Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi yang identik

Kelas : 12 SMA IPA
(Beginner)

Tutorial ini akan menunjukkan bagaimana menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi yang identik. Perhatikan contoh berikut ini:

Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang, maka menimbulkan taraf intensitas (TI) sebesar 80 dB. Bila sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti itu maka taraf intensitasnya adalah.....

A. 8 dB
B. 70 dB
C. 80 dB
D. 90 dB
E. 800 dB
(Sumber soal: SIPENMARU 1984)

Persamaan berikut untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber yang identik:

TIn = TI1 + 10 log n


dimana
TIn = taraf intensitas bunyi untuk sejumlah n sumber bunyi identik (dB)
TI1 = taraf intensitas dari satu sumber bunyi saja (dB)
n = jumlah sumber bunyi


Data soal :
TI1 = 80 dB
n = 10

TIn = TI1 + 10 log n
TI10 = 80 + 10 log 10
TI10 = 80 + 10 = 90 dB

Uji Pemahaman

1. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersama maka taraf intensitasnya.....(Sumber soal : UMPTN 1996)
2. Bila intensitas percakapan adalah 60 dB dan bunyi halilintar 100 dB maka besar kelipatan intensitas suara halilintar terhadap suara percakapan adalah n kali dengan n adalah.....(Sumber soal : UMPTN 1993)
Kunci : 1) 70 dB 2) 10000

prepared by :
fisikastudycenter.com

Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

Kelas : 12 SMA IPA
Author : Fisika Study Center

(Beginner )

Tutorial berikut menunjukkan bagaimana cara menentukan intensitas dan taraf intensitas bunyi pada suatu titik berjarak r dari suatu sumber bunyi. Ikuti soal berikut ini:

Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 50 W memancarkan gelombang ke medium di sekelilingnya yang homogen.

Tentukan intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber!

(Soal UMPTN 1996)

→ Intensitas adalah daya persatuan luas.

Untuk gelombang bunyi luasan yang dipakai adalah luas bola (4πr2) . Persamaannya adalah:

I = P/A


Dimana
I = intensitas gelombang bunyi ( W/m2 )
A = luas (m2)
r = jarak titik dari sumber bunyi (m)
P = daya (W)


Dengan asumsi bahwa adik sedang memegang buku cetak Fisika Kelas 12(A), sehingga tidak mempertanyakan definisi dan teori yang terlewatkan disini maka,
Data yang bisa diambil dari soal:
Daya P = 50 W
r = 10 m

I = P/A
I = P/4π22
I = 50/4π102 = 4 x 10−2 W/m2

Berikutnya contoh menentukan taraf intensitas dari suatu sumber bunyi:
Daya akustik yang masuk melalui sebuah jendela adalah 10−6 W. Jika harga ambang bunyi adalah 10−16 watt/cm2 dan luas jendela adalah 1 m2 tentukan taraf intensitas bunyi pada jendela tersebut!(Modifikasi Soal PP I 1982)

Ingat kembali rumus taraf intensitas bunyi:

TI = 10 log I/Io


Dimana
TI = Taraf Intensitas bunyi (dB = desiBell)
I = Intensitas bunyi ( W/m2 )
Io = Intensitas ambang bunyi ( W/m2 ) → biasa diambil nilai 10−12 watt/m2

Data soal:
P = 10−6 W
Io = 10−16 watt/cm2 → ubah ke meter Io = 10−12 watt/m2
A = 1 m2

Temukan intensitas bunyi terlebih dahulu :
I = P/A = 10−6 W/1 m2 = 10−6 W/m2

Sehingga taraf intensitas bunyi:
TI = 10 log I/Io = 10 log 10−6/10−12 =10 log 106 = 60 dB

Remember :
log 10 = 1
log 100 = 2
log 1000 = 3
log ab = b log a

Uji Pemahaman

1. Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 12π watt memancarkan gelombang ke medium di sekelilingnya yang homogen. Tentukan intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber!
2. Intensitas suatu sumber bunyi adalah 0,01 watt/m2, jika nilai intensitas ambang adalah 10−12 watt/m2 tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!

