Supersonik Kalian masih ingat dengan pesawat Concord? Itulah pesawat yang dapat ber

433 Aplikasi lain dari gelombang ultrasonic dalam kedokteran adalah untuk mengukur laju aliran daeah dalam nadi. Frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan dalam aplikasi ini biasanya 5 – 10 MHz. Sel-sel darah merah yang mengalir dalam tubuh berfungsi sebagai pemantul gelombang ultrasonic. Karena sel darah merah bergerak, maka berdasarkan efek dopler, frekuensi gelombang yang dipantulkan berbeda dengan frekuensi gelombang datang. Dengan enghitung selisih frekuensi tersebut maka laju aliran darah dapat dihitung. Gambar 10. ultrasonic. Berdasarkan Ga dinyatakn dengan rumus m 24 Skema pengukuran laju aliran darah dalam nadi menggunakan gelombang mbar 10.24, perubahan frekuensi gelombang ultrasonic yang dideteksi dapat c fv f θ cos 2 = ∆ 10.29 dengan ∆f perubahan frekuensi gelombang, f frekuensi gelombang ultrasonic yang digunakan, c batan gelombang ultrasonic dalam tubuh, v laju aliran sel darah merah, θ sudut yang bang ultrasonic dengan arah aliran sel darah merah. gerak dengan kecepatan melebihi kecepatan bumi di udara. Kecepatan bunyi di udara sekitar 340 ms. Kecepatan pesawat Concord lebih besar daripada itu. Pesawat-pesawat tempur hampir semuanya memiliki kecepatan yang lebih besar dari kecepatan bunyi. Kecepatan yang lebih besar dari kecepatan bunyi dinamakan kecepatan supersonik. laju peram dibentuk oleh arah gelom 10.13 Supersonik Kalian masih ingat dengan pesawat Concord? Itulah pesawat yang dapat ber 434 Ketika benda bergerak menembus udara maka terbentuk pola gangguan di udara yang bergerak sama dengan kecepatan gelombang bunyi. Gambar 10.25 adalah benda pesawat yang bergerak dengan laju u yang lebih kecil daripada laju rambat bunyi di udara, v. Bunyi yang dihasilkan pesawat bergerak ke segala arah pada permukaan yang berbentuk bola. Kita tinjau bunyi yang dihasilkan pesawat saat berada di lokasi 1, 2, 3, dan 4 pada Gambar 10.25. Saat pesawat berada di titik 4, gelombang yang dikelurkan ketika berada pada posisi 1, 2, dan 3 digambarkan sebagai lingkaran. Tampak bahwa, di depan pesawat puncak-puncak gelombang lebih rapat dan di belakang pesawat puncak-puncak gelombang lebih renggang. Akibatnya, di depan pesawat frekuensi gelombang lebih besar dan di belakang pesawat lebih kecil. Ini adalah efek Dopler. ju yang lebih kecil daripada laju rambat bunyi. Gambar 10.26 adalah kondisi ketika kecepatan pesawat persis sama dengan kecepatan bunyi. Lokasi pesawat tepat berimpit dengan muka gelombang yang bergerak ke depan. Akibatnya, udara di depan pesawat mengalami kompresi yang sangat besar. Panjang gelombang di depan pesawat mendekati nol atau frekuensinya mendekati tak berhingga. Akibatnya dihasilkan bunyi ang sangat keras. v 1 3 2 Gambar 10.25 Gambar muka gelombang ketika pesawat bergerak dengan la y 1 2 3 4 u v v v 1 3 2 1 2 3 4 v u v v v 435 erak dengan laju yang sama Gambar 10.26 Gambar muka gelombang ketika pesawat berg dengan laju rambat bunyi. Jika kecepatan pesawat lebih besar daripada laju rambat bunyi di udara maka saat pesawat menghasilkan gelombang berikutnya, gelombang yang dihasilkan sebelumnya belum mencapai lokasi