Halo para pembelajar fisika! Materi bunyi merupakan salah satu topik menarik yang seringkali muncul dalam berbagai ujian. Untuk membantu Anda menguasai materi ini, kami telah menyiapkan kumpulan contoh soal fisika bunyi yang bervariasi, mulai dari konsep dasar hingga aplikasi. Mari kita uji pemahaman Anda!
I. Pilihan Ganda (20 Soal)
-
Gelombang bunyi termasuk jenis gelombang…
- Transversal
- Elektromagnetik
- Longitudinal
- Mekanik
- Stasioner
-
Bunyi tidak dapat merambat melalui…
- Udara
- Air
- Ruang hampa
- Tembok
- Besi
-
Cepat rambat bunyi di udara paling cepat terjadi pada suhu…
- -10°C
- 0°C
- 10°C
- 20°C
- 30°C
-
Fenomena yang menunjukkan bahwa bunyi dapat dipantulkan adalah…
- Difraksi
- Refraksi
- Interferensi
- Gema
- Polarisasi
-
Jika frekuensi suatu sumber bunyi adalah 200 Hz dan panjang gelombangnya 1,5 m, cepat rambat bunyi tersebut adalah…
- 133,3 m/s
- 300 m/s
- 450 m/s
- 600 m/s
- 750 m/s
-
Intensitas bunyi didefinisikan sebagai…
- Energi bunyi per satuan waktu
- Daya bunyi per satuan luas
- Amplitudo gelombang bunyi
- Frekuensi gelombang bunyi
- Panjang gelombang bunyi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan…
- Amplitudo sama
- Panjang gelombang sama
- Fase sama
- Frekuensi sama
- Periode berbeda
Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang 80 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, frekuensi nada dasar pipa organa tersebut adalah…
- 100 Hz
- 200 Hz
- 300 Hz
- 400 Hz
- 500 Hz
Efek Doppler terjadi ketika ada perubahan frekuensi bunyi yang diterima pendengar karena…
- Perubahan suhu medium
- Perubahan tekanan medium
- Gerak relatif antara sumber bunyi dan pendengar
- Perubahan intensitas bunyi
- Adanya penghalang bunyi
Jika sebuah ambulans bergerak mendekati seseorang dengan sirine menyala, maka frekuensi bunyi sirine yang didengar orang tersebut akan…
- Lebih rendah
- Lebih tinggi
- Sama
- Bisa lebih tinggi atau lebih rendah
- Tidak terdengar
Ambang pendengaran manusia normal berada pada intensitas sekitar…
- 10⁻¹² W/m²
- 10⁻⁶ W/m²
- 1 W/m²
- 10 W/m²
- 100 W/m²
Taraf intensitas bunyi diukur dalam satuan…
- Hertz
- Meter
- Watt/m²
- Desibel
- Joule
Bunyi infrasonik adalah bunyi dengan frekuensi…
- Di atas 20.000 Hz
- Di bawah 20 Hz
- Antara 20 Hz dan 20.000 Hz
- Sama dengan frekuensi cahaya
- Tidak memiliki frekuensi
Yang bukan merupakan sifat-sifat gelombang bunyi adalah…
- Dapat dipantulkan (refleksi)
- Dapat dibiaskan (refraksi)
- Dapat dilenturkan (difraksi)
- Dapat dipolarisasi
- Dapat berinterferensi
Panjang gelombang bunyi yang memiliki frekuensi 400 Hz dan cepat rambat 340 m/s adalah…
- 0,85 m
- 1,17 m
- 1,36 m
- 1,70 m
- 2,35 m
Peristiwa pelayangan bunyi terjadi karena…
- Perpaduan dua gelombang bunyi dengan frekuensi sangat berbeda
- Perpaduan dua gelombang bunyi dengan amplitudo sama
- Perpaduan dua gelombang bunyi dengan frekuensi sedikit berbeda
- Bunyi dipantulkan dari dua permukaan berbeda
- Bunyi dibiaskan melalui dua medium berbeda
Sebuah senar gitar memiliki panjang 0,5 m dan menghasilkan nada dasar 220 Hz. Cepat rambat gelombang pada senar tersebut adalah…
- 110 m/s
- 220 m/s
- 330 m/s
- 440 m/s
- 550 m/s
Apabila sumber bunyi mendekati pendengar, maka panjang gelombang bunyi yang diterima pendengar akan…
- Meningkat
- Menurun
- Tetap
- Berfluktuasi
- Tidak dapat ditentukan
Intensitas bunyi pada jarak 2 m dari sumber adalah 10⁻⁵ W/m². Jika jaraknya diperbesar menjadi 4 m, intensitas bunyinya menjadi…
- 2,5 x 10⁻⁶ W/m²
- 5 x 10⁻⁶ W/m²
- 10⁻⁶ W/m²
- 2 x 10⁻⁵ W/m²
- 4 x 10⁻⁵ W/m²
Berapa taraf intensitas bunyi 100 buah mesin yang masing-masing memiliki taraf intensitas 50 dB? (log 100 = 2)
- 50 dB
- 52 dB
- 60 dB
- 70 dB
- 100 dB
II. Isian Singkat (5 Soal)
-
Gelombang bunyi termasuk gelombang mekanik karena memerlukan ___________ untuk merambat.