Kunci:
1) 3x10−2 W/m2 2) 100 dB

prepared by :
fisikastudycenter.com

Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Efek Doppler pada Gelombang Bunyi

Kelas : 12 SMA IPA
Author : Fisika Study Center

(Beginner Level)

Rumus Efek Doppler

Ketika sebuah mobil ambulance yang sedang membunyikan sirinenya mendekat ke arah kita yang sedang duduk-duduk di tepi pinggiran jalan, frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh telinga kita lebih tinggi dari frekuensi sirine "sebenarnya".

Ketika mobilnya bergerak menjauhi kita, frekuensi yang didengar oleh telinga kita menjadi lebih rendah dari frekuensi bunyi sirine.

Gejala ini yang dikenal dengan istilah efek Doppler pada gelombang bunyi.

Naik turunnya frekuensi tersebut bisa kita temukan dengan persamaan berikut:

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang kita dengar / frekuensi pendengar (Hz)
ν = kelajuan bunyi di udara (m/s)
νs = kelajuan sumber bunyi (m/s)
ν p = kelajuan pendengar (m/s)


Kesepakatan Tanda
+/− pada νs
+ νs sumber menjauhi pendengar
− νs sumber mendekati pendengar
+/− pada νp
+ νp pendengar mendekati sumber
− νp pendengar menjauhi sumber

Rumus di atas digunakan jika pengaruh angin diabaikan. Jika pengaruh angin diperhitungkan maka:


dimana νa adalah kelajuan angin dengan perjanjian tanda sebagai berikut:
+ νa jika angin mengarah dari sumber bunyi menuju pendengar
− νa jika angin mengarah dari pendengar ke sumber bunyi

Pelajari contoh-contoh berikut: →Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 dan kecepatan mobil 20 m.s−1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil menjauh adalah....(Modifikasi Soal UN Fisika 2010)

Data dari soal:
Frekuensi sumber bunyi / mobil balap fs = 800 Hz
Kecepatan bunyi di udara ν = 340 m.s−1
Kecepatan sumber bunyi / mobil νs = 20 m.s−1
Mobil menjauhi pendengar → + νs
Penonton / pendengar diasumsi diam νp = 0



Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 , kecepatan mobil 20 m.s−1 dan saat itu angin bergerak dengan kelajuan 10 m.s−1 searah gerak mobil maka frekuensi yang di dengar saat mobil menjauh adalah....(Modifikasi Soal UN Fisika 2010)

Data dari soal:
Frekuensi sumber bunyi / mobil balap fs = 800 Hz
Kecepatan bunyi di udara ν = 340 m.s−1
Kecepatan sumber bunyi / mobil νs = 20 m.s−1
Mobil menjauhi pendengar → + νs
Penonton / pendengar diasumsi diam νp = 0

Kelajuan angin νa = 10 m.s−1
Gerak angin searah gerak sumber → + νa



Uji Pemahaman

1) Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 dan kecepatan mobil 20 m.s−1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....UN Fisika 2009 P04

2) Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s−1 sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi 300 m.s−1). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi....UN Fisika 2010

3) Kereta api menuju stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 660 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s searah dengan gerak kereta!

4) Kereta api menuju stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 620 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s berlawanan arah dengan arah gerak kereta!

5) Kereta api meninggalkan stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 650 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s berlawanan arah dengan arah gerak kereta!

Kunci jawaban:
1) 850 Hz 2) 375 Hz 3) 660 Hz 4) 660 Hz 5) 612,86 Hz

prep. by Fisika Study Center
Literature:
-Soal-soal UN Fisika SMA 2009-2010
-Marthen Kanginan, Fisika SMA 3A