DDPF

BAHAN AJAR MENGGUNAKAN PENDEKATAN

KETERAMPILAN PROSES SAIN (KPS)

DI SUSUN OLEH:

MELINA MUSTIKA SARI

06111181320022

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2015

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

begitu banyak rizki dan hidayah-Nya kepada kita semua. Shalawat dan salam selalu

kita curahkan kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, sebagai

Rahmatan lilalamin yang telah membawa umat manusia dari jalan kegelapan

menuju kehidupan yang mendapat sinar ilahi seperti sekarang ini.

Alhamdulillah modul yang berjudul Bahan Ajar Menggunakan

Pendekatan Keterampilan Proses Sains ini dapat diselesaikan semata-mata atas

kehendak-Nya dan rahmat serta cinta kasih-Nya yang berlimpah. Rasa syukur kami

atas kemurahan-Nya karena telah diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah

ini.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan makalah ini yang tidak dapat

disebutkan satu persatu, secara khusus penulis ingin menyampaikan terima kasih

kepada:

1) Bapak Dr. Ketang Wiyono, M.Pd selaku dosen pengasuh mata kuliah Dasar

dasar dan Proses Pembelajaran 1.

2) Seluruh sahabat-sahabat kami, keluarga besar Boylefis 2013 yang selalu

memberikan dukungan serta semangat yang tak kenal henti.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak

kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun. Dan semoga dengan terselesaikannya penyusunan makalah ini dapat

bermanfaat bagi kita semua. Amien.

Indralaya, Oktober 2015

(Penulis)

ii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar . i

Daftar Isi . ii

MATERI . 1

LKS ... 27

RPP (KTSP) ... 29

SOAL-SOAL PENILAIAN KPS ... 59

1

Materi

BUNYI

Ketika pesawat terbang melaju dengan kelajuan supersonik, kebisingan dan

gangguan yang ditimbulkannya menjadi gelombang kejut yang berisi energi bunyi

sangat besar, yang disebut ledakan sonik.

Begitu banyak informasi yang kita peroleh melalui telinga kita dalam bentuk

suara. Telinga merupakan indra yang amat vital bagi manusia dan makhluk hidup

lainnya. Suara manusia dapat menyatakan pikiran atau maksud kita dengan lebih

baik dibandingkan tanda atau kode-kode lainnya. Lebih dari yang mungkin Anda

perkirakan, suara atau bunyi banyak memberikan informasi spesifik yang

mencirikan suatu gejala, peristiwa, atau identitas suatu benda. Sebagai contoh,

seorang mekanik mobil akan mengetahui apakah bagian tertentu dari sebuah mesin

mobil perlu diperbaiki atau tidak dengan mendengarkan bunyi mesinnya. Seorang

ahli biologi dapat mengidentifikasi jenis burung, katak, dan beberapa binatang

mamalia berdasarkan suaranya. Anda, sudah tentu, dapat mengenali teman Anda

dari suaranya, walaupun Anda tidak berhadapan langsung dengannya.

A. Sifat-Sifat Dasar Gelombang Bunyi

Bunyi merupakan salah satu contoh gelombang longitudinal, yaitu

gelombang yang memiliki arah getaran yang sama dengan arah rambatannya. Bunyi

merambat melalui suatu medium dengan cara memindahkan energi kinetik dari satu

molekul ke molekul lainnya. Ketimbang di dadalam medium cair atau gas,

gelombang bunyi merambat lebih cepat di dalam medium zat padat. Ini karena jarak

antarmolekul di dalam zat cair dan gas, sehingga transfer energi kinetik lebih terjadi

cepat .

Ketika sebuah garpu tala digetarkan, akan dihasilkan suatu getaran yang

merambat di udara, lihat Gambar 1.1. Pada saat tangkai garpu tala berada pada

posisi B, tangkai tersebut akan menekan lapisan udara di dekatnya, sehingga di

tempat tersebut terjadi suatu rapatan. Rapatan ini, yang sebenarnya berupa tekanan

udara yang lebih besar daripada daerah sekitarnya, akan bergerak keluar menyebar

2

dari tempat garpu tala digetarkan. Pada posisi A, tekanan udara di sekitar garpu tala

menjadi berkurang di bawah normal, yang mengakibatkan terjadinya suatu

regangan. Sama seperti rapatan, regangan juga bergerak keluar menyebar dari

tempat garpu tala digetarkan.

Gambar 1.1 Perambatan gelombang bunyi di udara.

Karena bunyi merupakan suatu gelombang, apakah bunyi juga mengalami

peristiwa pematulan, pembiasan, dan interfersensi? Ya. Bunyi, sama seperti

gelombang transversal, dapat mengalami pemantulan, pembiasan, dan interferensi.

