bab 4 getaran,gelombang,bunyi

17

Click here to load reader

Upload: 11kimiaanalisis1

Post on 31-Dec-2015

248 views

Category:

Documents


36 download

DESCRIPTION

Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

TRANSCRIPT

Page 1: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

BAB IV

GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

A. GETARAN

1. Getaran adalah gerakan bolak-balik secara periodik melalui titik kesetimbangan.

Contoh: - ayunan sederhana

- benda yang digantung pada pegas

1 getaran = gerak O – A – O – B – O

Waktu bergetar ( t ) = waktu yang diperlukan

suatu titik untuk melakukan getaran

Waktu getar = periode ( T ) = waktu yang

diperlukan oleh suatu titik untuk melakukan

satu kali getaran.

Frekuensi getaran ( ) = jumlah getaran yang dilakukan suatu titik selama satu

detik.

Hubungan dan T

get/s = cps = Hz

2. Getaran Harmonis

Adalah gerakan proyeksinya suatu yang bergerak melingkar pada garis tengah

lingkaran

Fase ( ) adalah perbandingan antara waktu

bergetar dengan waktu getar

Sudut fase ( )

Simpangan getaran ( y )

Adalah jarak antara kedudukan setimbang dengan kedudukan titik yang

bergetar

y = R sin R = Amplitudo = simpangan getar terbesar

t f 2

Kecepatan getaran ( v1 )

v = A

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 10

A BB

O

= =

= = . t = = . t

= 360 . = 2 .

= 360 . = 2 .

Q

O P

P1

v

aS

Ry

y = A sin y = A sin

V’ = v cos V’ = v cos

= = T = T =

Page 2: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

Percepatan getaran ( a’ )

aS = 2 A

aS = percepatan sentripetal ( m/s2 )

a’ = percepatan getaran ( m/s2 )

= kecepatan anguler ( rad/s2 )

v = kecepatan linier ( m/s )

Gaya pada getaran ( F )

F = m . a’

k = m . 2

= 2π f (kelas XI TKR2-9-2-2012)

Energi getaran :

a. Energi potensial (Ep)

b. Energi kinetik (Ek)

c. Energi mekanik (Em)

Em = Ep + Ek

= ½ k y2 + ½ m v2

= ½ k A2 sin2 + ½ m 2 A2 cos2

= ½ k A2 sin2 + ½ k A2 cos2

= ½ k A2 ( sin2 + cos2 )

F = gaya ( N )

k = konstanta

Ep = energi potensial ( J )

Ek = energi kinetik ( J )

Em = energi mekanik ( J )

A = Amplitudo (m) (XI TKR 3/9-2-2012)

3. Periode getaran pada pegas dan ayunan sederhana

a. Pegas b. Ayunan Sederhana

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 11

a’ = – aS sin a’ = – a

S sin

a’ = – 2 ya’ = – 2 y

F = k . yF= m.( 2π f)2 .yF= m 4π2 f2 .y

F = k . yF= m.( 2π f)2 .yF= m 4π2 f2 .y

Ep = ½ k y2Ep = ½ k y2

Ek = ½ m v2Ek = ½ m v2

Em = ½ k A2Em = ½ k A2

T = 2T = 2 = = T = 2T = 2 = =

Page 3: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

T = periode (s) T = periode ayunan (s)

m = massa beban yang digantung (kg) l = panjang tali ( m )

k = konstanta pegas ( N/m ) g = percepatan gravitasi bumi ( m/s2 )

= frekuensi ( Hz ) y = simpangan getaran ( m )

Contoh soal:

1. Sebuah benda massanya 10 gram, bergetar selaras dengan amplitudo 10 cm dengan

waktu getar 4 detik. Pada saat 1/2 detik setelah benda melalui letak keseimbangan,

hitung : a. Frekwensi e. kecepatan getaran

b. fase f. gaya getaran

c. sudut fase g. energi mekanik

d. Simpangan h. Periode

Penyelesaian :

D1 : m =10 gr

A = 10 cm

T = 4 s

t = ½ s

D2 : a. f ?

b. φ ?

c. θ ?

d. y ?

e. v ?

f. F ?

g. Em ?

h. T ?

