960 sekon
T = 0,125 sekon

b) frekuensi getaran
f = n/t
f = 960 / 120
f = 8 Hz


12. Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan:
a) frekuensi getaran
b) jumlah getaran dalam 5 menit

penyelesaian

Diket :T = 1/2 sekon
t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon
a) frekuensi getaran
f = 1/T
f = 1/(0,5)
f = 2 Hz

b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon
n = t x f
n = 300 x 4
n = 1200 getaran

13. Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan:
a) periode getaran
b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit

penyelesaian
Diket :a) T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 sekon

b) n = t x f
n = 120 x 5
n = 600 getaran

14. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!

penyelesaian
Diket :ν = 340 m/s
f = 50 Hz
λ = ...........

λ = ν / f
λ = 340 / 50
λ = 6,8 meter


15. Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!

penyelesaian
Diket :Periode T = 0,02 s
Panjang gelombang λ = 25 m
Cepat rambat ν =.........

λ = T ν
ν = λ / T
ν = 25 / 0,02
ν = 1250 m/s

16. Duah buah Garputala bergetar secara bersama-sama dengan frekuensi masing-masing 416 Hz dan 418 Hz

Penyelesaian
Diketahui    :
f1    =  416 Hz
f2    =  418 Hz
Ditanya    :
    fl
    Tl
Jawab
 fl   =  f2 –f1
      =  418 – 416
      =  2 Hz
Tl   =  1/fl   
      =  1/2 detik    

17. Sebuah mesin jahit yang sedang bekerja mempunyai intensitas bunyi 10-8 W/m2. Apabila intensitas ambang bunyi 10-12 wb/m2, hitunglah Taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit sejenis yang sedang bekerja bersama-sama !

Penyelesaian
Diketahui    :
I1    =  10-8 Watt/m2
Io    =  10-12 Watt/m2
Ditanya    :  TI10 
Jawab        :
TI10    =   10 log I_10/Io             I10   = 10.I1  =  10.10-8  =  10-7 Watt/m2
    =  10 log 〖10〗^(-7)/〖 10〗^(-12) 
       =  10 (log 10-7 – log 10-12)
    =  10 (-7 + 12)
    =  10. 5
    =  50 dB

18. Pemancar Radio yang berfrekuensi 10.000 Hz mempunyai Panjang gelombang 150 cm. tentukan Cepat rambat bunyi tersebut !

Penyelesaian
Diketahui    :
f    =  10.000 Hz
λ    =  150 cm  = 1,5 m
Ditanya    :  V
Jawab
V    =  λ. f
    =  1,5. 10.000
    =  15.000 m/s

19. Sebuah tali membentuk gelombang dengan amplitude 20cm dan frekuensi 20 Hz. Di asumsikan bahwa tali elastic sempurna dan bagian-bagian tali yang bergetar memiliki massa 2 gram. Tentukan energy kinetic dan energy potensial setelah gelombang merambat selama 2 sekon.

Penyelesaian:

Diketahui :

A = 20 cm = 0,2 m

m = 2 g = 0,002 kg

f = 20 Hz

t = 2 s

di tanyakan :

Ep dan Ek pada saat t = 2s adalah…..?

Jawab:

Ep = ½ ky² = ½ k A² sin² ωt = ½ m ω² A² sin² ωt

     = ½ (0,002). (2. 3,14.20)² . (0,2)² (sin(π. 20.2))²

    = ½ (0,002) . (2. 3,14.20)² . (0,02)² . 1

    = 0,621 J

20. Sebuah tali panjangnya 200cm di rentangkan horizontal. Salah satu ujungnya di getarkan dengan frekuensi 2Hz dan amplitude 10 cm, serta ujung lainnya bergerak bebas. Apabila pada tali tersebut terbentuk 8 gelombang berdiri. Tentukanlah:

a.     panjang gelombang dan cepat rambat gelombang

b.     persamaan glombang berdiri

c.      letak titik simpul ke 2 dan perut ke 3 dari ujungnya bebasmnya

d.     amplitude pada jarak 150 cm dari sumber getar.