-
Satuan untuk frekuensi adalah __________.
-
Pada pipa organa tertutup, nada dasar terjadi ketika panjang pipa adalah ___________ dari panjang gelombang.
-
Efek Doppler menjelaskan perubahan ___________ bunyi karena gerak relatif antara sumber dan pendengar.
-
Ketika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, dan frekuensi gelombang adalah 170 Hz, maka panjang gelombang bunyi tersebut adalah ___________ meter.
III. Uraian (5 Soal)
-
Jelaskan mengapa bunyi tidak dapat merambat di ruang hampa udara!
-
Sebuah sumber bunyi bergetar dengan frekuensi 500 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, hitunglah panjang gelombang bunyi tersebut!
-
Jelaskan perbedaan antara gema dan gaung!
-
Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 800 Hz. Seorang pejalan kaki berdiri di pinggir jalan. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, hitunglah frekuensi bunyi sirine yang didengar pejalan kaki ketika ambulans mendekat dan menjauh!
-
Apa yang dimaksud dengan resonansi? Berikan dua contoh penerapan resonansi dalam kehidupan sehari-hari!
IV. Menjodohkan (2 Soal)
-
Jodohkanlah konsep fisika bunyi berikut dengan definisinya yang tepat:
- A. Frekuensi
- B. Amplitudo
- C. Nada
- D. Gema
-
Kuat lemahnya bunyi.
-
Jumlah getaran per detik.
-
Bunyi pantul yang terdengar jelas setelah bunyi asli.
-
Bunyi dengan frekuensi teratur.
-
Jodohkanlah fenomena fisika bunyi berikut dengan contohnya:
- A. Resonansi
- B. Efek Doppler
- C. Refleksi
- D. Difraksi
-
Suara sirine ambulans terdengar berubah saat mendekat atau menjauh.
-
Bunyi petir yang memantul dari tebing terdengar beberapa saat kemudian.
-
Bunyi dari ruangan sebelah dapat terdengar meskipun ada dinding penghalang.
-
Senar gitar yang bergetar ikut menggetarkan kotak resonansi.
Kunci Jawaban
I. Pilihan Ganda
- C. Gelombang bunyi memerlukan medium untuk merambat dan arah getarannya sejajar dengan arah rambatnya, sehingga termasuk gelombang longitudinal.
- C. Bunyi adalah gelombang mekanik yang memerlukan medium untuk merambat. Ruang hampa tidak memiliki medium.
- E. Cepat rambat bunyi di udara meningkat seiring dengan kenaikan suhu.
- D. Gema adalah contoh nyata dari pemantulan bunyi yang terdengar jelas.
- B. Cepat rambat bunyi (v) = frekuensi (f) × panjang gelombang (λ). Jadi, v = 200 Hz × 1,5 m = 300 m/s.
- B. Intensitas bunyi adalah daya (energi per waktu) yang melewati satuan luas.
- D. Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan frekuensi alami yang sama.
- B. Untuk pipa organa terbuka, frekuensi nada dasar (f₀) = v / (2L). f₀ = 320 m/s / (2 × 0,8 m) = 320 / 1,6 = 200 Hz.
- C. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh detektor karena gerak relatif sumber dan detektor.