D3 :

a. f = 1/T

= 1/ 4 Hz

b. Simpangan = A = 10 cm

c. Periode T = 1/f

= 1/ ¼

= 4 s

d.

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 12

xC B

A

yl

y = l sin y = l sin

Page 4: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

2. Suatu titik materi bergetar selaras dengan persamaan simpangan : y = 10 sin ½ t,

y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan:

a. Amplitudo,

b. frekwensi dan

c. simpangannya bila t = ½ s.

Penyelesaian :

D1. y = 10 sin ½ t

D2. a. A = ..........?

b. f = ...........?

c. y = ............? bila t = ½ s

D3. a. A = 10 m

b. f 2

½ = 2 f

f = ¼ Hz

T = 1/f

= 1/ ¼

= 4 s

d. y = A sin t

= 10 sin t2/1

= 10 sin ½ 180o ½

= 10 sin 45o

= 10 . ½ 2

= 5 2 meter

3. Suatu beban dengan massa 20 gram digantung pada sebuah pegas ditarik dengan

gaya 0,9 N sehingga menyimpang sebesar 3 cm, kemudian dilepas. Hitung :

a. Tetapan gaya pegas

b. Perioda dan frekwensi getaran

Penyelesaian :

D1. m = 20 gr = 2 X 10-2 kg

F = 0,9 N

∆x = 3 cm = 3 x 10-2 m

D2. a. k ........?

b. T & f ........?

D3. a. F = k ∆x

0,9 = k . 3 x 10-2

03,0

9,0k

k = 30 N/m2

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 13

Page 5: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

b. m

kf

2

1

02,0

30

14,32

1

xf

151028,61

f Hz

T = 1/ f

= 1/ .....

= ....... sekon

4. Sebuah bandul dengan massa beban 100 gram dengan panjang tali 40 cm

(g = 10 m/s2), tentukan perioda getarannya!

Penyelesaian :

D1. m = 100 gr

l = 40 cm

g = 10 m/s2

D2. T = ...........?

D3. g

lT 2

T = 2π 10

4,0

T = 2 x 3,14 x 0,2

T = 6,28 x 0,2

T = 1256 x 10-3 s

T = 1,256 s

Soal-Soal

1. Suatu titik zat melakukan getaran harmonis dengan amplitudo 4 cm. Berapakah

simpangan pada saat fasenya 12

1 dan

2

1?

2. Sebuah titik materi melakukan getaran harmonis, frekwensi getarannya 6

1Hz,

amplitudo 3 cm. Hitung simpangan titik tersebut setelah bergetar selama 2 detik!

3. Sebuah pegas dengan tetapan gaya 50 N/m dengan massa beban 50 gram. Dari

keadaan setimbangnya pegas ditarik dengan gaya 2 N. Tentukan :

a. Simpangan maximum pegas

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 14

Page 6: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

b. Perioda dan frekwensi.

4. Berapakah panjang sebuah ayunan bandul matematik supaya mempunyai perioda

tepat 1 detik?

5. Pada suatu saat fase dari getaran harmonis 3

1 dengan amplitudo getaran 4 cm dan

perioda getarannya 2

1 detik. Tentukan simpangan getaran harmonis tersebut!

B. GELOMBANG

- Usikan = gangguan (rambatan energi melalui medium)

- Pulsa = Usikan tunggal pada medium

- Gelombang = Usikan secara periodik pada medium

- Gelombang mengakibatkan partikel-partikel yang dilalui bergetar.

- Gelombang :1. Berdasarkan medium : - Gelombang Mekanik

- Gelombang elektromagnet

2. Berdasarkan arah getaran : - Gelombang Transversal

- Gelombang Longitudinal

3. Gelombang A dan Q : - Gelombang Berjalan

- Gelombang Diam

a. Gelombang Mekanik :

Syarat terjadinya harus ada : 1. Sumber bunyi

2. Medium yang lenting

Contoh : - Gelombang pada tali

- Gelombang pada pegas

- Gelombang pada air

b. Gelombang Elektromagnet :

- Gelombang yang terjadi karena adanya perubahan kuat medan listrik dan kuat

medan magnet secara periodik.

