Kumpulan Contoh Soal BONGKAR TUNTAS FISIKA GELOMBANG! 32+ Contoh Soal & Kunci Jawaban Lengkap Biar Nilai Auto A!
Pilihan Ganda
1. 1. Gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya disebut gelombang…
A. Longitudinal
B. Transversal
C. Mekanik
D. Elektromagnetik
2. 2. Periode suatu gelombang adalah 0,02 sekon. Berapakah frekuensi gelombang tersebut?
A. 20 Hz
B. 50 Hz
C. 0,02 Hz
D. 0,5 Hz
3. 3. Sebuah gelombang merambat dengan cepat rambat 340 m/s. Jika panjang gelombangnya 2 meter, maka frekuensinya adalah…
A. 170 Hz
B. 340 Hz
C. 680 Hz
D. 17 Hz
4. 4. Bagian gelombang transversal yang merupakan titik tertinggi dari simpangan gelombang disebut…
A. Lembah
B. Puncak
C. Simpul
D. Perut
5. 5. Fenomena perubahan arah rambat gelombang saat melewati medium yang berbeda kerapatan disebut…
A. Refleksi
B. Difraksi
C. Refraksi
D. Interferensi
6. 6. Gelombang bunyi termasuk jenis gelombang…
A. Elektromagnetik
B. Transversal
C. Mekanik
D. Cahaya
7. 7. Jarak antara dua simpul yang berurutan pada gelombang stasioner adalah…
A. Satu panjang gelombang
B. Setengah panjang gelombang
C. Seperempat panjang gelombang
D. Dua panjang gelombang
8. 8. Manakah dari pernyataan berikut yang benar tentang gelombang elektromagnetik?
A. Membutuhkan medium untuk merambat
B. Terdiri dari osilasi medan listrik dan medan magnet
C. Kecepatannya bervariasi tergantung medium
D. Contohnya adalah gelombang bunyi
9. 9. Intensitas bunyi didefinisikan sebagai daya bunyi per satuan…
A. Volume
B. Panjang
C. Luas
D. Waktu
10. 10. Sebuah sumber bunyi bergetar dengan frekuensi 600 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 300 m/s, panjang gelombang bunyi tersebut adalah…
A. 0,5 m
B. 2 m
C. 1 m
D. 1,5 m
11. 11. Fenomena melenturnya gelombang saat melewati celah sempit atau penghalang disebut…
A. Refleksi
B. Refraksi
C. Difraksi
D. Interferensi
12. 12. Amplitudo gelombang adalah…
A. Jarak antara dua puncak berurutan
B. Jumlah getaran per satuan waktu
C. Simpangan maksimum dari posisi setimbang
D. Waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran
13. 13. Pada gelombang stasioner ujung bebas, titik ujung pantul akan selalu menjadi…
A. Simpul
B. Perut
C. Puncak
D. Lembah
14. 14. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari panjang gelombang terpanjang ke terpendek adalah…
A. Sinar-X, Ultraviolet, Inframerah, Gelombang radio
B. Gelombang radio, Inframerah, Ultraviolet, Sinar-X
C. Ultraviolet, Sinar-X, Inframerah, Gelombang radio
D. Inframerah, Gelombang radio, Sinar-X, Ultraviolet
15. 15. Jika sebuah sumber bunyi mendekati pendengar, maka frekuensi bunyi yang didengar akan…
A. Lebih tinggi
B. Lebih rendah
C. Sama
D. Tidak dapat ditentukan
16. 16. Sebuah gelombang memiliki persamaan y = 0,5 sin (4πt – 2πx). Amplitudo gelombang tersebut adalah…
A. 0,5 m
B. 4π rad/s
C. 2π rad/m
D. 2 m
17. 17. Polarisasi gelombang hanya dapat terjadi pada gelombang…
A. Longitudinal
B. Mekanik
C. Transversal
D. Bunyi
18. 18. Cepat rambat gelombang pada dawai bergantung pada…
A. Amplitudo dan frekuensi
B. Panjang dawai dan massa jenis
C. Tegangan dawai dan massa per satuan panjang
D. Periode dan panjang gelombang
19. 19. Resonansi terjadi ketika…
A. Dua gelombang bertemu dan saling menghilangkan
B. Frekuensi alami suatu benda sama dengan frekuensi gaya luar
C. Gelombang dipantulkan sempurna
D. Gelombang melewati celah sempit
20. 20. Gelombang air laut adalah contoh dari gelombang…
A. Longitudinal
B. Elektromagnetik
C. Mekanik dan Transversal
D. Mekanik dan Longitudinal
Isian Singkat
1. 1. Cepat rambat gelombang bunyi di udara pada suhu 0°C adalah ____.
2. 2. Fenomena gelombang saat arah rambatnya berbelok karena melewati celah sempit disebut ____.
3. 3. Jarak antara dua puncak gelombang yang berurutan disebut ____.
4. 4. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, maka periodenya adalah ____ sekon.
5. 5. Satuan intensitas bunyi adalah ____.
Uraian
1. 1. Sebuah gelombang transversal memiliki persamaan y = 0,02 sin (2πt – πx), dengan y dan x dalam meter, t dalam sekon. Tentukan:
a) Amplitudo
b) Frekuensi
c) Panjang gelombang
d) Cepat rambat gelombang
2. 2. Jelaskan perbedaan mendasar antara gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik beserta contohnya masing-masing!
3. 3. Sebuah dawai gitar memiliki panjang 80 cm dan massa 16 gram. Jika dawai ditegangkan dengan gaya 800 N, tentukan frekuensi nada dasar yang dihasilkan!