Penyelesaian

Di ketahui :

 ℓ = 200 cm

ƒ = 2 Hz

А = 10 cm

n= 8

di tanyakan

a.     λ dan v

b.     y

c.      x = 8x₃ =..

d.     A

Jawab

a.     λ = 1/N = 2m/8 = 0,25

v = λƒ = 0,25.2 = 0,5 m

b.     y = 2a cos kx sin ωt

   = 2. 0,08 cos x sin ωt

   = 0,16 cos (8πx) sin (4πt)

c.      titik simpul ke 2

x = (2n + 1) λ/4

   = (2.1 + 1) λ/4

   = 0,75

            Titik perut ke 3

            x = n/2

              = 2 λ/4 = 0,75

d.     x = 2m – 1,5m = 0,5m

A = 0,16 cos (8πx) = 0,16 cos (4π) = 0,16 m

21. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6000 Å melewati celah ganda yang berjarak 2mm. jika jarak celah kelayar adalah 2 meter, tentukanlah jarak ternag dengan garis terang orde ke tiga pada layar.

Penyelesaian

Diketahui

d = 2mm

L = 1m = 10³ mm

λ = 6000 Å = 5 x 10¯⁴ mm

m = 3

jawab

dP/L = mλ→P(2)/10³ = 3(5x10¯⁴)→ P =(15x10¯⁴) 10³ /2 = 1,5/2=0,75mm

 22. tentukan daya urai optic dari sebuah celah dengan diameter 1 mm, jarak celah layar 2m yang menggunakan cahay dengan panjang gelombang 580 nm.

Penyelsaian:

Diketahui

D = 1mm

ℓ = 2m = 2 x 10³ mm

λ= 5,8 x 10¯⁴ mm

jawab

r = 1,22 λℓ/D = 1,22 (5,8 x 10¯⁴) (2 x 10³)/1

r = 1,4 mm

23. pada prcoban interferensi Young di guynakan dua celah sempit. Jarak antara dua celah itu 2 mm, di letakan pda jarak 2 m dari layar. Garis gelap pertama berjarak 0,3 mm dari pusat. Hitunglah:

a.     panjang gelmbang yang di gunakan

b.     jarak garis terang ke 1 ke pusat

penyelesaian

diketahui

d = 2mm = 2x 10⁻³ m

ι = 2 m

interferensi gelap ρ= 0,3 mm = 3 x 10⁻⁴

 di tanyakan:

a.     λ

b.     jarak garis terang ke 1 ke pusat (ρ)

jawab

a.     d.p/l                           = (k – ½) λ

d.p                              = l (k – ½) λ

2 x 10⁻³ x 3 x 10⁻⁴   = 2 x (1- 1/2) λ

Λ                                 = 6 x 10⁻⁷ m = 60μm

b.     d.p/l                           = (k ) λ

d.p                              = l (k ) λ

ρ                                  = l (k ) λ/d = 1 x 2 x 6 x 10⁻⁷/2 x 10⁻³

ρ                                  = 6 x 10⁻⁴ m

24. sebuah alat optic di lengkapi dengan lena yang memiliki focus 50 cm di gunakan dengan diafragma yang berdiameter 4 cm. jika alat itu menggunakan cahaya dengan panjang gelombang 5,5 x 10⁻⁷m, hitunglah besarnya daya pisah angular dan linearnya.

Penyelesaian

Diketahui

L = 50 mm = 0,5 m

D = 4 cm = 4 x 10⁻² m

λ = 5,5 x 10⁻⁷ m

di tanyakan:

a.     θ =…?

b.     d₀ = …?

Jawab

a.     θ = 1,22 λ/D = 1,22 x 5,5 x 10⁻⁷/4 x 10⁻²

   = 1,6775 x 10⁻⁵ x 0,5 rad

b.     d₀ = θ. L

     = 1,6775 x 10⁻⁵ x 0,5

     = 8,3875 x 10⁻⁶ m

25. Irfan berdiri di tepi jalan. dari kejauhan datang sebuah mobil ambulans bergerak mendekati Irfan. 20 m/s. jika frekuensi sirine yg di panarkan mobil ambulan 8.640 Hz dan kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s, tentukan frekuensi sirine yang didengarkan Irfan pada saat
a. mobil ambilan mendekati Irfan
b. mobil ambulan menjauhi Irfan
Penyelesaian

diketahui
v= 340 m/s
vs = 20 m/s
fs = 8640 Hz

jawab
a. fp = v/(v-vs). fs
         =340/(340-20). 8640
         =9180 Hz

b. fp= 340/(340+20). 8640
        = 8160 Hz

26.  Suatu gas ideal memiliki tekanan 7,4 x 10⁵ N/m²dan rapat massanya 1,5 kg/m³. jika di ketahui tetapan Laplace untuk gas tersebut adalah 1,4. Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam gas tersebut
penyelesaian
dietahui
ρ= 7,4 x 10⁵ N/m²
p= 1,5 kg/m³
γ y =1,4
Jawab
v =√ P/p
   =√ (1,4) (7,4 x 10^5 Nm2)/(1,4 kg/m3