- Tidak perlu medium (Kecepatan V = 3 . 108 m/dt)

Contoh : - Gelombang Radio - Ultra Violet

- Gelombang TV dan Radar - Sinar X

- Infra merah - Sinar

- Cahaya

c. Gelombang Transversal :

- Gelombang yang arah getaran tegak lurus arah rambatan gelombang

- Mempunyai bukit dan lembah

d. Gelombang Longitudinal

- Gelombang yang arah getaran sejajar/berimpit arah gelombang

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 15

Page 7: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

- Mempunyai rapatan dan renggangan

RUMUS GELOMBANG

1. Periode Gelombang = T (detik)

Adalah waktu yang diperlukan 1 (satu) gelombang untuk melewati 1 (satu)

titik.

2. Frekuensi Gelombang = f (Hz)

Adalah jumlah gelombang yang melewati titik selama 1 (satu) detik.

3. Panjang Gelombang = (m, cm)

Adalah karak yang ditempuh gelombang setiap periode.

4. Kecepatan Gelombang = v

Adalah jarak yang ditempuh gelombang setiap satuan waktu

e. Gelombang Berjalan

Adalah gelombang yang terjadi dimana setiap partikel yang dilalui gelombang

bergetar harmonis dengan A,T dan f yang sama.

1. Gelombang berjalan transversal

- Gelombang berjalan dimana arah getaran tegak lurus arah gelombang.

- Merambat pada zat padat

- 1 gelombang (terdiri dari bukit dan lembah)

2. Gelombang berjalan longitudinal

- Gelombang berjalan dimana arah getaran sejajar/berimpit arah gelombang.

- Merambat pada zat padat, cair, gas

- 1 gelombang terdiri dari : - Rapatan-renggangan-rapatan

- Renggangan-rapatan-renggangan

Rumus gelombang berjalan :

A C B

Misal A bergetar tA = t dt

C bergetar tC, dimana tC = tA – tAC

tC = t – AC/v

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 16

f = 1/Tf = 1/T

v = / Tv = / T v = . fv = . f

Page 8: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

tC = t – x/v

Simpangan di C adalah :

Yc = A sin Yc = simpangan dititik c (cm, m)

= A sin 2.Qc A = amplitudo gelombang (cm, m)

= A sin 2f.tc f = frekwensi gelombang (Hz)

= A sin 2.f(t – x/v) t = waktu bergetar (s)

= A sin 2 (ft – fx/v) x = jarak (cm, m)

= panjang gelombang (cm, m)

Yc = A sin (2ft - 2

x)

Jika : 2

= k maka

k = bilangan gelombang ( ...../m)

f. Gelombang Diam = Gelombang Stasioner

- Terjadinya karena peristiwa : 1. Refleksi

2. Interferensi

- Adalah interferensi 2 gelombang berjalan yang merambat dengan A, T, f dan

kecepatan yang sama, tetapi arahnya berlawanan.

- Hasilnya = Perut (P), Simpul (S) dan sebagainya

- Jarak 2 perut berturut-turut (P-S-P) =

- Jarak 2 simpul berturut-turut (S-P-S) =

- Perut adalah titik-titik yang mempunyai amplitudo maksimum

- Simpul adalah titik-titik yang mempunyai amplitudo minimum.

Contoh Soal :

1. Jarak 2 rapatan berturut-turut gelombang berjalan longitudinal 4 cm, jika kecepatan

merambat gelombang 400 m/dt. Tentukan periodenya?

Penyelesaian :

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 17

Yc = A sin 2 (ft – x/)Yc = A sin 2 (ft – x/)

Yc = A sin (2ft – k x)Yc = A sin (2ft – k x)

Page 9: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

2. Seutas tali AB panjangnya 4 m, A digetarkan secara periodik dengan amplitudo

4 cm dan periode 12 detik, ternyata pada tali kuat gelombang berjalan transversal

dengan kecepatan 1/3 m ms-1. Tentukan simpangan di C yang berada 1 m setelah A

bergetar 6 detik!