tersebut. Akibatnya, muka gelombang yang terbentuk berbentuk kerucut. Arah perambatan gelombang tidak lagi ke depan, tetapi agak menyamping. Tampak pada gambar bahwa arah yang dibentuk gelombang dengan arah gerak pesawat membentuk sudut θ yang memenuhi u v = θ sin 10.30 dengan u laju sumber bunyi pesawat dan v laju perambatan bunyi di udara. Jika kecepatan benda sudah melebihi kecepatan rambat bunyi di udara, ukuran kecepatan sering dinyatakan dalam bilangan Mach. Jika kecepatan benda berada pada bilangan Mach 1 berarti kecepatan benda yang sama dengan kecepatan bunyi di udara. Jika kecepatan bunyi di udara adalah 343 ms, maka pesawat yang memiliki bilangan Mach 2,5 berarti memiliki kecepatan 2,5 × 343 = 857,5 ms. v 1 1 2 3 4 u v v v 2 3 1 2 3 4 u v v v 1 2 3 v 1 2 3 4 u v v v 1 2 3 v u θ θ 1 2 3 4 u v v v 1 2 3 v u θ θ 1 2 3 4 u v v v 1 2 3 1 2 3 4 u v v v 1 2 3 v u θ θ v u θ θ Gambar 10.27 Gambar muka gelombang ketika pesawat bergerak dengan laju yang melebihi 436 ju rambat bunyi. Soal dan Penyelesaian 1 Dapatkah kamu membuktikan bahwa kecepatan bunyi tidak terlalu bergantung pada frekuensi? Jawab Suara sebenarnya tersusun atas sejumlah frekuensi. Frekuensi yang berbeda-beda tersebut bersuperposisi membentuk pola gelombang bunyi. Jika kecepatan gelombang bunyi sangat bergantun g pada frekuensi maka komponen bunyi yang berasal dari frekuensi yang berbeda akan bergerak dengan kecepatan yang berbeda. Komponen bunyi dengan frekuensi yang berbeda la 437 akan mencapai pendengar pada saat yang berbeda. Akibatnya, pola gelombang bunyi yang diterima pendengar dan yang dihasilkan sumber bunyi berbeda. Atau suara yang didengar pendengar tidak samam dengan suara yang dihasilkan sumber bunyi. Tetapi hal tersebut tidak pernah terjadi. Suara yang didengar pendengar persis sama dengan suara yang dihasilkan sumber bunyi. Ini hanya mungkin terjadi jika kecepatan bunyi tidak bergantung pada frekuensi. 2 Level intensitas suara yang dihasilkan mesin pesawat jet pada jarak 30 m adalah 140 dB. Berapakah level intensitas mesin tersebut pada jarak 300 m? Jawab Misalkan intensitas pada jarak 30 m adalah Intensitas pada jarak 300 m adalah Karena 30 I 300 I 2 1 r I ∝ maka 100 1 30 1 300 1 2 2 30 300 = = I I atau 100 30 300 I I = D 30 β = 140 dB ari soal kita peroleh Maka ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = 30 30 log 10 I I β Taraf intensitas pada jarak 300 meter adalah ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ 100 I I I ⎞ ⎜⎜ ⎛ = ⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ = ⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ = 1 log 10 log 10 100 log 10 log 10 30 30 300 300 I I I β 20 140 2 10 100 log 10 log 10 30 ⎟ ⎠ ⎜ ⎝ I 30 − = × − = − ⎟ ⎞ ⎜ ⎛ β I = 120 dB = 3 Berapa intensitas bunyi pada ambang sakit 120 dB? Berapa pula intensitas bunyi yang memiliki level intensitas 20 dB? Jawab ⎟⎟ ⎞ ⎜ ⎛ = I log 10 β ⎠ ⎜ ⎝ o I 438 tau Untuk a 10 10 β × = o I I β = 120 dB Maka = 1 Wm2 Untuk 12 12 10 120 12 10 10 10 10 × = × = − − I β = 20 dB Maka Wm2 4 Telinga manusia dapat membedakan bunyi dengan perbedaan level intensitas 2,0 dB. Berapa perbandingan amplitudo dua bunyi depnagn perbedaan level intensitas di atas? Jawab 10 2 12 10 20 12 