Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
35
Kerja Mandiri
Intensitas bunyi terlemah yang masih dapat kita dengar disebut ambang pendengaran. Besarnya ambang pendengaran kita adalah 10
-12
wattm
2
. Sedangkan intensitas tertinggi yang dapat kita dengar tanpa rasa sakit disebut ambang perasaan dan besarnya 10
2
wattm
2
.
Contoh Soal
Tentukan perbandingan intensitas bunyi yang diterima dua pengamat A dan B jika masing-masing berjarak 2 meter dan 4 meter dari sumber bunyi
Penyelesaian:
Dari persamaan 2.6 dapat kita simpulkan bahwa intensitas bunyi di suatu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya dari sumber bunyi. Dengan demikian
maka:
I
A
: I
B
= r
B 2
: r
A 2
I
A
: I
B
= 16
: 4
I
A
: I
B
= 4
: 1
Taraf Intensitas Bunyi
Taraf intensitas bunyi adalah perbandingan logaritmik antara
intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran. Taraf intensitas bunyi dinyatakan dalam desibel dB, didefinisikan
sebagai berikut.
Taraf Intensitas
Bunyi
Sebaiknya Tahu
Tingkat kebisingan yang sangat tinggi, misalnya suara
pesawat terbang dan mesin- mesin pabrik atau lalu lintas
di kota-kota besar merupakan sumber polusi suara yang
dapat mengakibatkan ketu- lian, stress, tekanan darah
tinggi, dan kesulitan tidur yang dapat membahayakan
kesehatan manusia.
Gambar 2.12 Tingkat kebising- an yang tinggi di kota-kota besar
menjadi salah satu sumber polusi suara yang dapat membahayakan
kesehatan manusia
E
o
I =
log I
10
2.21
Keterangan:
I : intensitas bunyi
I
o
: intensitas ambang pendengaran 10
–12
wm
2
E : taraf intensitas dB
Tingkat intensitas bunyi ambang pendengaran adalah 0 dB. Sedangkan ambang rasa sakit karena bunyi
adalah 120 dB. Hal ini bersesuaian dengan intensitas bunyi antara 10
–12
wattm
2
sampai 1 wattm
2
.
Kerjakan soal-soal berikut dengan tepat 1.
Tentukan cepat rambat bunyi di dalam suatu medium cair dengan massa jenis 800 kgm
3
, jika modulus Bulk cairan tersebut adalah 6,4.10
5
kgms
2
. 2.
Jika nada dasar suatu nada 425 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 300 ms, berapakah panjang pipa
organa terbuka yang diperlukan untuk menghasilkan nada ini?
Rep. www .blissweb
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
36
3. Taraf intensitas suara sebuah mesin jet adalah 100 dB.
Berapakah taraf intensitas suara jika 10 mesin jet sejenis dihidupkan bersama-sama?
Rangkuman
1. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat melalui
berbagai medium, baik gas, cair, maupun padat. 2.
Gelombang bunyi dibedakan atas infrasonik, daerah audio, dan ultrasonik.
3. Gelombang bunyi dapat mengalami pemantulan.
v t
d .
= 2
4. Gelombang bunyi dapat mengalami interferensi.
5. Efek Doppler terjadi jika sumber bunyi bergerak relatif terhadap pengamat.
p s
v v f =
f v v
± ±
6. Taraf intensitas bunyi adalah perbandingan logaritmik antara intensitas bunyi dengan
intensitas ambang pendengaran.
E
o
I =
log I
10
7. Intensitas bunyi adalah daya rata-rata per satuan luas yang datang tegak lurus
arah rambatan.
S
rata-rata 2
P I =
r 4
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
37
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat
1. Tinggi rendahnya bunyi yang kita
dengar tergantung pada . . . . a.
amplitudo b.
cepat rambat bunyi c.
frekuensi d.
kepadatan medium e.
intensitas bunyi 2.
Pada suhu kamar 300 K cepat
rambat bunyi di udara adalah 320 ms. Jika suhu dinaikkan hingga 600 K,
maka cepat rambat bunyi menjadi . . . .
a. 640
2
ms b.
640 ms c.
320
2
ms d.