    =860,23 m/s

27. Gelombang pada permukaan air merambat dengan kecepatan 4 m/s. Jika jarak antara 3 bukit gelombang yang berturutan adalah 32 m, tentukan
a. Panjang gelombangnya
b. frekuensi gelombang tersebut
penyelesaian:
diketahui
v = 4m/s
5 bukit = 32 m
4 λ = 32m
ditanyakan
a. λ?
b. f ?

jawab
a. λ= 32/4 = 8 m
b. f = v/λ
       = 4/8 = 1/2 Hz

28. Titik O merupakan sumber bunyi yang bergetar terus menerus sehingga menghasilkan gelombang berjalan dari O ke P dengan kecepatan merambat 80 m/s, amplitudo 14 cm, dan frekuensi 20 Hz. Titik Q berada 9 m dari O. jika titik O telah bergetar 16 kali, hitunglah:
a. Simpangan di Q jika titik O memulai gerakannya ke bawah
b. fase di Q
Penyelesaian
Diketahui:
A = 14 cm
f = 20 Hz
v = 80 m/s
x = 9
Σ getaran = 16

Ditanyakan:
a. y = ...?
b. ф = ...?

Jawab:
a. simpangan di Q periode getaran (T) = 1/f

T = 1/20 = 0,05 s

waktu yang di perlukan untuk 16 getaran adalah

t = 16 x 0,05 = 0,8 s

Simpangan di Q

y = A sin 2π/T ( t-x/v)
   = A sin 2π (t/T - x/(v.T))
   = 1/T

λ= v. T
λ= 80 x 0,05 = 4
y = A Sin 2π (t/T - x/λ)

ф = (t/T - x/λ)
    = (0,8/0,05 - 9/4)
    =  16-2,25
    = 13,75
di ambil dari bilangan pecahannya = 0,75

maka persamaan simpangan di atas dapat di tulis :
y = 14 sin (2π.ф)
= 14 sin (360 x 0,75)
= 14 sin 270 derajat
= -14

b. fase di Q yaitu 0,75

29. Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 5 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:
a) frekuensi sumber bunyi
b) periode sumber bunyi
penyelesaian

Diketahui

ν = 340 m/s
λ = 5 m
f = .......... Hz

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
f = ^ν / _λ
f = 340 / 5
f = 68 Hz

30. Sebuah kapal mengukur kedalaman suatu perairan laut dengan menggunakan perangkat suara. Bunyi ditembakkan ke dasar perairan dan 5 detik kemudian bunyi pantul tiba kembali di kapal. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1500 m/s, tentukan kedalaman perairan tersebut!

penyelesaian

Menentukan jarak dua tempat (kedalaman) dengan pantulan bunyi:
S = (ν x t) / 2
S = (1500 x 5) / 2
S = 3750 meter



31. Saat cuaca mendung seorang anak mendengar bunyi guntur 1,5 detik setelah terlihat kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 m/s, tentukan jarak sumber petir dari anak tersebut!

penyelesaian

Menentukan jarak dua tempat tanpa pantulan bunyi:
S = ν x t
S = 320 x 1,5
S = 480 m

32. Gelombang bunyi dengan frekuensi 5 kHz merambat diudara yang bersuhu 30°C. Jika cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0°C adalah 330 m/s, tentukan:
a) cepat rambat bunyi
b) panjang gelombang bunyi

penyelesaian

Perbedaan cepat rambat bunyi akibat perbedaan / perubahan suhu udara:
ν = ν₀ + 0,6 t
ν = 330 + (0,6 x 30)
ν = 348 m/s

33. Tentukan perbandingan frekuensi yang dimiliki oleh dawai A yang panjangnya 100 cm dan dawai B yang panjangnya 50 cm jika kedua dawai terbuat dari bahan yang sama

penyelesaian

f_A / f_B = L_B / L_A
f_A / f_B = 50 / 100
f_A : f_B = 1: 2

34. Bunyi dengan panjang gelombang 1,5 m memiliki kecepatan rambat sebesar 330 m/s. Dapatkah bunyi tersebut didengar oleh telinga manusia normal?