4. 4. Dua buah sumber bunyi S₁ dan S₂ berjarak 4 meter. Keduanya bergetar secara koheren dengan frekuensi 170 Hz. Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s. Tentukan letak titik-titik yang mengalami interferensi destruktif di antara S₁ dan S₂.
5. 5. Apa yang dimaksud dengan efek Doppler? Berikan satu contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari!
Mencocokkan
1. Cocokkan istilah di kiri dengan definisi yang tepat di kanan:
1. Gelombang Transversal
2. Gelombang Longitudinal
2. Cocokkan fenomena gelombang di kiri dengan contohnya di kanan:
1. Refleksi
2. Difraksi
Kunci Jawaban dan Pembahasan
Pilihan Ganda
1. B
Pembahasan: Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya, contohnya gelombang pada tali atau gelombang cahaya.
2. B
Pembahasan: Frekuensi (f) adalah kebalikan dari periode (T). Jadi, f = 1/T = 1/0,02 = 50 Hz.
3. A
Pembahasan: Menggunakan rumus cepat rambat gelombang v = λf, maka f = v/λ = 340 m/s ÷ 2 m = 170 Hz.
4. B
Pembahasan: Puncak adalah titik simpangan maksimum positif pada gelombang transversal.
5. C
Pembahasan: Refraksi atau pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambat gelombang karena melewati dua medium yang berbeda kerapatan optiknya.
6. C
Pembahasan: Gelombang bunyi memerlukan medium untuk merambat, sehingga termasuk gelombang mekanik. Selain itu, arah getarnya sejajar arah rambat, menjadikannya gelombang longitudinal.
7. B
Pembahasan: Jarak antara dua simpul berurutan pada gelombang stasioner adalah ½λ (setengah panjang gelombang).
8. B
Pembahasan: Gelombang elektromagnetik terdiri dari osilasi medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus, tidak memerlukan medium, dan kecepatannya di ruang hampa adalah konstan (c).
9. C
Pembahasan: Intensitas bunyi (I) adalah daya bunyi (P) yang dipancarkan per satuan luas (A), I = P/A.
10. A
Pembahasan: Menggunakan rumus v = λf, maka λ = v/f = 300 m/s ÷ 600 Hz = 0,5 m.
11. C
Pembahasan: Difraksi adalah peristiwa pelenturan atau penyebaran gelombang saat melewati celah sempit atau ujung penghalang.
12. C
Pembahasan: Amplitudo adalah simpangan maksimum suatu gelombang dari posisi kesetimbangannya.
13. B
Pembahasan: Pada gelombang stasioner ujung bebas, titik ujung pantul selalu menjadi perut karena gelombang pantul tidak mengalami perubahan fase.
14. B
Pembahasan: Urutan spektrum EM dari panjang gelombang terpanjang adalah: Gelombang radio, Gelombang mikro, Inframerah, Cahaya tampak, Ultraviolet, Sinar-X, Sinar gamma.
15. A
Pembahasan: Menurut efek Doppler, jika sumber bunyi mendekati pendengar, frekuensi yang didengar (frekuensi semu) akan lebih tinggi daripada frekuensi sumber.
16. A
Pembahasan: Dalam persamaan gelombang y = A sin (ωt – kx), A adalah amplitudo. Jadi, amplitudo gelombang ini adalah 0,5 m.
17. C
Pembahasan: Polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah getar gelombang. Ini hanya dapat terjadi pada gelombang transversal karena arah getarnya tegak lurus arah rambat, memungkinkan pembatasan arah getar.
18. C
Pembahasan: Cepat rambat gelombang pada dawai dirumuskan sebagai v = √(F/μ), di mana F adalah tegangan dawai dan μ adalah massa per satuan panjang.
19. B
Pembahasan: Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama atau kelipatan bulatnya (frekuensi alami).
20. C
Pembahasan: Gelombang air laut memerlukan medium air untuk merambat (mekanik) dan arah getarnya tegak lurus arah rambatnya (transversal).
Isian Singkat
1. 331 m/s
2. Difraksi
3. Panjang gelombang
4. 0,02
5. Watt/m²
Uraian
1. a) Amplitudo (A) = 0,02 m
b) Frekuensi (f) = 1 Hz
c) Panjang gelombang (λ) = 2 m
d) Cepat rambat gelombang (v) = 2 m/s
2. Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk merambat, contohnya gelombang bunyi, gelombang air, gelombang pada tali. Energi ditransfer melalui getaran partikel medium.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat (dapat merambat di ruang hampa), contohnya gelombang cahaya, gelombang radio, sinar-X. Terdiri dari osilasi medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus.
3. Frekuensi nada dasar (f₀) = 125 Hz
4. Panjang gelombang (λ) = 2 m.
Untuk interferensi destruktif, selisih lintasan Δx = (n + ½)λ.
Titik-titik yang mengalami interferensi destruktif adalah pada jarak 1 m dan 3 m dari S₁ (atau 3 m dan 1 m dari S₂).
5. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif antara sumber gelombang dan pengamat.
Contoh penerapannya: sirine ambulans yang terdengar lebih tinggi saat mendekat dan lebih rendah saat menjauh; radar kecepatan polisi; USG medis.
Mencocokkan
1. 1. Gelombang Transversal → Arah getar tegak lurus arah rambat.
2. Gelombang Longitudinal → Arah getar sejajar arah rambat.
2. 1. Refleksi → Gema suara di pegunungan.
2. Difraksi → Cahaya melewati celah sempit.