10 10 10 10 10 − − − = × = × = I ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = o I I 1 1 log 10 β ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = o I I 2 2 log 10 β ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ × = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = − = ∆ 1 2 1 2 1 2 1 2 log 10 log 10 log 10 log 10 I I I I I I I I I I o o o o β β β Atau 10 2 10 β ∆ = I 1 etapi ∆β = 2 dB sehingga I T 2 , 10 2 1 2 10 10 = = I I = 1,6 2 A I ∝ Mengingat maka 2 1 2 2 1 2 A A I I = Jadi 6 , 1 2 1 2 2 = A A atau 6 , 1 439 1 A 2 = = 1,26 mbang bunyi 50 dB memasuki gendang telinga yang memilikim luas penampang 5,0 × dan telinga per detik? b Berapa lama waktu yang nerima energi 1,0 J? bang bunyi yang mencapai gendang telinga A 5 Gelo 10 -5 m2. a Berapa energi yang diserap gen g diperlukan agar gendang telinga me Jawab Pertama kita hitung intensitas gelom ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = o I I log 10 β ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎜ ⎛ = o I I log 10 50 5 log = ⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ I ⎠ o atau a Energi per detik yang diserap gendang telinga adalah daya yang diserap gendang telinga, yaitu W b Waktu yang diperlukan gendang telinga menerim J adalah ⎝ I 7 12 5 5 10 10 10 10 − − = × = × = o I I Wm2 12 5 7 10 5 10 5 10 − − − × = × × = = IA P a energi 1,0 11 12 10 2 10 5 × − P t s 1 , 1 × = = = J nglah pergeseran maksimum molekul udara ketika bunyi dengan frekuensi 131 Hz merambat di udara pada level intensitas yang sama dengan ambang kesakitan terilnga 120 dB. Jawab Pertama kita hitung intensitas bunyi 6 Hitu ⎟ ⎠ ⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = o I I log 10 β ⎟⎟ ⎞ ⎜⎜ ⎛ = I I og 1 120 ⎠ ⎝ o l ⎟⎟ 440 ⎠ o I ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = I log 2 = 1 Wm2 1 atau 12 12 12 10 10 10 − × = × = o I I Dengan menggunakan persamaan 47.5 kita dapat menulis 2 2 2 vf I A ρ π = Ambil ρ = 1,29 kgm3 dan v = 340 ms, maka 5 2 2 10 8 131 340 29 , 1 14 , 3 2 1 − × = × × × × = A m 7 Dawai piano memiliki frekuensi dasar 440 Hz. Panjang bagian dawai yang bergetar adalah 32 n massanya 0,35 g. Berapa tegangan dawai tersebut? Jawab Panjang gelombang berdiri pada dawai memenuhi cm da n L 2 = λ Untuk nada dasat, n = 1, sehingga panjang gelombang nada dasar 1 32 , 2 × = λ = 0,64 m Cepat rambat gelombang pada dawai 440 64 , × = = f v λ = 282 ms a dawai per satuan panjang Mass 441 3 10 1 , 1 32 , 00035 , − × = = = L m µ kgm egangan dawai dihitung dengan rumus T µ T F v = atas tutup botol soda kosong yang memiliki kedalaman 15 cm? B Berapakah frekuensinya jika botol tersebut berisi soda sepertiganya? Kecepatan gelombang di udara adalah 340 ms. Jawab Botol soda berperan sebagai pipa organa tertutup. Panjang gelombang alamiah dalam pipa organa tertutup adalah atau 282 10 1 , 1 3 2 × × = = − v F T µ = 0,3 N 8 a Berapakah frekuensi resonansi yang kamu harapkan ketika meniup udara di 1 2 4 + = n L λ dengan = 0, 1, 2, ….. L : panjang kolom Frekuensi resonansi kolom udara n L v n v f 4 1 2 + = = λ a Untuk botol soda kosong: L = 15 cm = 0,15 m sehingga 56 × 7 1 2 15 , 4 340 1 2 + = × + = n n f Hz adi, frekuensi resonansi yang mungkin di