Penyelesaian :

3. Diketahui persamaan simpangan gelombang berjalan :

y = 6 sin (4t – x)

y dalam meter dan t dalam sekon

Tentukan : a. amplitudo, frekwensi dan kecepatan gelombang

b. simpangan setelah t = ¼ s dan x = 1 m

Penyelesaian :

Soal-Soal

1. Gelombang berjalan transversal merambat dengan kecepatan 5 m/s. Jarak yang

ditempuh gelombang setiap periode 150 mm. Tentukan frekwensinya!

2. Jika v = 10 m/s, tentukan panjang gelombang dan perioda!

3. Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan :

y = 0,05 sin (16t – 4x), jika x dalam meter dan t dalam detik, tentukan : amplitudo

gelombang, cepat rambat gelombang dan bilangan gelombang!

4. Sebuah titik O bergetar harmonis menghasilkan gelombang berjalan transversal

cepat rambat gelombang 25 m/s, frekwensi 5 Hz dan amplitudonya 10 cm. Hitung

simpangan dan fase titik P yang berjarak 4 m dari titik O setelah titik O bergetar

½ detik!

5. Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan :

y = 0,2 sin 0,4(60t – x), dengan x dan y dalam cm dan t dalam detik.

Tentukan : a. amplitudo gelombang

b. bilangan gelombang

c. panjang gelombang

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 18

Page 10: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

d. frekwensi

e. cepat rambat gelombang

C. BUNYI

- Bunyi adalah kesadaran dari otak adanya rambatan getaran.

- Sumber bunyi adalah benda-benda yang bergetar dan menimbulkan bunyi

- Sumber bunyi dirambatkan dalam bentuk gelombang berjalan longitudinal oleh

karena itu :

1. Sumber bunyi merambat perlu medium (pada riat kerapatannya besar maka

semakin cepat merambatnya)

2. Berlaku rumus : V = cepat rambat bunyi ( m/s )

= panjang gelombang ( m )

= frekwensi bunyi ( Hz )

3. Mempunyai amplitudo, frekwensi dsb.

a. Amplitudo semakin besar terdengar suara yang keras, amplitudo kecil

terdengar suara yang lemah.

b. Frekwensi semakin besar terdengar suara tinggi.

c. Frekwensi semakin kecil terdengar suara rendah.

- Macam-macam sumber bunyi

1. Nada : sumber bunyi yang frekwensinya teratur.

2. Desiran : sumber bunyi yang frekwensinya kurang teratur.

3. Desah : sumber bunyi yang frekwensinya tidak teratur.

Berdasarkan daya penangkapan manusia sumber bunyi ada 3

1. Ultra Sonik : frekwensinya > 20.000 Hz

2. Audio : frekwensinya antara 20 Hz s/d 20.000 Hz

3. Infra Sonik : frekwensinya < 20 Hz

1. Refleksi/Pemantulan

a. Hukum Pemantulan

1) Sudut datang = sudut pantul

2) Suara datang, garis normal, suara pantul

terletak dalam satu bidang datar.

b. Macam-macam bunyi pantul

1) Bunyi pantul yang memperkuat suara asli

2) Gaung : bunyi pantul membuat suara kurang jelas

3) Gema : bunyi pantul yang membuat suara semakin jelas.

2. Refraksi/Pembiasan

Sumber bunyi dapat mengalami refraksi susah suara pada malam hari lebih jelas

pada siang hari.

Siang hari

t rendah > t tinggi <

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 19

V = . V = .

d

N

i r

Page 11: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

t = tinggi < t = rendah >

Suara pada malam hari lebih jelas karena pada malam hari udara dipermukaan

bumi suhunya lebih rendah dari pada diatas berarti kerapatan udara dipermukaan

bumi lebih rapat dari pada diatas sehingga suara cenderung berbelah ke bawah.

3. Interferensi

Sumber bunyi dapat mengalami Interferensi.

Dapat dijelaskan pada peristiwa : Layangan.

- Layangan :

Adalah peristiwa bertambahnya atau berkurangnya amplitudo karena

interferensi 2 SB yang koheren.

- Hasilnya : pengerasan, pelemahan dan sebagainya.

- Layangan terdiri dari : pengerasan pelemahan, pengerasan pelemahan.

