Soal latihan (S1) Getaran gelombang dan Bunyi

Sumber : pixabay.com/

GETARAN,

GELOMBANG

DAN BUNYI

BAB

11

Getaran, Gelombang dan Bunyi

Getaran

Gelombang

Bunyi

Frekuensi

Periode

Amplitudo

Gelombang

elektromagnetik

Gelombang

mekanik

Gejala yang diamati

Karakteristik bunyi

Jangkauan frekuensi

PETA KONSEP

Getaran adalah gerakan suatu benda di sekitar titik keseimbangannya pada
lintasan tetap. Satu getaran adalah gerakan bolak-balik satu kali penuh.

Getaran selaras bandul pada pegas

Sumber: dokumen
penerbit

GETARAN

Getaran adalah gerakan suatu benda di sekitar titik keseimbangannya pada
lintasan tetap. Satu getaran adalah gerakan bolak-balik satu kali penuh.

GETARAN

​A-B-C-B-A-B-C

​1,5 gelombang adalah

Frekuensi ialah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu sekon.

Keterangan :

Σ getaran = jumlah getaran
f = frekuensi ( Hertz disingkat Hz )
t = waktu ( s )

Dengan demikian dapat dirumuskan:

FREKUENSI GETARAN

Periode ialah waktu yang dibutuhkan untuk terjadi satu getaran.

Keterangan :

T = periode, satuannya sekon ( s )
f = frekuensi, satuannya Hertz ( Hz )

Rumus:

PERIODE GETARAN

Multiple Choice

Frekuensi suatu getaran 100 Hz, artinya..

• Dalam 1 menit terjadi 100 getaran

• Dalam 1 detik terjadi 1/100 getaran

• Dalam 1 menit terjadi 1/100 getaran

• Dalam 1 detik terjadi 100 getaran

PERIODE GETARAN

CONTOH SOAL

Dalam 0,5 menit terjadi 6000 getaran . Berapakah frekuensi getaran
tersebut ? Dan berapakah periodanya ?

Jawab

: a. f = (

getaran ) / t

= ( 6000 ) / 30

= 200 Hz

b. T = 1/ f

= 1/ 200

= 0,005 sekon

Open Ended

Dalam 1 menit terjadi 3000 getaran berapa kah frekuensi ?

�Gelombang adalah getaran yang merambat.

�Getaran ini sebetulnya adalah bentuk energi berupa usikan atau gangguan.

�Gelombang adalah suatu cara untuk memindahkan energi dari satu tempat
ke tempat lain.

�GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

�GELOMBANG MEKANIK

Berdasarkan media rambatnya gelombang terbagi menjadi dua jenis, yaitu:

GELOMBANG

Gelombang elektromagnetik
adalah gelombang yang
tidak memerlukan zat
perantara dalam
rambatannya.
Contoh: gelombang
Radio.

Gelombang longitudinal
ialah gelombang yang arah
getarannya sejajar atau
berimpit dengan arah
rambatannya.

GELOMBANG

�GELOMBANG TRANSVERSAL

�GELOMBANG LONGITUDINAL

Berdasarkan arah getarannya, gelombang terbagi menjadi:

Gelombang transversal
ialah gelombang yang arah
getarannya tegak lurus
terhadap arah penjalaran.

Gelombang longitudinal
ialah gelombang yang arah
getarannya sejajar atau
berimpit dengan arah
rambatannya.

GELOMBANG

� GELOMBANG TRANVERSAL

a-b-c

= bukit gelombang

c-d-e

= lembah gelombang

b

= punck gelombang

d

= dasar gelombang

a, c, e, g = simpul-simpul gelombang
b-b’,d-d’ = amplitudo

GELOMBANG

� GELOMBANG LOGITUDINAL

Gelombang yang merambat berupa rapatan dan
regangan yang bergetar sejajar dengan arah rambatnya.

GELOMBANG

Periode adalah waktu yang

dibutuhkan untuk terjadi satu

gelombang disebut perioda.

Contoh:

Jika dalam 1 sekon terjadi 100

gelombang. Berarti untuk terjadi 1

gelombang diperlukan waktu 1/100

sekon ( = 0,01 s ). Berarti perioda

gelombang tersebut adalah 0,01 s.

� PERIODE

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Frekuensi ( f )
gelombang adalah
banyaknya gelombang
yang terjadi dalam 1
sekon.