penyelesaian

Mencari frekuensi terlebih dahulu:
f = ^ν / _λ
f = 330 / 1,5
f = 220 Hz
Bunyi dengan frekuensi antara 20 hingga 20000 Hz tergolong audiosonik , bisa didengar oleh manusia.
Selengkapnya :
infrasonik : frekuensi bunyi lebih kecil dari 20 Hz
ultrasonik : frekuensi bunyi lebih besar dari 20000 Hz

35. Gelombang bunyi dari suatu sumber memiliki cepat rambat 340 m/s. Jika frekuensi gelombang bunyi adalah 500 Hz, tentukan panjang gelombangnya!

penyelesaian

Diketahui

ν = 340 m/s
f = 500 Hz
λ = ...........

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
λ = ^ν / _f
λ = 340 / 500
λ = 0,68 m

36. Senar I dan senar II memiliki panjang yang sama. Jika luas penampang senar I adalah tiga kali luas penampang senar II, tentukan :
a) perbandingan frekuensi senar I dan senar II, anggap senar memiliki tegangan yang sama
b) frekuensi senar II jika frekuensi senar I adalah 500 Hz 
penyelesaian
a) f₁ / f₂ = A₂ / A₁
f₁ / f₂ = A₂ / 3A₂
f₁ : f₂ = 1: 3

b) f₁ : f₂ = 1: 3
f₂ = 3 x f1
f₂ = 3 x 500
f₂ = 1500 Hz

37. Resonansi pertama sebuah tabung kolom udara terjadi saat panjang tabung 15 cm. Tentukan:
a) panjang gelombang bunyi
b) panjang kolom udara saat terjadi resonansi kedua
c) panjang kolom udara saat terjadi resonasi ketiga
d) panjang kolom udara saat terjadi resonansi keempat
e) frekuensi bunyi, jika cepat rambat bunyi adalah 340 m/s 
penyelesaian

a) panjang gelombang bunyi
Resonansi pertama → L = (¹/₄) x λ
15 = (¹/₄) x λ
λ = 4 x 15
λ = 60 cm

b) panjang kolom udara saat terjadi resonansi kedua
Resonansi kedua → L = (³/₄) x λ
L = (³/₄) x 60 cm
L = 45 cm

c) panjang kolom udara saat terjadi resonasi ketiga
Resonansi ketiga → L = (5/4) x λ
L = (⁵/₄) x 60 cm
L = 75 cm

d) panjang kolom udara saat terjadi resonansi keempat
Resonansi keempat → L = (⁷/₄) x λ
L = (⁷/₄) x 60 cm
L = 105 cm

e) frekuensi bunyi, jika cepat rambat bunyi adalah 339 m/s
λ = 60 cm = 0,6 meter
ν = 339 m/s
f = .......Hz

f = ^ν / _λ
f = 339 / 0,6
f = 565 Hz

38. Seorang anak berada pada jarak 100 m dari sebuah sumber bunyi yang berdaya 12,56 watt. Tentukan besar taraf intensitas bunyi yang didengar anak tersebut jika Π adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I₀ = 10^-12 watt/m²!
penyelesaian

  watt/m²

=  80 dB

39. Sebuah sumber  mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10^-5 watt/m². Jika intensitas ambang bernilai 10^-12 watt/m², tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!

 penyelesaian

TI = 10 Log (I/I₀)

    = 10 log (10⁻5/10⁻¹²)

    = 70 dB

40. Seorang tukang ketik mengetik begitu kencang menyebabkan, tingkat suara rata-rata adalah 60 dB. Berapakah tingkatan decibel bila 3 orang tukang ketik yang gaduh bekerja?

PembahasanDiketahui : TI1 : 60 dB
n : 3
Ditanyakan : TI3 ?
Jawab : TIn = TI1 + 10 log n
TI3 = 60 + 10 log 3
TI3 = 60 + 4,8
TI3 = 64,8 dB

41. Cahaya monokromatik melewati dua celah sempit yang sejajar. Jarak antara kedua celah adalah 0,6 mm. Jarak antara layar dengan kedua celah adalah 60 cm. Pola interferensi yang terjadi pada layar adalah berupa garis terang dan gelap yang dipisahkan oleh jarak yang sama. Jika jarak dua garis terang berdekatan adalah 0,2 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan.

