*Yukk klik link dibawah ini untuk mendapatkan Lembar Kerja Peserta Didik Pada Pertemuan ke- 3*
~ Selamat mengerjakan dan tetap semangat yaaa ~
Asyiknya Belajar Fisika
Persiapan Pentas Hiburan
*SELAMAT MENGERJAKAN*
Pekemahan Sabtu Minggu
Meilani merupakan peserta
didik yang aktif dalam kegiatan pramuka, bulan Mei ini Meilani menjadi ketua
pelaksana dalam kegiatan Persami di Bumi Perkemahan Rancaupas. Pada hari Sabtu
siang akan diadakan penjelajahan di sekitar wilayah perkemahan, semua peserta
sedang berada di tenda masing-masing.
Meilani bermaksud akan mengumpulkan peserta dilapang unntuk di beri arahan
mengenai penjelajahan yang akan dilakukan. Ada beberapa cara yang dapat
dilakukan panitia untuk mengumpulkan peserta, yaitu:
1) 1. Menyalakan Sirine yang berfrekuensi 540
Hz sambil mengelilingi lapang dekat tenda peserta dengan kecepatann 10 m/s
2) 2. Menyalakan Sirine yang berfrekuensi 540
Hz di tengah lapang kemudian menyerukan peserta untuk berkumpul menggunakan Toa,
peserta berlari dari tenda ke tengah lapang dengan kecepatan 15 m//s
Cepat rambat bunyi di tempat
tersebut adalah 340 m/s. Menurut Ihsan cara kedua merupakan cara yang efektif
untuk mengumpulkan peserta. Sedangkan menurut Meilani cara pertama merupakan
cara yang lebih efektif untuk mengumpulkan peserta.
Setelah membaca wacana
diatas, jawablah pertanyaan dibawah ini!
1. Deskripsikan kembali masalah pada uraian diatas, informasikan hal penting yang dapat diambil dari permasalahan diatas
2. Jelaskan konsep dasar fisika yang berkaitan dengan permasalahan diatas!
3. Bagaimana bunyi yang akan terdengar oleh peserta ketika menggunakan cara pertama dan cara kedua?
4. Berapakah frekuensi yang didengar peserta saat menggunakan cara pertama dan cara kedua?
5. Menurutmu cara manakan yang lebih efekttif digunakan oleh panitia untuk mengumpulkan peserta, berikan alasannya!
*SELAMAT MENGERJAKAN*
4.
*Intensitas
dan Taraf Intensitas*

a. Intensitas Bunyi
Intensitas
adalah besaran untuk mengukur kenyaringan bunyi. Intensitas bunyi yaitu energi
bunyi yang tiap detik (daya bunyi) yang menembus bidang setiap satuan luas
permukaan secara tegak lurus.
Rumus intensitas bunyi di suatu titik oleh beberapa
sumber bunyi
Keterangan :
I : Intensitas bunyi (W/m2)
P : Energi tiap waktu atau daya (W)
A : Luas (m2)
Dapat diketahui intensitas gelombang bunyi pada suatu
titik berbading terbalik dengan kuadrat jaraknya dari sumber bunyi, maka
perbandingan intensitas bunyi di dua tempat yang berbeda jaraknya terhadap satu
sumber bunyi adalah :
Ternyata kuat bunyi yang terdengar oleh telinga tidak
berbanding lurus dengan besarnya intensitas bunyi. Misalnya, jika intensitas
awal 10-5 Wm-2 dan dinaikkan menjadi 2 x 10-5 Wm-, ternyata telinga kita tidak
mendengar bunyi dua kali lebih kuat, bahkan telinga merasa mendengar bunyi yang
hampir sama kuatnya. Oleh karena jangkauan intesitas bunyi yang dapat didengar
manusia sangat besar maka dibuatlah suatu besaran yang menyatakan intensitas
dalam bilangan yang lebih kecil. Besaran ini dinamakan taraf intensitas bunyi
disingkat TI.
b. Taraf Intensitas Bunyi
Yang dimaksud dengan taraf intensitas bunyi adalah logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran
keterangan:
TI = taraf intensitas bunyi (dB decibel)
I = intensitas bunyi (watt/m2)
Io = intensitas ambang pendengaran (Io= 10-12 Watt/m2)
Jika terdapat beberapa sumber bunyi yang identik maka
taraf intensitasnya menjadi :
keterangan:
n = jumlah sumber bunyi
simak video berikut ini yuukk, agar lebih memahami mengenai intensitas dan taraf intensitas bunyi!
Contoh Soal
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 ...
