Soal Penyelesaian Gelombang Suara Sbmptn
Cara Cepat Pintar Fisika - Pembahasan soal SBMPTN fisika wacana gelombang bunyi ini mencakup beberapa subtopik dalam penggalan gelombang bunyi yaitu pola gelombang pada senar, pola gelombang pada pipa organa, tabung resonansi, gelombang bunyi, intensitas gelombang, taraf intensitas, interferensi, pelayangan bunyi, dampak Doppler, frekuensi bunyi, cepat rambat bunyi, dan energi bunyi.
Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study fisika, model soal wacana gelombang bunyi yang sering keluar antara lain menganalisis pola gelombang pada pipa organa terbuka, menentuan panjang gelombang bunyi, interferensi minimum, interferensi konstruktif, dan intensitas maksimum, memilih besar frekuensi sumber bunyi, menganalisis korelasi antara frekuensi sumber dengan frekuensi yang didengar pendengar menurut jarak dan arah gerak, memilih jumlah mesin jikalau taraf intensitas diketahui, dan memilih panjang pipa organa jikalau frekuensi nada atas kedua dan cepat rambat bunyi diketahui.
01. Sebuah seruling yang mempunyai kolom udara terbuka pada kedua ujungnya mempunyai nada atas kedua dengan frekuensi 1700 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara yaitu 340 m/s, maka panjang seruling mendekati...
A. 10 cm
B. 15 cm
C. 20 cm
D. 25 cm
E. 30 cm
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{n}=\left ( \frac{n+1}{2L} \right )V\Rightarrow n=2\\ 1700=\left ( \frac{2+1}{2L} \right )340\\L=0,3\:m=30\:cm}$ Jawaban : E
02. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin yaitu 60 dB. Jumlah sumber bunyi yang diperlukan untuk menghasilkan 80dB adalah.... (dengan contoh intensitas ambang indera pendengaran 10-12W/m2 )
A. 200
B. 140
C. 100
D. 20
E. 10
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {TI_{m}=TI_{n}+10\log \left ( \frac{m}{n} \right )\\80=60+10\log \left ( \frac{m}{1} \right )\\\log {m}=2\\m=100}$ Jawaban : C
03. Sebuah kendaraan beroda empat ambulans bergerak dengan kelajuan 30 m/s sambil membunyikan sirine yang menghasilkan frekuensi 900 Hz. Perbedaan frekuensi yang terdengar oleh seseorang yang membisu dipinggir jalan ketika kendaraan beroda empat ambulan mendekati dan menjauhinya jikalau cepat rambat bunyi di udara ketika itu 340 m/s yaitu sekitar ...
A. 30 Hz
B. 60 Hz
C. 95 Hz
D. 135 Hz
E. 160 Hz
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Sumber mendekati pendengar:
$\displaystyle \small \frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+0}{v-v_{s}}\\ \frac{f_{p}}{900}=\frac{340+0}{340-30}\\ f_p=987\:Hz$Sumber menjauhi pendengar: $\displaystyle \small \frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+0}{v+v_{s}}\\ \frac{f_{p}}{900}=\frac{340+0}{340+30}\\ f_p=827\:Hz$Selisih frekuenai: $\displaystyle \small \Delta f=987-827=160\:Hz$ Jawaban : E
A. 136 Hz
B. 425 Hz
C. 680 Hz
D. 850 Hz
E. 1700 Hz
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small f=\frac{v}{\lambda }=\frac{v}{\Delta (\Delta r)}\\f=\frac{340}{(60-20).10^{-2}}\\f=850\:Hz$
Jawaban : D
05. Sebuah senar gitar satu ujungnya terikat dan ujung lain ditekan dengan jari-jari senar dipetik akan terdengar bunyi frekuensi dasarnya sebesar 100 getaran perdetik. Jika panjang senar yang bergetar yaitu 50 cm dan tegangan pada senar 100 N, maka massa senar tersebut sama dengan ....
A. 50 gram
B. 2,5 gram
C. 10 gram
D. 1,5 gram
E. 5 gram
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{n}=\left ( \frac{n+1}{2L} \right )\sqrt{\frac{F.L}{m}}\Rightarrow n=0\\100=\left ( \frac{0+1}{2(0,5)} \right )\sqrt{\frac{100(0,5)}{m}}\\10^{4}=\frac{50}{m}\\m=5.10^{-3}\:kg=5\:gr}$
06. Pada suatu pipa organa terbuka dengan panjang 20 cm di dalamnya terjadi dua simpul. Nada dari pipa organa ini beresonansi dengan pipa organa lain yang tertutup serta membentuk 3 buah simpul. Panjang pipa organa yang tertutup yaitu .....