Pembahasan

Diketahui :
d= 0,6mm = 0,0006m = 6 x 10^-4 m
y =  0,2 mm = 0,0002 m = 2 x 10^-4 m
l = 60 cm = 600 mm = 0,6 m
Ditanya : panjang gelombang cahaya yang digunakan ?
Jawab :
sudut sangat kecil sehingga sin θ ~ tan θ

sin θ ~ tan θ = y/1= 0,2/600 = 0,0003 = 3,3 x 10⁻⁴

rumus interferensi konstruktif (terang pertama, n=1)

nλ = d sin θ

(1)λ = (6 x 10⁻⁴)( 3,3 x 10⁻⁴)

λ  = 19,8 x 10 ⁻⁸ m = 1,98 x 10⁻⁷m

λ  = 198 nm

42. Getaran gempa merambat dengan kecepatan 75 km/s dengan frekuensi 30 Hz. Tentukan panjang gelombang getaran gempa tersebut!
Pembahasan :
λ= v/f = 75/30 = 2,5 km = 0,25 x 10⁴

43. Apa yang di maksud dengan taraf intensitas..
Jawab
perbandingan logaritma antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran

44. Jelaskan yang anda ketahui tentang infrasonik, audiosonik dan ultra sonik!
Jawab:
-infrasonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya <20 Hz
-Audiosonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya antara 20-20.000 Hz
-Ultrasonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya >20.000 Hz

45. Jangkrik berjarak 4 m dari pendeteksi memiliki TI = 80 dB. Tetukan intensitas bunyi jangkrik, jika ada 1000 jangkrik, dan taraf intensitas jika seekor tawonnya berjarak 40 m (I0 = 10^-12 watt/m2)
Penyelesaian
Diketahui
r1 = 4 m
r2 = 40 m
TI = 80 dB
n = 1000

Ditanyakan
TI2=?

Jawab
TI2 = TI1 + 10 log n
= 80 + 10 log 1000
= 80-10.3
= 110 dB
TI2 = TI - 20 log r2/r1
= 110-20 Log 40/4
= 110 -20 . 1
= 90 dB
46. apa nama bahan yang dapat menyerap secara selektif..
Jawab : Polaroid
47. Dua buah garputala masing-masing frekuensinya 175 Hz dan 179 Hz, di bunyikan bersamaan. Hitunglah jumlah layangan yang terjadi.
Penyelesaian
Diketahui
f1 = 175 Hz
f2 = 179 Hz
Ditanyakan
Jumlah layangan

Jawab
Jumlah layangan per detik
= f2-f1
= 179-175
= 4
48. Sebuah sumber bunyi yang bergetar dengan daya 10 W. Sumber bunyi itu berbentuk titik dan memancarkan energi getaran dalam bentuk gelombang ke segala arah sama rata. Hitung taraf intensitas bunyi pada jarak 10 m dari sumber bunyi tersebut!

Penyelesaian
Diketahui
P = 10 W
R = 10 m
Ditanyakan
TI= ...?

Jawab:
Karena sumber bunyi memancar ke segala arah, pancarannya berupa bola. sehinggal, luas permukaan bola adalah

A = 4πR²
A = 4.π.(10)²
A = 400π m ²
³³
maka  


49. Sebuah cahaya merah datang tegak lurus pada kisi yang mempunyai 4000 garis setiap cm. bila spektrum orde ke 3 membentuk sudut 400 terhadap garis normal kisi. Tentukan panjang gelombang cahaya merah tersebut.

Penyelesaian
Diketahui :
d = 1/N = 1/4000 cm = 2,5 . 10ˉpangkat -6 m
Ditanyakan
λ?

Jawab:
d sin θ= n . λ
λ= d/N . sin θ
= 2,5 . 10 pangkat -6 . sin 40˚/ 3 m
= 0,54 . 10 pangkat -6 m
= 5.400 Å

50. Sebutkan gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensinya dari terkecil hingga terbesar!
Jawab
-Gelombang Radio
-Gelombang TV
-Radar
-Sinar Inframerah
-Sinar tampak
-Sinar UV
-Sinar X -Sinar gamma