Efek Dopler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar. Ketika sumber bunyi dan pengamat bergerak saling mendekati maka pengamat akan mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi bunyi yang dipancarkan sumber bunyi tanpa adanya gerak relatif. Begitupun ketika sumber bunyi dan pengamat saling menjauh maka frekuennsi yang didengar oleh pengamat akan terdengar lebih rendah daripada frekuensi sumber bunyi tanpa adanya gerak relatif.
Contoh efek Dopler dapat dilihat pada gambar dibawah.
Pada saat sumber suara diam, kedua penerima mendengar besar frekuensi yang sama. Saat sumber suara bergerak, salah satu penerima mendengar frekuensi yang lebih besar dari sebelumnya dan penerima lain mendengar frekuensi yang lebih kecil dari sebelumnya. Persamaan Efek Doppler adalah :
Keterangan :
fp = frekuensi pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
v = cepat rambat udara (340 m/s)
Analogi kereta sebagai gelombang
Sumber : http://profmikra.org/?p=298)
Perhatikan gambar kereta api di atas. Analogikan kecepatan kereta identik dengan kecepatan rambat gelombang. Panjang gerbong kereta api sekitar 12,5 meter. Jika kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam = 20 m/s maka kita dapat identikkan dengan gelombang sebagai berikut :
λ = 12,5 m
v= 20 m/s
Maka frekuensi gelombang adalah
f = v . λ = 20 . 12,5 = 1,6 Hz.
Atau periode gelombang adalah
T = 1/f = 0,625 s.
Ini artinya, tiap gerbong akan melewati kita yang sedang berdiri setiap 0,625 detik.
Sekarang, bagaimana jika berjalan ke arah datangnya kereta? Kalau ini dilakukan maka Anda akan melihat datangnya gerbong lebih cepat. Gerbong berikutnya akan mencapai kita lebih cepat. daripada kalau kita berdiri. Ini berarti periode tibanya gerbong yang kita ukur lebih kecil atau frekuensi yang kita ukur lebih besar.
Sebaliknya, pada saat bersamaan kita bergerak searah gerak kereta, maka gerbong berikutnya akan mencapai kita lebih lambat. Periode tibanya gerbong yang kita deteksi menjadi lebih panjang. Atau frekuensi yang kita ukur menjadi lebih kecil. Jadi frekuensi tibanya gerbong yang kita ukur sangat bergantung pada keadaan kita. Diam, bergerak ke arah datangnya kereta, atau bergerak searah gerak kereta akan menghasilkan catatan frekuensi yang berbeda. Hal serupa bergantung pada gelombang. Dan fenomena ini dinamakah efek Doppler.
Yukk simak video berikut untuk penjelasan lebih lanjut mengenai Efek Dopper!
Contoh Soal
1. Setelah kamu mengetahui rumus efek Doppler di atas, sekarang kita kerjakan contoh soal ini yuk! 1. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72 km/jam mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 940 Hz. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Bunyi yang didengar oleh orang yang beada di stasiun berfrekuensi…
~ yuk simak pembelajaran dengan selalu bersemangat dan terus merasa ingin tahu ~
*Alat Penghasil Bunyi*
a. Dawai
Coba kamu
memetik gitar dengan lebih kencang, pasti suaranya lebih nyaring. Bandingkan dengan
petikan yang lembut dan pelan, pasti bunyi yang keluar akan lebih rendah.
Gitar merupakan alat musik yang menggunakan dawai
sebagai sumber bunyinya. Gitar dapat menghasilkan nada-nada yang berbeda dengan
jalan menekan bagian tertentu pada senar itu saat dipetik. Nada yang dihasilkan
dengan pola paling sederhana disebut nada dasar, kemudian secara berturut-turut
pola gelombang yang terbentuk menghasilkan nada atas ke 1, nada atas ke 2, nada
atas ke 3 dan seterusnya. Baca dengan baik uraian tentang nada-nada pada dawai.
Nada Dasar
Nada Dasar terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1/2 gelombang seperti pada gambar. Tali dengan panjang L membentuk ½ λ,
Sehingga : L
= ½ λ maka λ = 2L. Maka frekuensi nada dasar adalah![]()
Nada Atas ke-1
Nada atas ke 1 terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1 gelombang. Tali dengan panjang L membentuk 1 λ.
L = 1 λ maka λ = L
Frekuensi nada atas ke 1 adalah
Nada Atas
ke-2
Nada atas ke 2 terjadi apabila sepanjang dawai terbentuk 1 ½ gelombang. Tali dengan panjang L membentuk 1 ½ λ atau 3/2 λ
L = 3/2 λ maka λ = 2/3 L
Frekuensi nada atas ke 2 adalah
Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa
frekuensi nada atas ke n
Frekuensi-frekuensi dan seterusnya disebut frekuensi
alami atau frekuensi resonansi.