A. 30 cm
B. 16 cm
C. 25 cm
D. 15 cm
E. 20 cm
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pipa organa terbuka:
$\displaystyle \small {s=n+1\\2=n+1\\n=1}$
Pipa organa tertutup:
$\displaystyle \small {s=n+1\\3=n+1\\n=2}$maka:
$\displaystyle \small {f_{1-pob}=f_{2-pot}\\\left ( \frac{n+1}{2L} \right )v=\left ( \frac{2n+1}{4L} \right )v \\\left ( \frac{1+1}{2(20)} \right )=\left ( \frac{2(2)+1}{4L_{T}} \right ) \\ \frac{1}{20} = \frac{5}{4L_{T}} \\ L_{T}=25\:cm}$
07. Sebuah dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 0,01 kg diberi tegangan 200 N, maka nada dasar piano befrekuensi ..
A. 800 Hz
B. 600 Hz
C. 400 Hz
D. 200 Hz
E. 100 Hz
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{n}=\left ( \frac{n+1}{2L} \right )\sqrt{\frac{F.L}{m}}\Rightarrow n=0\\f_{o}=\left ( \frac{0+1}{2(0,5)} \right )\sqrt{\frac{200(0,5)}{0,01}}\\f_{o}=100\:Hz}$
08. Sepotong dawai menghasilkan nada dasar f. Bila dipendekkan 8 cm tanpa mengubah tegangannya dihasilkan frekuensi 1,25f. Jika dawai dipendekkan 2 cm lagi, maka frekuensi yang dihasilkan adalah....
A. 1,5 f
B. 2,0 f
C. 1,33 f
D. 1,0 f
E. 1,25 f
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{n}=\left ( \frac{n+1}{2L} \right )v\Rightarrow n=0\\f_{0}=f=\left ( \frac{0+1}{2L} \right )v\\v=2Lf\\ f_{0}^{'}=\frac{5}{4}f=\left ( \frac{0+1}{2(L-8)} \right )2Lf\\\\ 5L-40=4L\\ L=40\: cm\\\\\frac{f_{0}^{''}}{f}=\frac{\left ( \frac{0+1}{2(40-8-2)} \right )}{\left ( \frac{0+1}{2(40)} \right )}\\ \frac{f_{0}^{''}}{f}=\frac{4}{3}\\ f_{0}^{''}=\frac{4}{3}f\\ f_{0}^{''}=1,33f}$
09. Pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm menghasilkan frekuensi nada dasar sama dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s dan cepat rambat gelombang transversal pada dawai 510 m/s, maka dawai menghasilkan ....
A. Nada atas keempat
B. Nada atas pertama
C. Nada atas kedua
D. Nada atas ketiga
E. Nada dasar
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{o-pob}=f_{n-dw}\\\left ( \frac{n+1}{2L} \right )v_{u}=\left ( \frac{n+1}{2L} \right )v_{dw} \\\left (\frac{0+1}{25} \right )340 =\left ( \frac{n+1}{150} \right )510 \\ \frac{340}{25} = \left ( \frac{n+1}{150} \right )510 \\ n+1=\frac{150.340}{510.25} \\ n+1=4\\n=3\, nada \:atas\: ke\: 3}$
10. Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup sampai timbul nada atas ketiga, maka terjadilah....
A. 4 perut, 5 simpul
B. 4 perut, 4 simpul
C. 4 perut, 3 simpul
D. 3 perut, 3 simpul
E. 3 perut, 2 simpul
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {S=P=n+1\Rightarrow n=3\\S=4\\P=4}$
11. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjauhi seorang pendengar yang tidak bergerak. Jika frekuensi bunyi 680 Hz dan kecepatan perambatannya 330 m/s, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah.....
A. 660 Hz
B. 590 Hz
C. 510 Hz
D. 480 Hz
E. 400 Hz
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small \frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+0}{v+v_{s}}\\ \frac{f_{p}}{680}=\frac{330+0}{330+10}\\ f_p=660\:Hz$
12. Frekuensi nada atas kedua sebuah pipa organa terbuka sama dengan frekuensi nada atas pertama sebuah organa tertutup yang ditiup pada suhu sama, perbandingan panjang pipa organa terbuka dengan panjang pipa organa tertutup tersebut yaitu ....
