Bunyi atau suara adalah pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara. Pengertian Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya rapatan dan renggangan medium baik gas, cair, maupun padat.
Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia berkisar antara 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.
Berikut ini ada beberapa contoh soal mengenai gelombang bunyi, dan sudah dilengkapi dengan pembahasannya. Semoga bermanfaat yang kawan-kawan.
1. Sebuah lokomotif mendekati stasiun dengan kecepatan 30 m/s sambil mengeluarkan bunyi peluit yang berfrekuensinya 2000 Hz. Kecepatan bunyi di udara saat itu 330 m/s. Frekuensi yang didengar oleh seseorang di stasiun adalah ….
a. 1818 Hz
b. 1833 Hz
c. 2000 Hz
d. 2181 Hz
e. 2200 Hz
Diketahui: v = 330 m/s
vs = 30 m/s
vp = 0 m/s
fs = 2000 Hz
Ditanyakan: Frekuensi yang didengar oleh seseorang di stasiun (fp)?
2. Gelombang bunyi yang dapat didengar oleh manusia biasanya disebut :
A. Infrasonik
B. Audiosonik
C. Ultrasonik
D. Supersonik
Pembahasan
Infrasonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz. Gelombang bunyi ini hanya dapat didengar oleh beberapa binatang seperti : jangkrik, lumba-lumba, anjing. Audiosonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz – 20.000 Hz. Gelombang bunyi inilah yang dapat didengar oleh manusia.
Ultrasonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi > 20.000 Hz. Salah satu contoh yang dapat mendengarkan gelombang bunyi ini adalah Kelelawar. Supersonik adalah kecepatan di atas kecepatan suara. Istilah sering digunakan dalam industri pesawat terbang.
3. Titik P dan Q berturut-turut berjarak 4 m dan 6 m dari sebuah sumber bunyi yang sedang bekerja. Jika bunyi yang dihasilkan sumber bunyi tersebut sampai di P dan Q dengan intensitas berturut-turut sebesar IP dan IQ, perbandingan IP dan IQ adalah ….
A. 2 : 1
B. 2 : 3
C. 3 : 2
D. 4 : 9
E. 9 : 4
Jawab:
Intensitas berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.
4. Gelombang bunyi dari suatu sumber memiliki cepat rambat 340 m/s. Jika frekuensi gelombang bunyi adalah 500 Hz, tentukan panjang gelombangnya!
Pembahasan
Data soal:
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
5. 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
Pembahasan
Data soal:
ν = 340 m/s
λ = 5 m
f =………. Hz
T =…..s
Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
f = ν / λ T = 1 / f
a) frekuensi sumber bunyi
f = 340 / 5
f = 68 Hz
b) periode sumber bunyi
T = 1/f = 1/68 sekon = 0,0147 s
6. Dengan menggunakan garputala berfrekuensi 1.368 Hz dan tabung resonator, bunyi keras pertama terjadi jika panjang kolom udara diatas permukaan air 6,25 cm. kecepatan bunyi di udara pada saat itu adalah….
a. 324 ms-1 d. 340 ms-1
b. 330 ms-1 e. 342 ms 1
c. 336 ms-1
PENYELESAIAN:
Diketahui: f = 1.368 Hz
L = 6,25 cm
Ditanyakan : v
Jawab:
λ = 4 l
λ = 4. 6,25
λ = 25 cm
λ = 0,25 m
v = f λ
v = 1.368. 0,25
v = 342 m/s
Jawaban : E
7. Seutas dawai panjangnya 40 cm, kedua ujungnya terikat dan digetarkan sehingga pada seluruh panjang dawai terbentuk empat perut gelombang. Dawai tersebut ditarik dengan gaya 100 N. jika massa dawai 1 gram frekuensi getaran dawai adalah….
a. 200 Hz d. 1.000 Hz
b. 400 Hz e. 1.600 Hz
c. 800 Hz
PENYELESAIAN:
Diketahui: l = 40 cm
F = 100 N
M = 1 gr
Dit : f
Jawab ;
Jawaban: D
8. Oleh karena gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, gelombang bunyi dapat mengalami peristiwa….
a. Interferensi
b. Difraksi
c. Refraksi
d. Refleksi
e. Semua jawaban benar
PENYELESAIAN:
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, gelombang bunyi dapat mengalami peristiwa interferensi, pemantulan (refleksi), pembiasan, dan difraksi.
Jawaban : E
9. Dua sumber bunyi berjarak 10 m memiliki frekuensi sama. Pada jarak 4,8 m dari sumber bunyi pertama, seorang pendengar mendengarkan interferensi minimum yang pertama kali. Jika diketahui kecepatan bunyi di udara 340 ms-1. Frekuensi yang dipancarkan oleh kedua sumber bunyi tersebut adalah….
a. 140 Hz d. 850 Hz
b. 340 Hz e. 170 Hz
c. 425 Hz
PENYELESAIAN:
Diketahui: S1 = 10 – 4,8 = 5,2 m
S2 = 4,8 m
v = 340 m/s
Ditanyakan: f
Jawab:
Jawaban: C
10. Dua buah garputala X dan Y memiliki frekuensi sama, yaitu 690 Hz. Garputala X dibawa oleh A dan garputala Y dibawa oleh B. jika A dan B bergerak saling menjauh dengan kecepatan yang sama sebesar 5 ms-1, frekuensi setiap garputala yang didengarkan oleh A dan B adalah…. (Diketahui kecepatan bunyi di udara 340 ms-1)
a. 670 Hz dan 710 Hz
b. 670 Hz dan 670 Hz
c. 690 Hz dan 670 Hz
d. 690 Hz dan 710 Hz
e. 710 Hz dan 670 Hz
PENYELESAIAN:
Diketahui : fx = fy = 690 Hz
vx = vy = vA = vB = 5 m/s
v = 340 m/s
Ditanyakan :fA dan fB
Jawab :
Untuk X:
Untuk Y
Jawabab: E