1. Pemantulan Bunyi

Untuk menyelidiki pemantulan bunyi, lakukan percobaan sederhana seperti

pada Gambar 1.2. Lakukan percobaan ini bersama seorang teman Anda. Sementara

Anda memegang tabung Q, teman Anda memegang tabung P dan jam tangan W.

jam tangan W menghasilkan bunyi detakan yang bergerak sepanjang tabung P ke

permukaan S. Suara ini dipantulkan oleh permukaan S, dan dapat didengar melalui

tabung Q. Layar R diletakkan di antara kedua tabung untuk menghindari

perambatan bunyi langsung dari jam tangan W ke telinga. Tabung Q diatur

sedemikian hingga pada posisi tertentu diperoleh suara pantulan yang paling keras.

Jika kita ukur sudut datang i dan sudut pantul r, akan didapatkan bahwa keduanya

sama besar atau hampir sama. Ini menunjukkan bahwa hukum pemantulan berlaku

3

juga untuk gelombang bunyi (gelombang longitudinal). Hanya saja untuk dapat

mengamati pemantulan bunyi ini, permukaaan pemantulnya harus cukup besar.

Gambar 1.2 Pemantulan bunyi diselidiki dengan

melakukan percobaan seperti pada skema ini.

2. Pembiasan Bunyi

Ketika gelombang bunyi merambat dari satu meduim ke medium lain yang

kerapatannya berbeda, misalnya dari udara ke gas karbon dioksida, akan terjadi

pembiasan gelombang bunyi. Peristiwa ini dapat diamati dengan percobaan seperti

pada Gambar 1.3.

Ketika sebuah jam weker ditempatkan di sebelah balon yang isinya dengan

karbon dioksida, suara detakannya akan terdengar berbeda disisi lain tersebut,

misalnya di titik P. Kelajuan bunyi di dalam balon lebih kecil dibandingkan di

udara. Akibatnya, bunyi dibiaskan ketika merambat melalui balon dan menyatu di

P.

4

Gambar 1.3 Pembiasan bunyi diselidiki dengan merambatkan

bunyi jam weker melalui udara ke karbon dioksida

3. Interferensi Bunyi

Dengan mudah Anda bersama teman Anda dapat melakukan percobaan untuk

mengamati interferensi bunyi. Untuk keperluan ini, siapkan dua sumber bunyi yang

sama persis, misalnya dua buah loudspeaker yang kekuatannya sama dan sebuah

radio tape. Interferensi akan terjadi jika dua buah gelombang yang frekuensinya

sama tiba di suatu titik pada saat yang bersamaan. Skema percobaan Anda seperti

tampak pada Gambar 1.4.

Gambar 1.4 Interferensi gelombang bunyi

5

Dua gelombang bunyi yang frekuensinya sama dihasilkan oleh speaker A dan

B. bagi teman Anda yang berjalan sepanjang garis lurus yang sejajar dengan garis

yang menghubungkan kedua speaker, bunyi yang terdengar bervariasi lemah dan

keras secara berulang-ulang sepanjang garis yang dilaluinya. Dengan demikian, di

sepanjang garis yang dilalui oleh teman Anda tersebut telah terjadi penguatan dan

pelemahan bunyi. Pengutan dan pelemahan bunyi inilah yang menunjukka

peristiwa interferensi pada gelombang bunyi. Pengutan bunyi disebut interferensi

konstruktif, sedangkan pelemahan bunyi disebut interferensi destruktif. Jika

digambarkan, interferensi yang terjadi pada gelombang bunyi yang dihasilkan oleh

dua buah speaker ini akan tampak seperti pada Gambar 1.5 dan 1.6.

Gambar 1.5 Interferensi gelombang

bunyi dari dua buah speaker

Gambar 1.6 Interferensi konstruktif dan

destruktif

Interferensi penguatan (konstruktif) terjadi jika selisih jarak (beda lintasan)

yang ditempuh oleh kedua gelombang sama denga kelipatan bilangan bulat dari

panjang gelombang bunyi. Ini terjadi ketika dua gelombang sefase puncak

gelombang denga puncak gelombang atau lembah gelombang dengan lembah

gelombang.

Interferensi pelemahan (destruktif) tejadi jika selisih jarak (benda lintasan)

yang ditempuh oleh kedua gelombang sama dengan kelipatan bilangan ganjil dari

setengah panjang gelombang bunyi. Ini tejadi ketika dua atau lebih gelombang

6

berlawanan fase, yaitu pucak gelombang bertemu dengan lembah gelombang, atau

lembah gelombang bertemu dengan puncak gelombang.