- Syarat : selisih frekwensi 2 SB harus kecil

4. Difraksi/Pembelokan

- Muka gelombang adalah titik-titik yang mempunyai fase yang sama

- Setiap partikel yang dilalui gelombang selalu membentuk muka gelombang

baru.

Cepat Rambat Bunyi

v = cepat rambat bunyi (m/s)

= panjang gelombang (m)

= frekwensi bunyi (Hz)

a. Cepat rambat bunyi dalam gas

P = tekanan gas (N/m2)

= tetapan Laplace

R = tetapan gas umum

= 8,317 j/mol0K

T = suhu (K)

M = massa 1 mol gas

b. Cepat rambat bunyi dalam zat cair

B = modulus Bulk zat cair (N/m2)

= massa jenis zat cair (kg/m3)

c. Cepat rambat bunyi dalam zat padat

E = modulus young (N/m2)

= modulus zat padat (N/m2)

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 20

Jumlah layangan tidap detik = tinggi - rendahJumlah layangan tidap detik = tinggi - rendah

v = . v = .

v = v =

v = v =

v = v =

v = v =

Page 12: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

= massa jenis zat padat (kg/m3)

Percobaan Melde

Fungsinya : menentukan kecepatan gelombang berjalan transversal pada dawai.

W

= massa persatuan panjang dawai

= l

m

v = cepat rambat gelombang (m/s)

F = gaya tegang dawai (N)

m = massa (kg)

l = panjang dawai (m)

Resonansi Bunyi

Adalah ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar.

Syarat : benda yang ikut bergetar = benda yang bergetar.

Fungsinya : menentukan kecepatan suara di udara.

Sumber-sumber bunyi yang beresonansi : senar dan pipa organa.

Percobaan Marsenne

Fungsinya menentukan frekwensi SB pada dawai

S F dan

o = frekwensi nada dasar

l = panjang dawai

F = gaya tegang

n = frekwensi nada atas ke n (n = 1, 2, 3, …..)

Energi pada Sumber Bunyi

K = tetepan m = massa

A = amplitudo = kecepatan anguler

Proses mendengar harus ada : 1. Benda yang bergetar

2. Medium/zat perantara

3. Telinga

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 21

v = v =

v = v =

o = o =

E = ½ k A2E = ½ k A2 k = m 2

n = n =

Page 13: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

Sedangkan nyaring tidaknya SB tergantung :

- frekwensi

- kepekaan telinga

- intensitas

Intensitas Bunyi (I)

Adalah besarnya energi yang dipancarkan sumber bunyi disetiap satuan waktu

yang menembus bidang secara tegak lurus setiap satuan luas.

I = A

tE

t

E = P

Sedang intensitas bunyi di suatu titik berjarak r dari SB adalah :

r = jarak

k = konstanta (maisng-masing SB k berbeda)

A = 4 πr2

Taraf Intensitas Bunyi (TI)

Adalah :perbedaan antara logaritma intensitas bunyi dari suatu bunyi dengan

logaritma harga ambang intensitas bunyi.

Dalam dB (deci Bell)

Dalam B (Bell)

TI = taraf intensitas (dB)

I = intensitas bunyi (w/m2)

Io = intensitas ambang bunyi (w/m2)

Azas Doppler

Adalah gejala tidak samanya frekwensi bunyi yang terdengar dengan frekwensi

sebenarnya, karena pendengar dan sumber bunyi relatif bergerak.

p = frekwensi pendengar (Hz)

s = frekwensi sumber bunyi (Hz)

v = kecepatan gelombang bunyi di udara (m/s)

vS = kecepatan gerak sumber bunyi (m/s)

vP = kecepatan gerak pendengar (m/s)

Ketentuan :

- Jika S dan P bergerak kekanan tanda –

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 22

I = I =

I = I =

TI = log TI = log

TI = 10 log TI = 10 log

p = . sp = . s

P= daya (watt)\A= luas permukaan (m2)I= intensitas bunyi (w/m2)

TI = TI1 +10 log TI = TI

1 +10 log

Page 14: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

- Jika S dan P bergerak ke kiri tanda

Contoh Soal

1. Berapa laju rambat bunyi dalam karbondioksida yang bersuhu 4000K dan ber-

tekanan 0,5 atm? (M = 44 kg/kmol, = 1,3)

Penyelesaian :

2. Berapa laju gelombang kompresi pada batang logam yang mempunyai modulus

young 1,2 x 1010 N/m2 dan massa jenis 8920 kg/m3.