antaranya: 567 Hz, 1701 Hz, 2835 Hz, … a J b Untuk botol soda yang berisi soda sepertiganya, maka L’ = 23 × 15 cm =0 cm = 0,1 m sehingg 850 1 2 1 , 4 340 1 2 × + = × + = n n f Hz Jadi, frekuensi resonansi yang mungkin di antaranya: 850 Hz, 2550 Hz, 4250 Hz, … 9 Sebuah pipa organa memiliki panjang 112 cm. Berapa frekuensi nada dasar dan tiga nada atas yang bisa didengar jika pipa organa tersebut a tertutup? b terbuka? Laju perambatan gelombang di udara 340 ms. Jawab Panjang pila L = 112 cm = 1,12 m a Jika pipa o aka panjang gelombang resonansi memenuhi rgana terbuka m n L 2 = λ Frekuensi gelombang reso nansi n n v n v f 152 340 = = = = Hz. L 12 , 1 2 2 × λ Frekuensi nada dasar n = 1 adalah 152 Hz Frekuensi nada atas pertama n = 2 adalah 304 Hz Frekuensi nada atas kedua n = 3 adalah 456 Hz Hz b Jika pipa organa tertutup maka panjang gelombang resonansi memenuhi Frekuensi nada atas ketiga n = 4 adalah 608 1 2 4 + = n L λ Frekuensi gelombang resonansi 76 1 2 12 , 1 4 4 × L λ 340 1 2 1 2 × + = + = + = n n v n Hz. Frekuensi nada dasar n = 0 adalah 76 Hz Frekuensi nada atas pertama n = 1 adalah 228 Hz Frekuensi nada atas ketiga n = 3 adalah 532 Hz nansi pada frekuensi 264 Hz, 440 Hz, dan 616 Hz, tetapi tidak pada frekuensi lain antara 264 dan 616 kecuali pada 440 Hz. a Apakah pipa organa ini ah frekuensi dasar pipa ini? awab = v f Frekuensi nada atas kedua n = 2 adalah 380 Hz 10 Sebuah pipa organa dapat bereso terbuka atau tertutup? b berapak J 442 443 Kita mengecek apakah pipa ini terbuka atau tertutup. Andaikan pipa tersebut terbu frekuensi resonansi memenuhi a ka, maka L v n f 2 = Sehingga 1 2 1 2 n n f f = Misalkan frekuensi 264 Hz berkaitan dengan n1, maka frekuensi 440 Hz harus berkaitan dengan dan frekuensi 616 Hz berkaitan dengan n1+2. Maka dua kesamaan berikut ini harus terpenuhi sekaligus n1+1 1 1 1 264 440 n n + = dan 1 1 2 264 616 = n n + ari kesamaan kita peroleh Dan n1 harus merupakan bilangan bulat. 264 440 264 1 − = n D = 1,5 Dari kesamaan kita juga peroleh n1 = 1,5. Walaupun n1 sama pada pemecahan dua kesamaan di atas, namun harganya tidak bulat. Jadi engungkapkan nada-nada resonansi kolom. anggap kolom tertutup maka tidak mungkin m Sebalinya, jika kita L v n f 1 2 + = 4 Sehingga 1 2 1 1 + n f 1 2 2 2 + = n f Misalkan frekuensi 264 Hz berkaitan dengan n1, maka frekuensi 440 Hz harus berkaitan dengan n1+1 dan frekuensi 616 Hz berkaitan dengan n1+2. Maka dua kesamaan berikut ini harus terpenuhi sekaligus 1 2 3 2 1 1 2 264 440 1 1 + = + + = n n 1 2 1 1 + + n n an d 1 2 5 2 1 2 1 2 2 264 616 1 1 1 1 + + = + + + = n n n n Dan n1 harus merupakan bilangan bulat. Dari kesamaan kita peroleh = 1 n 1 Dari kesamaan kita juga peroleh = 1 n 1. Solusi pada dua kesamaan di atas sama dan harganya bulat. Jadi merupakan solusi yang tepat. pa organa adalah pipa organa tertutup. na frekuensi 440 Hz erkaitan dengan n = 1 maka Jadi, pi b Frekuensi nada dasar pipa organa tertutup berkaitan dengan n = 0. Kare b 3 1 1 1 2 1 2 440 = + × + × = f atau 3 440 = f = 147 Hz lam daerah pendengaran jika pipa organa Jika pipa tersebut terbuka dan b jika pipa awab Untuk pipa organa terbuka berlaku 11 Berapa banyak nada atas yang muncul di da sepanjang 2,44 m ditiup