B. Mengukur Cepat Rambat Gelombang Bunyi

Cepat Rambat Gelombang Bunyi

Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat dalam medium

padat, cair, atau gas. Cepat rambat bunyi bergantung pada medium rambat.

(1) Cepat rambat bunyi dalam zat cair

=

(1.1)

dengan: B = modulus bulk zat cair (N/m),

= massa jenis zat cair (Kg/m).

(2) Cepat rambat bunyi dalam zat padat

=

(1.2)

dengan: Y = modulus Young (N/m),

= massa jenis zat cair (Kg/m).

(3) Cepat rambat bunyi dalam zat gas

=

(1.3)

dengan: R = tetapan umum gas = 8,314 J/mol K,

T = suhu gas (K),

M = massa molekul relatif gas,

= konstasnta Laplace.

C. Senar dan Pipa Organa Sebagai Sumber Bunyi

1. Pola Gelombang pada Senar

Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Peralatan musik seperti gitar atau

biola, menggunakan dawai sebagai alat getar. Getaran yang terjadi pada senar,

Gambar 1.7, merupakan gelombang stationer pada dawai dengan ujung terikat.

7

Gambar 1.7 Gitar menghasilkan berbagai frekuensi bunyi melalui senar

Nada yang dihasilkan senar gitar dapat diubah-ubah dengan cara menekan

senarnya pada posisi tertentu. Satu senar dapat menghasilkan berbagai frekuensi

resonansi, dengan pola gelombang seperti pada Gambar 1.8.

Gamabr 1.8 Pola gelombang pada dawai yang menghasilkan berbagai frekuensi resonasi

dengan S = simpul dan P = perut.

Nada terendah yang dihasilkan disebut nada dasar atau harmonik pertama.

Selanjutnya, untuk nada yang lebih tinggi secara berurutan disebut nada atas

pertama (harmonik kedua), nada atas kedua (harmonik ketiga), dan seterusnya.

8

Frekuensi yang dihasilkan pada setiap pola gelombang pada Gambar 1.8

tersebut adalah:

(a) Nada dasar : =

=

2

(b) Nada atas pertama : =

=

= 2 (

2)

(c) Nada atas kedua : =

=

2

3

= 3 (

2)

(d) Nada atas ketiga : =

=

1

2

= 2

= 4 (

2)

Perbandingan frekuensi-frekuensi di atas dapat di tulis.

: : : = 1 2 3 . . (1.4)

Jika kecepatan v dinyatakan dengan persamaan =

=

=

, frekuensi

nada dasar dapat ditulis

=1

2

=

1

2

=

1

2

. (1.5)

Persamaan (1.5) dikenal sebagai hukum Marsene.

Dari uraian di atas dapat diambil beberapa kesimpulan yang berlaku untuk

pola gelombang pada senar seperti pada hubungan berikut.

perut = (n + 1), simpul = (n + 2), dan simpul = perut + 1 . (1.6)

l = (n + 1) 1

2 =

1

20 = 1 =

3

22 = 23 = . (1.7)

= ( + 1)0 =+1

2

. (1.8)

dengan n = 0, 1, 2, adalah notasi untuk nada dasar, nada atas pertama, dan

seterusnya.

9

2. Pola Gelombang pada Pipa Organa

Telah diuraikan bahwa dawai gitar atau biola dapat menghasilkan bunyi.

Ternyata, bukan hanya benda padat yang bergetar dapat menjadi sumber bunyi.

Melainkan kolom udara yang bergetar, misalnya apada seruling juga menghasilkan

bunyi yang dapat diatur frekuensinya, seperti pada Gambar 1.9. getaran kolom

udara ini menghasilkan gelombang stationer. Alat musik yang menggunakan

prinsip kolom udara yang bergetar (alat tiup) adalah pipa organa. Pipa organa ada

dua macam, yaitu pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup.

Gambar 1.9 Seruling menghasilkan bunyi berdasarkan prinsip pipa organa

a. Pipa Organa Terbuka

Pipa organa terbuka adalah alat tiup berupa tabung yang kedua ujungnya terbuka.

Pola gelombang yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 1.10.

Pada ujung terbuka pipa organa selalu terjadi perut. Oleh karena itu, pada

kedua ujung pipa organa terbuka akan selalu terjadi perut. Hal ini berbeda dengan

senar yang pada kedua ujungnya selalu terjadi simpul. Namun, hubungan panjang l

terhadap panjang gelombang pada pipa organa terbuka sama seperti pada senar.