- B. Ketika sumber bunyi mendekati pendengar, frekuensi yang didengar akan lebih tinggi.
- A. Ambang pendengaran manusia adalah intensitas bunyi terendah yang dapat didengar, yaitu sekitar 10⁻¹² W/m².
- D. Taraf intensitas bunyi diukur dalam satuan Desibel (dB).
- B. Bunyi infrasonik adalah bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz.
- D. Polarisasi adalah sifat gelombang transversal, sedangkan bunyi adalah gelombang longitudinal sehingga tidak dapat dipolarisasi.
- A. Panjang gelombang (λ) = cepat rambat (v) / frekuensi (f). λ = 340 m/s / 400 Hz = 0,85 m.
- C. Pelayangan bunyi terjadi ketika dua gelombang bunyi dengan frekuensi yang sedikit berbeda berinterferensi.
- B. Untuk senar, nada dasar (f₀) = v / (2L). Maka v = 2 × L × f₀ = 2 × 0,5 m × 220 Hz = 220 m/s.
- B. Jika sumber bunyi mendekati pendengar, panjang gelombang yang diterima akan memendek (menurun), sehingga frekuensi terdengar lebih tinggi.
- A. Intensitas bunyi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (I ∝ 1/r²). I₂/I₁ = (r₁/r₂)² -> I₂ = I₁ × (r₁/r₂)². I₂ = 10⁻⁵ W/m² × (2/4)² = 10⁻⁵ × (1/2)² = 10⁻⁵ × 1/4 = 2,5 x 10⁻⁶ W/m².
- D. Taraf intensitas n sumber bunyi (TIₙ) = TI₁ + 10 log n. TIₙ = 50 dB + 10 log 100 = 50 dB + 10 × 2 = 50 dB + 20 dB = 70 dB.
II. Isian Singkat
- medium
- Hertz (Hz)
- seperempat (¼)
- frekuensi
- 2
III. Uraian
- Bunyi adalah gelombang mekanik yang memerlukan medium (zat perantara) untuk merambat. Di ruang hampa, tidak ada partikel zat yang dapat bergetar dan mentransmisikan energi bunyi, sehingga bunyi tidak dapat merambat.
- Menggunakan rumus v = f × λ. Diketahui f = 500 Hz, v = 340 m/s. Maka λ = v / f = 340 m/s / 500 Hz = 0,68 m.
- Gema adalah bunyi pantul yang terdengar jelas setelah bunyi asli selesai diucapkan atau dihasilkan, karena jarak sumber bunyi ke bidang pantul cukup jauh. Gaung (atau kerdam) adalah bunyi pantul yang sebagian atau seluruhnya datang bersamaan dengan bunyi asli, sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas. Ini terjadi karena jarak sumber bunyi ke bidang pantul relatif dekat.
-
Rumus Efek Doppler: fₚ = fₛ × (v ± vₚ) / (v ± vₛ)
Dengan fₚ = frekuensi pendengar, fₛ = frekuensi sumber, v = cepat rambat bunyi di udara, vₚ = kecepatan pendengar, vₛ = kecepatan sumber.
v = 340 m/s, vₛ = 20 m/s, fₛ = 800 Hz, vₚ = 0 m/s (pejalan kaki diam).
a. Ketika ambulans mendekat: Sumber mendekat, vₛ bernilai negatif di penyebut.
fₚ = 800 × (340 + 0) / (340 – 20) = 800 × 340 / 320 = 800 × 1,0625 = 850 Hz.
b. Ketika ambulans menjauh: Sumber menjauh, vₛ bernilai positif di penyebut.
fₚ = 800 × (340 + 0) / (340 + 20) = 800 × 340 / 360 = 800 × 0,9444 = 755,52 Hz (dibulatkan menjadi 756 Hz).
- Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan frekuensi alami yang sama atau kelipatannya. Contoh penerapan resonansi: 1) Kotak resonansi pada gitar atau alat musik lain untuk memperkuat bunyi. 2) Kolom udara pada alat musik tiup seperti seruling atau terompet. 3) Ayunan anak yang diberi dorongan pada frekuensi yang tepat akan berayun semakin tinggi.
IV. Menjodohkan
- A-2, B-1, C-4, D-3
- A-4, B-1, C-2, D-3