pada suhu 20 oC? a tersebut tertutup? J Kecepatan rambat gelombang pada suhu 20 oC adalah 343 ms a n n L 44 , 2 2 2 × v n f 70 343 = = = arena jangkauan pendengaran berada antara 20 sampai 20 000 Hz maka, nilai n dalam daerah ini memenuhi arena n harus nilangan bulat maka n terbesar adalah n = 285 K 000 20 70 ≤ n atau 70 000 20 ≤ n 7 , 285 ≤ n K b Untuk pipa orgata tertutup berlaku 35 1 2 343 1 2 1 2 × + = + = + = n n v n f 44 , 2 4 4 × L 444 Agar bisa terdengar oleh telinga maka 000 20 35 1 2 ≤ × + n 35 000 20 1 2 ≤ + n 445 ≤ Karena n harus nilangan bulat maka n terbesar adalah n = 285 12 Misalkan suatu saat kamu sedang terbang dengan helikopter di teluk Jakarta dan melihat sebuah boat sedang bergerak di teluk Jakarta. Tampak olehmu bahwa muka gelombang air yang 0o. Jika laju gelombang air adalah 2,0 ms, berapakah ju boat? 1 2 × + n 000 20 35 43 , 571 1 2 ≤ + n 43 , 570 2 ≤ n 2 43 , 570 ≤ n 2 43 , 570 ≤ n n 2 , 285 ≤ dihasilkan oleh boat membentuk sudut 2 la Jawab Dengan menggunakan persamaan 47.16 maka laju boat adalah 342 , 20 sin sin o θ 2 2 = = = u = 5,8 ms uah mobil dilengkapi dengan sirine yang menghasilkan frekuensi yang sama. Ketika satu mobil diam dan yang lainnya sedang bergerak menuju ke arah pengamat yang diam dengan laju 15 ms, pengamat tersebut mendengar pelayangan 5,5 Hz ketika sirine dua mobil dibunyikan ersama. Jika laju gelombang di udara 340 ms, berapakah frekuensi sirine? rekuensi pelayangan ∆f = 5,5 Hz Ketika salah satu mobil berg ngamat yang diam, maka frekuensi yang didengar pengamat adalah v 13 Dua b b Jawab Misalkan frekuensi sirine f F erak mendekati pe f f , 1 40 = f f w v v f 5 325 3 15 340 340 = − = − = Frekuensi pelayangan f f f f f f 05 , 05 , 1 = − = − = ∆ atau 5 , 05 , 5 , 5 = ∆ = f f = 110 Hz 14 Frekuensi sirine sebuah kereta adalah 522 Hz ketia sedang bergerak ke arah kamu dan Jawab Misalkan laju kereta w a mendekati kamu, maka berubah menjadi 486 Hz ketika berjauh menjauhi kamu. Jika kecepatan gelombang di udara 340 ms, berapakah laju kereta? Ketik f w v v f − = f w − 340 522 Ketika menjauhi k = 340 amu, maka f w v f + v = f w + = 340 340 486 Bagi dengan w w + = 340 522 − 340 340 – w = 486 340 + w 522-486 × 340 = 522+486 w 12240 = 1008 w 486 522 446 1008 12240 = = 12 ms w 447 Seseorang berdiri pada jarak tertentu dari sebuah pesawat jet yang memiliki empat mesin. Keempat mesin tersebut serupa. Ketika empat mesin hidup orang tersebut mendengar bunyi dengan level intensitas 120 dB. Jika kemudian kapten mematikan riga mesin sehingga hanya satu mesin yang hidup, berapakah taraf intensitas yang didengar orang tersebut? Tape recorder stereo dikatakan memiliki signal-to-noise ratio SNR 58 dB. Berapakah erbandingan intensitas sinyal dengan noise yang dimiliki piranti tersebut? 3 Pada suatu konser rock, sebuah dB meter mencatat level intensitas 130 dB ketika ditempatkan pada jarak 2,5 m di depan louspeaker. a Berapa daya output loudspeaker jika dianggap energi yang dihasilkan loudspeaker merambat ke segala arah dalam bentuk gelombang bola. b Berapa dB? Jika amplitudo gelombang bunyi dijadikan tiga kali lebih besar: a menjadi berapa kali lebih sitas pada jarak 30 meter dari mesin jet? b Udara menyerap bunyi pada laju 7,0 Bkm; hitunglah level intensitas pada b 1,0 km dan c 5,0 km dari mesin jet. ama, tetapi salah satu memiliki ekuensi dua kali yang lainnya. Berapa perbandingan intensitasnya? 