Penyelesaian :

3. Sepotong dawai panjangnya 80 cm mempunyai masa 64 miligram. Kalau dawai itu

ditegangkan dengan gaya 96 N, berapakah frekwensi nada yang dihasilkan apabila

pada saat digetarkan terjadi ½ ?

Penyelesaian :

4. Berapakah taraf intensitas suatu mesin yang mempunyai intensitas 102 w/m2, jika

intensitas ambangnya 10-10 w/m2?

Penyelesaian :

5. Dua buah mobil saling mendekati dengan laju masing-masing v1. Salah satu mobil

membunyikan klaksonnya ( = 3000 Hz), yang oleh pengemudi mobil yang lain

terdengar sebesar 3400 Hz. Dari data ini, tentukan v1 jika v bunyi diudara 340 m/s!

Penyelesaian :

Soal-Soal Latihan :

I. Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan tepat!

1. Tiga detik setelah sebuah senapan ditembakkan, penembak mendengar gemanya.

Berapa jauhkan permukan yang memantulkan itu dihitung dari tempat

penembakan? v bunyi = 340 m/s.

2. Berapakah laju gelombang bunyi didalam air? Modulus untuk air = 2,2 x 109 N/m2

dan air = 1 gr/cm3.

3. Diketahui taraf intensitas suatu bunyi 40 dB, sedang harga intensitas ambang

pendengaran 10-20 w/m2. Hitung intensitas bunyi tersebut!

4. Berapakah taraf intensitas total dari 10 buah mesin yang dibunyikan bersama-

sama, jika taraf intensitas masing-masing mesin 60 dB?

5. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi seorang

pendengar yang sedang diam. Jika frekwensi sumber bunyi 800 Hz dan kecepatan

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 23

Page 15: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

perambatan gelombang bunyi di udara 380 m/s. Berapakah frekwensi gelombang

bunyi yang terdengar oleh pendengar?

6. Sebuah sumber bunyi memancarkan energi kesegala arah sama rata sebesar

1,5 watt. Hitung intensitas dan taraf intensitas di sebuah titik yang berada 25 meter

dari sumber bunyi! Ambang intensitasnya = 10-16 w/m2.

7. Ditempat sejauh 2 m dari sumber bunyi, intensitas bunyi yang diterima 0,01 w/m2.

Berapa intensitas bunyi yang diterima di tempat sejauh 10 m dari sumber bunyi?

8. Seorang pilot menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine dengan

frekwensi 2000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekwensi 1700 Hz dan

cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah kecepatan pesawat udara tersebut?

II. Pilihlah jawaban yang tepat !

1. Suatu titik melakukan gerak harmonis dengan amplitudo A. pada saatkecepatannya sama dengan kecepatan maksimum, simpangannya adalah ....a. Nolb. 0,5 Ac. 0,064 Ad. 0,87 Ae. A

2. Sebuah pegas mempunyai konstanta 200 N/m bergetar harmonis dengan amplitudo5 cm. Berapa energi pegas setelah 1 jam adalah ....a. 0,25 Jb. 0,5 Jc. 1,0 Jd. 0,87 Je. 10 J

3. Pada saat energi kinetik benda yang bergetar harmonik sama dengan energipotensialnya, maka ....a. Sudut fasenya 1800 d. Sudut fasenya 450

b. Fasenya ¼ e. Percepatannya nolc. Fasenya ¾

4. Sebuah engkol mesin bergerak harmonis dengan kecepatan sudut 240 rad/det. Bilaamplitudo 2 m, maka simpangan pada saat bergetar 0,25 detik adalah ....a. 0,25 m d. 2 mb. 2 m e. 22 mc. 3 m

5. Ayunan bandul jam adalah satu kali tiap detik. Bila g = 9,8 m/s2, maka panjanglengannya adalah ....a. 78,0 cm d. 40,2 cmb. 64,1 cm e. 24,8 cmc. 49,7 cm