Keterangan :
F

= frekuensi, satuannya Hertz ( disingkat Hz )

Σ Gelombang = jumnlah gelombang
t = waktu, satuannya sekon ( disingkat s )

� FREKUENSI

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

CONTOH SOAL

Perioda sebuah gelombang adalah 0,025 s. Berapakah frekuensi gelombang
tersebut? Dalam 10 s akan terjadi berapa gelombang ?
Jawab

: a. f = 1/T

= 1 / 0,025 (1/s )

= 40 Hz

b. f = Σ gelombang / t

Σ gelomb

= f x t

= 40 x 10

= 400 buah gelombang

Multiple Choice

Sebuah bandul sederhana bergetar 75 kali dalam waktu 3 sekon maka frekuensinya adalah..

• 25

• 5

• 20

• 2

Panjang satu gelombang atau panjang gelombang (λ ) adalah sama
dengan panjang jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu
satu perioda.

Misalnya perioda suatu gelombang adalah 0,1 s.
Dalam 1 sekon gelombang menempuh jarak 10 m.
Dengan demikian panjang gelombang tersebut
adalah ( 10/1 ) x 0,1 = 1 m.

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

� PANJANG GELOMBANG

Open Ended

Suatu gelombang dengan frekuensi 700

Hz dan panjang gelombang 3 m memiliki

cepat rambat.. m/s

Multiple Choice

Dalam 5 detik bandul ayunan menghasilkan 50 getaran, maka frekuensi dan periode getaran itu adalah ….

• 20Hz dan 0,5s

• 10 Hz dan 1s

• 10Hz dan 0,1s

• 20 Hz dan 5 s

Kelajuan rambat gelombang

ialah besarnya jarak yang

ditempuh oleh gelombang tiap

1 sekon.

Keterangan :
v = kelajuan rambat gelombang ( m/s )
s = jarak yang di tempuh ( m )
t = waktu tempuh ( s )

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

� CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Pemantulan gelombang pada tali

dengan ujung tetap

Pemantulan gelombang pada

tali dengan ujung bebas

Gelombang memiliki sifat dapat memantul.

Sumber: Dokumen penerbit

PEMANTULAN GELOMBANG

Draw

Gambarkan 1,5gelombang Transversal

Bunyi adalah hasil getaran
sebuah benda. Namun,
semua getaran dapat
menghasilkan bunyi yang
dapat didengar.

Jika kamu bersuara sambal
memegang leher, tentu kamu
akan merasakan getaran di
leher. Lonceng yang berbunyi,
tentu akan terasa getarannya
jika kamu pegang. Bunyi
memang dihasilkan oleh
benda-benda yang bergetar

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

✔

Ultrasonik (frekuensinya lebih dari 20.000 Hz),tidak dapat
didengar telinga manusia.

✔

Audiosonik (frekuensinya didaerah 20 Hz – 20.000 Hz), dapat
didengar telinganmanusia normal.

✔

Infrasonik (frekuensinya kurang dari 20.000 Hz), tidak dapat
didengar telinga manusia.

BUNYI

Beberapa hewan yang dapat menangkap infrasonik dan ultrasonik.

✔ Jangkrik
✔ Anjing

INFRASONIK

✔ Kelelawar, dikenal

memiliki radar alami

✔ Ikan paus
✔ Ikan lumba-lumba

ULTRASONIK

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

Multiple Choice

Hewan berikut yang termasuk ultrasonik dan infrasonik​ ...

• Jangkrik dan kelelawar

• anjing dan manusia

• jangkrik dan kambing

• manusia dan lumba lumba

Pemanfaatan Ultrasonik

✔

Menghancurkan tumor atau batu ginjal

✔

USG(Ultrasonografi) digunakan untuk mempelajari dalam bagian tubuh

yang tidak boleh kena sinar X yang berbahaya

✔

Untuk deteksi dan komunikasi (Sonar) di bidang teknologi kelautan

✔

Memeriksa bagian dalam tubuh

✔

Kacamata orang buta

✔

Memeriksa kerusakan logam

✔

Membunuh nyamuk penyebab demam berdarah

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

Bunyi yang sampai ke telinga kita pada umumnya melalui medium udara. Dalam rambatan bunyi
ini, molekul udara tidak ikut berpindah. Bunyi ini merambat dalam gelombang longitudinal.