7 Berapa level intensitas dalam dB suatu gelombang bunyi di udara yang memiliki amplitudo ergeseran molekul udara 1,3 mm dan dan frekuensi 260 Hz. Sebuah tabung yang penampangnya seragam memiliki panjang 1,8 m terbuka pada dua n ik berurutan pada ekuensi 240 Hz dan 280 Hz. a Berapakah panjang pipa tersebut dan b apakah pipa terbuka tutup? Kecepatan rambat bunyi pada suhu 20 oC adalah 343 ms. bergerak di darat jika benda tersebut bergerak pada bilangan ngka 3000 kms dan 3,2 Mach pada layarnya. Berapa kecepatan bunyi pada etinggian tersebut? Soal Latihan 1 2 p jarak dB meter ke loudspeaker saat mencatat level intensitas 90 4 besarkan intensitasnya? b berapa besar pertambahan level intensitas? 5 Sebuah pesawat jet mengeluarkan bunyi dengan energi 5,0 × 10 5 J per detik. b berapakah level inten d 6 Dua gelombang bunyi memiliki amplitudo pergeseran yang s fr p 8 ujungnya. Tabung tersebut beresonansi pada dua harmonik berurutan dengan frekuensi 275 Hz dan 330 Hz. Berapa laju perambatan bunyi pada gas dalam tabung? 9 Sebuah pipa di udara 20 oC dirancang untuk menghasilkan dua harmo fr atau ter 10 a Berapa kecepatan benda yang Mach 0,33? B Pesawat Concorde yang sedang bergerak pada ketinggian tertentu memperlihatkan a k 448 11 Sebuah pesawat bergerak pada bilangan Mach 2,3. Kecepatan udara pada tempat itu adalah dut yang dibentuk oleh gelombang shock dengan arah gerak pesawat? b Jika pesawat bergerak pada ketinggian 7100 m di atas tanah, berapa jauh setelah pesawat ati orang di tanah ketika bunyi pesawat di dengar orang di tanah tersebut? 12 Sebuah pesawat luar angkasa memasuki atmosfer tipis sebuah planet di mana laju erambatan bunyi di atmosfer tersebut hanya 35 ms. a Berapa bilangan Mach pesawat tersebut mobil P dan Q sedang melaju di jalan raya dalam arah yang sama. Mobil P yang berada an laju konstan 12 ms dan mobil Q yang berada di belakang bergerak obil Q membunyikan klakson dengan frekuensi tertentu sehingga engendara di mobil P mendengar bunyi tersebut pada frekuensi 830 Hz. Berapakah frekuensi klakson menurut pengendara mobil Q sendiri? Kecepatan rambat bunyi di udara adalah 340 ms. 14 Sebuah mobil yang sedang bergerak pada jalan lurus dengan laju 15 ms membunyikan klakson. Di jalan tersebut te at X dan Y. Pengamat X mendengar bunyi lakson pada frekuensi 538 Hz sedangkan pengamat Y mendengar pada frekuensi yang lebih Apakah mobil sedang bergerak meunu ke arah pengamat X atau ke arah pengamat Y? b Adakah perbendaan frekuensi yang didengar oleh pengamat X dan Y jika mobil berhenti lalu membunyikan klaksonnya? c Jika laju ramb ms, berapakan frekuensi yang didengar pengamat Y saat pengamat X mendengar bunyi klakson pada frekuensi 538 Hz? yang sedang berhenti di stasion membunyikan sirine sebelum bergerak, dan pengamat yang sedang duduk di stasion memperkirakan frekuensi bunyi sirine adalah 1200 Hz. Kereta api kemudian bergerak dengan percepatan tetap. Lima puluh menit sejak mulai ergerak masinis membunyikan sirine kembali dan pengamat di stasiun memperkirakan 