Perbandingan frekuensi-ferkuensi di atas, yaitu
b. Pipa Organa
Adapun sumber bunyi yang menggunakan kolom udara
sebagai sumber getarnya disebut juga pipa organa contohnya pada seruling,
terompet, atau piano. Pipa organa dibagi menjadi pipa organa terbuka dan pipa
organa tertutup.
1. Pipa organa terbuka
Nada dasar
Jika
sepanjang pipa organa terbentuk 1/2 gelombang, maka nada yang dihasilkannya
disebut nada dasar
L = ½ λ maka
λ = 2L
sehingga persamaan frekuensi nada dasar untuk pipa
organa terbuka
Nada atas ke-1
Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1 gelombang ,
maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 1.
L = 1 λ maka λ = L
Frekuensi nada atas ke 1 adalah
Nada atas
ke-2
Jika sepanjang pipa organa terbentuk 3/2 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 2. Pipa organa dengan panjang L, dimana
L = 3/2 λ maka λ = 2/3 L
Persamaan nada atas ke 2 yaitu
Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa
frekuensi nada atas ke n pada pipa organa terbuka dapat ditentukan dengan rumus
2. Pipa organa tertutup
Nada dasar
Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1/4 gelombang, maka nada yang dihasilkannya disebut nada dasar. Persamaan pipa organa tertutup untuk nada dasar adalah
Nada atas ke-1
Jika sepanjang pipa organa terbentuk 3/4 gelombang , maka nada yang dihasilkannya disebut nada atas ke 1.
Persamaan pipa organa tertutup untuk nada atas ke 1
adalah
Berdasarkan data diatas dapat diambil kesimpulan bahwa
frekuensi nada atas ke n pada pipa organa tertutup dapat ditentukan dengan
rumus :
Perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh
sumber bunyi berupa pipa organa tertutup dengan frekuensi nada dasarnya
~ yuk simak pembelajaran dengan selalu bersemangat dan terus merasa ingin tahu ~
*Cepat
Rambat Gelombang Bunyi*
Gelombang sebagai sesuatu yang merambat tentunya memiliki kecepatan selama proses rambatannya. pada gelombang hal ini disebut dengan istilah cepat rambat gelombang yang dinyatakan dengan notasi v. Sama halnya dengan kecepatan pada umumnya cepat rambat gelombang memiliki satuan m/s, bahwa bunyi memerlukan waktu untuk merambat pada jarak tertentu, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
Sehingga dalam persamaan gelombangKeterangan :
v : cepat rambat bunyi (m/s)
λ : panjang gelombang bunyi (m)
f : frekuensi bunyi (Hz)
s : jarak yang di tempuh (m)
t : selang waktu (s)
T : Periode (s)
Cepat rambat bunyi di udara yaitu sekitar 340 m/s. Bunyi merambat melalui mediun berupa zat padat, zat cair, dan zat gas, maka berdasarkan mediumnya cepat rambat bunyi dapat diurutkan
Hal tersebut disebabkan karena zat padat memiliki ja rak antarpartikel yang paling dekat dari pada zat cair dan gas. Selain berdasarkan kerapatan antarpartikel cepat rambat gelombang dipengaruhi oleh temperatur medium perambatnya. Ketika temperatur dari suatu partikel dipanaskan maka kecepatan geraknya akan meningkat dan hal ini menyebabkan cepat rambat bunyi juga menjadi meningkat.
a. Cepat rambat bunyi di dalam medium gas
v = cepat
rambat bunyi (m/s)
γ = tetapan
Laplace
R = tetapan
gas umum (J/mol K)
T = suhu
mutlak (K)
Mr = massa molekul relatif (kg/mol)
Berdasarkan persamaan diatas, disimpulkan bahwa cepat rambat bunyi di udara tidak dipengaruhi oleh tekanan akan tetapi dipengaruhi oleh temperatur udara.
Agar lebih memahami mengenai cepat rambat bunyi, simak kembali video berikut ini yaaa!
b. Cepat rambat bunyi di dalam
medium zat cair
v = cepat
rambat bunyi (m/s)
B = modulus
Bulk (N/m2)
𝜌 = massa jenis zat cair (kg/m3)
c. Cepat rambat bunyi di dalam
medium zat padat
v = cepat
rambat bunyi (m/s)
B = modulus
Young (N/m2)
𝜌 = massa jenis zat padat (kg/m3)
Contoh Soal
Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi di dalam air, jika diketahui modulus Bulk air 2,25 x 10 pangkat 9 Nm-2 dan massa jenis air 10 pangkat 3 kgm-3. Tentukan pula panjang gelombangnya, jika frekuensinya 1 kHz.