320 ms e.
180 ms 3.
Suara guntur terdengar 2 sekon sete- lah kilat terlihat oleh pengamat. Jika
cepat rambat bunyi di udara 340 ms, maka jarak petir tersebut dari peng-
amat adalah . . . .
a. 170 meter
b. 340 meter
c. 680 meter
d. 1.020 meter
e. 1.360 meter
4. Pada malam hari kita akan lebih jelas
mendengarkan bunyi dari tempat yang relatif jauh daripada siang hari. Hal ini
disebabkan pada malam hari . . . .
a. kerapatan udara lebih rendah
daripada siang hari b.
bunyi lebih sedikit dihamburkan c.
bunyi tidak mengalami interferensi d.
pada malam hari lebih tenang e.
tekanan udara lebih rendah 5.
Pada percobaan pipa organa terbuka, resonansi pertama tedengar pada
ketinggian kolom udara 30 cm, maka resonansi kedua akan terdengar pada
ketinggian kolom udara . . . .
a. 45 cm
b. 60 cm
c. 75 cm
d. 90 cm
e. 120 cm
6. Nada dasar pipa organa terbuka
beresonansi pada nada atas pertama pipa organa tertutup. Perbandingan
kolom udara pada kedua pipa adalah . . . .
a. 1 : 3
b. 1 : 2
c. 2 : 1
d. 3 : 4
e. 4 : 3
7. Sebuah ambulans dengan sirine yang
berbunyi pada frekuensi 900 Hz bergerak mendekati pengamat yang
diam. Jika laju mobil 20 ms dan cepat rambat bunyi di udara 320 ms maka
frekuensi sirine yang didengar adalah . . . .
a. 880 Hz
b. 900 Hz
c. 920 Hz
d. 940 Hz
e. 960 Hz
8. Sebuah kapal peneliti hendak meng-
ukur kedalaman laut pada suatu tempat dengan menggunakan sonar Sound
Navigation and Ranging. Pantulan sinyal diterima 4 detik setelah sinyal
dipancarkan. Jika cepat rambat bunyi di air 1.450 ms, kedalaman laut di
tempat itu adalah . . . .
Soal-soal Uji Kompetensi
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
38
a. 5.800 meter
b. 2.900 meter
c. 1.450 meter
d. 725 meter
e. 373 meter
9. Dua pengamat A dan B masing- masing berdiri pada jarak 10 meter dan
20 meter dari suatu sumber bunyi. Perbandingan intensitas bunyi yang
didengar keduanya adalah . . . .
a. 1 : 1
b. 1 : 2
c. 1 : 4
d. 2 : 1
e. 4 : 1
10. Jika taraf intensitas bunyi dari sebuah mesin jet adalah 110 dB, maka
intensitas bunyi mesin tersebut adalah . . . .
a. 100 wattm
2
b. 10 wattm
2
c. 1 wattm
2
d. 0,1 wattm
2
e. 0,01 wattm
2
B. Kerjakan soal-soal berikut dengan tepat
1. Tentukan cepat rambat bunyi dalam
gas dengan massa jenis 3,5 kgm
3
, dengan tekanan 215 kPa 1 kPa = 10
3
Pa = 10
3
Nm
2
jika konstanta Laplace untuk gas tersebut 1,40
2. Pada percobaan pipa organa tertutup,
resonansi pertama terdengar pada ketinggian kolom udara 12 cm.
Tentukan ketinggian kolom udara pada resonansi kedua dan ketiga
3. Suatu sumber bunyi dari jarak 4 meter
memiliki taraf intensitas 40 dB. Tentukanlah taraf intensitas bunyi
tersebut jika diukur dari jarak 40 meter
4. Sebuah sepeda motor memiliki tingkat
kebisingan 60 dB. Berapakah tingkat kebisingan dari 10 sepeda motor
sejenis jika dihidupkan bersama- sama?
5. Sebuah ambulans bergerak menjauhi
pengamat yang diam dengan kece- patan 4 ms. Jika kecepatan bunyi di
udara 340 ms dan frekuensi sirine 350 Hz, tentukan frekuensi yang di-
dengar oleh pengamat