❑

Udara (Gas)

Saat menyelam dalam air, kita dapat mendengar bunyi dari batu yang dijatuhkan ke air tersebut.
Cepat rambat bunyi pada zat cair lebih besar dibandingkan dengan cepat rambat bunyi pada gas
karena jarak antarmolekul zat cair lebih dekat dibandingkan dengan jarak antarmolekul gas.

❑

Zat Cair

Seseorang yang mendekatkan telinganya ke tanah dapat mendengar bunyi yang
diakibatkan getaran truk yang melintas.

❑

Zat Padat

BUNYI

�Medium Rambat Bunyi

Kuat bunyi tergantung pada :
✔

besarnya amplitudo (Makin besar amplitudo, makin kuat bunyi itu).

✔

Juga tergantung pada jarak antara sumber bunyi dengan pendengar.

�Tinggi Bunyi dan Warna Bunyi

✔

Tinggi bunyi adalah tinggi rendahnya bunyi yang keluar

✔

Tinggi rendah bunyi tergantung pada frekuensi getaran sumber bunyi. (Makin besar
frekuensi sumber bunyi, makin tinggi pula bunyi yang dapat kita dengar)

✔

Warna bunyi adalah bunyi yang sebenarnya memiliki frekuensi sama namun terdengar
berbeda(dapat terjadi pada manusia yang bersama menyanyi dan alat musik)

✔

Warna bunyi disebabkan karena alat/organ pita suara yang bergetar berbeda. Pada
manusia terbukti saat pria dan wanita menyanyi bersama. Pada alat musik nada do
pada piano berbeda dengan nada do pada organ

BUNYI

�Kuat Bunyi

✔ Intensitas bunyi adalah besaran yang menyatakan berapa besar daya

bunyi tiap satuan luas

✔ Satuan intensitas bunyi adalah watt/m2 atau W/m2

✔ Intensitas bunyi tergantung pada amplitudo sumber bunyi dan jarak

antara pendengar dan sumber bunyi

�Layangan

Adalah dua sumber bunyi yang frekuensinya hampir sama bergetar dalam
waktu yang bersamaan sehingga hasil getarannya akan saling
mengganggu.

BUNYI

�Intensitas Bunyi

✔

Nada adalah bunyi yang teratur frekuensinya.

✔

Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur disebut dengan desah.

✔

Dentum adalah desah yang bunyinya sangat keras seperti suara bom

�Frekuensi pada Senar atau Dawai

Menurut hukum Mersenne, frekuensi senar (f) :

a.Berbanding terbalik dengan panjang senar (l)

b.Berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar (A)

c.Berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar (p) dan

d.Sebanding dengan akar tegangan senar (T)

BUNYI

�Nada, Desah dan Dentum

Manfaat resonansi:

Resonansi dapat
memperkuat bunyi asli.
Contoh: suara kita
terdengar lebih nyaring
karena sekitar selaput
suara kita ada udara,
suara kentongan
terdengar nyaring karena
ada rongga udara.

Kerugian resonansi:

Karena resonansi bunyi
bom yang keras dapat
meruntuhkan gedung
atau kaca jendela
pecah.

❑

Manfaat dan Kerugian Resonansi

�Resonansi

BUNYI

Menghitung kedalaman laut
Osilator yang digetarkan akan menghasilkan getaran ultrasonik. Getaran ultrasonik ini
diarahkan ke dasar laut. Sesampaui di dasar laut, getaran ini akan dipantulkan oleh
dasar laut. Pantulannya ini akan diterima oleh hidrofon. Sebuah alat pencatat akan
mencatan selang waktu antara getaran dikirim dan getaran pantul yang diterima. Jika
kelajuan rambat bunyi di air laut diketahui, maka kedalaman laut akan bisa dihitung.

Survei Geofisika
Dengan alat yang canggih ahli geologi dan ahli geokimia dapat mengenali daerah yang
berpotensi untuk pengeboran minyak. Pemantulan dan pembiasan gelombang bunyi
yang merambat melalui bumi secara terperinci mengungkapkan struktur dan hubungan
antar berbagai lapiasan di bawah permukaan bumi.

❑

Manfaat Pemantulan Bunyi

�Pemantulan Bunyi

BUNYI