A. 4 : 1
B. 1 : 2
C. 2 : 1
D. 1 : 1
E. 1 : 4
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {f_{2-pob}=f_{1-pot}\\\left ( \frac{n+1}{2L} \right )v=\left ( \frac{2n+1}{4L} \right )v \\\left ( \frac{2+1}{2L_{B}} \right )=\left ( \frac{2(1)+1}{4L_{T}} \right ) \\ \frac{3}{L_{B}} = \frac{3}{2L_{T}} \\ \frac{L_{B}}{L_{T}}=\frac{2}{1}}$
13. Pada pipa organa terbuka nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar x dan pipa organa tertutup nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar y. Jika kedua pipa panjangnya sama, maka perbandingan y dengan x adalah.....
A. 6 : 5
B. 3 : 4
C. 5 : 6
D. 2 : 1
E. 4 : 3
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pipa organa terbuka:
$\displaystyle \small {L_{n}=\left ( \frac{n+1}{2} \right )\lambda \\\textrm{maka}\\\lambda = \frac{2L}{(n+1)}\Rightarrow n=2 \\\lambda = \frac{2L}{(2+1)}\Rightarrow \lambda =x\\x = \frac{2L}{3}}$ Pipa organa tertutup:
$\displaystyle \small {L_{n}=\left ( \frac{2n+1}{4} \right )\lambda \\\textrm{maka}\\\lambda = \frac{4L}{(2n+1)}\Rightarrow n=2 \\\lambda = \frac{4L}{(2(2)+1)}\Rightarrow \lambda =y\\y = \frac{4L}{5}}$ $\displaystyle \small {\frac{y}{x}=\frac{\frac{4L}{5}}{\frac{2L}{3}}\\ \frac{y}{x}=\frac{12}{10}=\frac{6}{5}}$
14. Taraf intensitas bunyi pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m2 yaitu 60 dB. Jika harga ambang bunyi 10-16/cm2, maka daya akustik yang masuk melalui jendela yaitu .....
A. 10-16 W
B. 10-6 W
C. 10-12 W
D. 10-4 W
E. 10-10 W
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {P=A.I\\ P=A.10^{\left ( \frac{TI}{10}-12 \right )}\\ P=1.10^{\left ( \frac{60}{10}-12\right )}\\P=10^{-6}\:watt}$
15. Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 m dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas.....
A. 45 dB
B. 20 dB
C. 35 dB
D. 5 dB
E. 30 dB
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {TI_{30}=TI_{3}-20\log \left ( \frac{R_{30}}{R_{3}} \right )\\TI_{30}=50-20\log \left ( \frac{30}{3} \right )\\TI_{30}=30\, dB}$
16. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Jika 100 mesin dihidupkan bersama-sama, maka taraf intensitasnya sama dengan .....
A. 150 dB
C. 75 dB
E. 70 dB
B. 50 dB
D. 20 dB
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {TI_{100}=TI_{1}+10\log 100\\TI_{100}=50+10(2)\\TI_{100}=70\:dB}$
17. Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 1024 Hz bergerak mendekati seorang pengamat dengan kecepatan 34 m/s, kecepatan rambat bunyi sebesar 340 m/s. Jika pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan 17 m/s, maka frekuensi yang didengar oleh pengamat yaitu ....
A. 1320 Hz
B. 1080 Hz
C. 1220 Hz
D. 920 Hz
E. 1120 Hz
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v-v_p}{v-v_{s}}\\ \frac{f_{p}}{1024}=\frac{340-17}{340-34}\\\frac{f_{p}}{1024}=\frac{323}{306}\\ f_p=1080\:Hz}$
18. Perubahan frekuensi suatu bunyi yang sumberny bergerak mendekati pendengar diketahui 1% dari frekuensi awalnya. Jika kecepatan rambat bunyi di uadara 300 m/s, maka kecepatan sumber bunyi tersebut relatif terhadap pendengar yaitu ....
A. 306 m/s
B. 297 m/s
C. 303 m/s
D. 2,97 m/s
E. 301 m/s
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$\displaystyle \small {\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+0}{v-v_{s}}\\ \frac{1,01f_{s}}{f_{s}}=\frac{300}{300-v_{s}}\\300=303-1,01v_s\\v_s=\frac{3}{1,01}=2,97\:m.s^{-1}}$
19. Cukup delapan belas soal saja ya... soal lainnya Jawaban Fisika Pak Dimpun: KLIK aja di bawah ini.....
Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Soal Penyelesaian Gelombang Suara Sbmptn"
Posting Komentar