6. Sebuah materi bergetar harmonis dengan periode 6 detik dan amplitudo 10 cm.Kelajuan materi pada saat berada 5 cm dari titik seimbangnya adalah ....a. 7,09 cm/s d. 11,06 cm/sb. 8,51 cm/s e. 19,12 cm/sc. 9,06 cm/s

7. Perbedaan antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal terletak pada a. Arah rambatnya d. Frekuensinyab. Arah getarnya e. Cepat rambatnyac. Panjang gelombangnya

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 24

Page 16: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

8. Frekuensi suatu pemancar radio 2 MHz. Jika cepat rambat gelombangelektromagnetik di udara 3.108 m/s, maka panjang gelombangnya adalah ....a. 6.10-9 d. 1,0.108

b. 6.10-3 e. 6,0.103 mc. 1,5.102 m

9. Gelombang listrik PLN frekuensinya 50 Hz. Saat fase gelombang 1/8, makarambatnya adalah ....a. 1/100 detik d. 1,0 detikb. 1/50 detik e. 25 detikc. 1/25 detik

10. Gelombang stasioner pada tali terjadi karena ....a. Terjadi interferensi d. Layangan gelombangb. Adanya efek doppler e. Resonansi gelombangc. Pantulan gelombang

11. Cepat rambat gelombang transversal pada tali adalah 40 m/s. Jika panjang tali 30 m dan tegangan tali 2N, maka massa tali adalah ....a. 0,0375 kg d. 3,75 kgb. 0,375 kg e. 6,75 kgc. 0,65 kg

12. Suatu gelombang merembet dengan persamaan : y = 8 sin (2t – 0,22x). jika xdan y dalam meter dan t dalam detik, maka frekuensi dan panjang gelombangnya ..a. 1 Hz dan 0,4 m d. 2 Hz dan 10 mb. 1 Hz dan 2,5 m e. 3 Hz dan 10 mc. 1 Hz dan 10 m

13. Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 348 m/s dan frekuensi 480 Hz.Panjang gelombang bunyi tersebut adalah ....a. 0,16 m d. 2,01 mb. 0,725 m e. 4,20 mc. 1,38 m

14. Cepat rambat bunyi dalam air 4 kali cepat rambat rambat bunyi di udara. Panjanggelombang bunyi dalam air adalah .... kali panjang gelombang bunyi di udara.a. 4 d. ½ b. 2 e. ¼ c. 1

15. Sumber bunyi mempunyai intensitas 10-8 w/m2. Taraf intensitas sumber bunyitersebut adalah .... (Io = 10-13 W/m2)a. 10 dB d. 40 dBb. 20 dB e. 50 dBc. 30 dB

16. Mobil pemadam kebakaran melaju dengan kecepatan 36 km/jam. Sambilmembunyikan sirine yang frekuensinya 669 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara340 m/s, maka seseorang yang berdiri di tepi jalan mendengarkan frekuensi sirineyang mendekatinya sebesar ....a. 780 Hz d. 680 Hzb. 740 Hz e. 660 Hzc. 700 Hz

17. Intensitas bunyi pada jarak 20 m dari sumber bunyi besarnya 10-6 W/m2. Padajarak berapakah agar intensitas bunyi itu tinggal ¼ kali semula ....a. 5 m d. 30 mb. 10 m e. 40 mc. 20 m

18. Kebisingan bunyi sebuah mesin ketik adalah 50 dB. Bila dalam sebuah kantorterdapat 100 mesin ketik yang dibunyikan bersama-sama, maka kebisingan kantortersebut adalah ....a. 50 dB d. 90 dB

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 25

Page 17: Bab 4 Getaran,Gelombang,Bunyi

b. 60 dB d. 150 dBc. 70 dB

19. Peristiwa layangan bunyi terjadi bila ada interferensi antara dua gelombang bunyiyang ....a. Sama frekuensinya d. Hampir sama frekuensinyab. Sama amplitudonya e. Hampir sama amplitudonyac. Sama periodenya

20. Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan itu terdengar taraf intensitas ....a. 5 dB d. 40 dBb. 20 dB e. 50 dBc. 30 dB

Modul Fisika / Siti Hanik Zubaidah 26