1140 Hz. Hitunglah laju kereta api 50 detik sejak berangkat. Laju s. 16 Spektr si suatu galaksi diukur dan gelombang pada salah satu spektrumnya diidentifikas n garis H dari atom kalsium. Panjang gelombang spectrum tersebut rnyata 478 nm. Ketika ketika spectrum tersebut dihasilkan di laboratorium diukur panjang elombangnya 397 nm. a Apakah galaksi tersebut sedang bergerak menuju bumi atau menjauhi bumi? 310 ms. a Berapa su melew p jika kecepatannya 15 000 kmjam, b berapakah sudut puncak yang dibentuk oleh gelombang shock? 13 Dua di depan bergerak deng dengan laju konstant 20 ms. M p rdapat dua orang pengam k rendah. a at bunyi di udara 340 15 Sebuah kereta api b frekuensi yang didengar adalah gelombang di udara adalah 340 m um absopr i merupaka te g 449 × 10 8 ms, hitunglah laju galaksi relatif terhadap bumi. u bunyi di udara 330 s. i 50 000 Hz. Sebuah enda yang sedang bergerak menjauhi kelelawar dengan laju 25 ms memantulkan gelombang diarahkan ke aorta dan ipantulkan kembali oleh sel darah merah. Anggap laju perambatan gelombang dalam tubuh 1,54 b Jika laju rambat cahaya 3 17 Frekuensi sirine mobil posisi ketia diam adalah 1800 Hz. Berapa frekuensi yang akan kamu dengar jika kamu bergerak ke arah mobil yang diam dengan laju 30 ms dan berapa frekuensi yang kamu dengar jika kamu menjauhi mobil posisi dengan laju 30 ms. Laj m 18 Kelelawar yang sedang diam mengelurkan gelombang dengan frekuens b tersebut ke arah kelelawar. Berapakah frekuensi gelombang pantulan yang diterime kelelawar? 19 laju aliran darah dalam aorta sekitar 0,32 ms. Berapakah frekuensi pelayangan yang akan didengar jika gelombang ultrasonic dengan frekuensi 5,5 MHz d × 10 3 ms.

Bab 11 Interferensi Gelombang Elektromagnetik

Gelombang adalah osilasi yang merambat. Contohnya: • Gelombang air adalah perambatan osilasi permukaan air. • Gelombang tali adalah perambatan osilasi bagian tali. • Gelombang bunyi di udara adalah perambatan osilasi molekul-molekul gas di udara. Gelombang elektromagnetik adalah perambatan osilasi medan listrik dan medan magnet. Gambar 11.1 Ilustrasi osilasi medan listrik dan magnet pada gelombang elektromagnetik. B adalah symbol untuk medan magnet dan E adalah symbol untuk medan listrik. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa atau medium tertentu. Sampainya cahaya matahari dan bintang-bintang ke bumi menunjukkan kemampuan gelombang elektromagnetik merambat dalam ruang hampa. Cahaya yang menembus air dan gelas menunjukkan kemapuan perambatan gelombang elektromagnetik dalam sejumlah bahan. Tetapi tidak semua bahan dapat dilewati gelombang elektromagnetik. Logam adalah contoh bahan yang tidak dapat dilewati gelombang elektromagnetik. 11.1 Laju perambatan gelombang elektromagnetik Dalam ruang hampa, laju perambatan gelombang elektromagnetik adalah c = 2,997 924 58 × 10 8 ms yang seringkali dibulatkan menjadi 3 × 10 8 ms. Laju perambatan gelombang elektromagnetik dalam raung hampa merupakan batas maksimum laju yang dapat dicapai di alam semesta. Namun, dalam medium, laju perambatan gelombang elektromagnetik berkurang. Dalam intan, cahaya, yang merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik merambat dengan laju 1,24 450