Dengan demikian, perbandingan frekuensi yang dihasilkan setiap pola gelombang

untuk pipa organa terbuka adalah

: : : = 1 2 3 . ..(1.9)

Persamaan (1.10) dikenal sebagai hukum Bernoulli I.

10

Berdasarkan uraian di atas dapat diambil beberapa kesimpulan yang berlaku

untuk pola gelombang pada pipa organa terbuka seperti pada hubungan berikut.

Gambar 1.10 Pola gelombang pada pipa organa terbuka yang menghasilkan berbagai

frekuensi resonansi dengan S = simpul dan P = perut.

simpul = n + 1, perut = n + 2, dan perut = simpul + 1 . (1.10)

l = (n + 1) 1

2 =

1

20 = 1 =

3

22 = . (1.11)

= ( + 1)0 = ( + 1)

2 . (1.12)

dengan n = 0, 1, 2, adalah notasi untuk nada dasar, nada atas pertama, dan

seterusnya.

b. Pipa Organa Tertutup

Pipa organa tertutup adalah alat tiup berupa tabung yang salah satu ujungnya

tertutup dan ujung lainnya terbuka. Pola gelombang yang dihasilkan dapat dilihat

pada Gambar 1.11.

11

Gambar 1.11 Pola gelombang pada pipa organa tertutup yang menghasilkan

berbagai frekuensi resonansi dengan P = perut dan S = simpul.

Sebagaimana tampak pada Gambar 3.11, pada ujung terbuka pipa organa

selalu terjadi perut dan pada ujung tertutup selalu terjadi simpul. Frekuensi yang

dihasilkan pada setiap pola gelombang dapat ditentukan sebagai berikut.

- Nada dasar : =

=

4

- Nada atas pertama : =

= 3 (

4)

- Nada atas kedua : =

= 5 (

4)

Perbandingan frekuensi di atas dapat di tulis

0 1 2 = 1 3 5 .(1.13)

Perssamaan (1.13) dikenal sebagai hukum Bernoulli II.

Berdasarkan uraian di atas, dapat diambil beberapa kesimpulan yang berlaku

untuk pola gelombang pada pipa organa tertutup seperti pada hubungan berikut.

simpul = perut = n + 1 .(1.14)

= (2 + 1)1

4 =

1

40 =

3

41 =

5

42 .(1.15)

12

= (2 + 1)0 = (2 + 1)

4 .(1.16)

Dengan n = 0, 1, 2, adalah notasi untuk nada dasar, nada atas pertama, dan

seterusnya.

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain

yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari

frekuensi itu. Resonansi sangat bermanfaan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya,

resonansi bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bunyi.

Berdasarkah hal tersebut, maka dapat dibuat berbagai macam alat musik. Alat

musik pada umumnya dibuat berlubang agar terjadi resonansi udara sehingga suara

alat musik tersebut tersebut menjadi nyaring. Contoh alat musik itu antara lain:

seruling, kendang, beduk, ketipung dan sebagainya.

Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat

menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Pada gitar terdapat

kotak atau ruang udara tempat udara ikut bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara

di dalam kotak ini bergerak dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan

oleh senar gitar. Udara yang mengisi tabung gamelan juga akan ikut bergetar jika

lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul. Tanpa adanya tabung kolom

udara di bawah lempengan logamnya, Anda tidak dapat mendengar nyaringnya

bunyi gamelan tersebut. Resonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan

perambatan bunyi di udara.

Untuk mengetahui proses resonansi, kita perhatikan beberapa contoh

peristiwa resonansi berikut

- Gambar 1.12 di bawah ini yang menunjukkan dau garputala yang saling

beresonansi.

13

Gambar 1.12 Dua garpu tala yang saling beresonansi

Jika garpu tala dipukul, garpu tala tersebut akan bergetar. Frekuensi bunyi

yang dihasilkan bergantung pada bentuk, besar, dan bahan garpu tala tersebut

seperti ditunjukkan pada Gambar 1.12.

- Senar gitar yang digetarkan akan menggetarkan udara yang ada didalam

kotak bunyinya Gambar 1.13

Gambar 1.13 Senar gitar dengan udara di dalam kotak gitar

- Udara di dalam kolom udara akan bergetar jika garpu tala di atasnya

digetarkan. Apabila pada kolom udara yang terletak di atas permukaan air

digetarkan sebuah garpu tala, molekul-molekul di dalam udara tersebut akan

bergetar. Perhatikan Gambar 1.14.

14

Gambar 1.14. Sebuah kolom udara di atas permukaan air digetarkan oleh sebuah

garpu tala

Syarat terjadinya resonansi, yaiut:

Pada permukaan air harus terbentuk simpul gelombang;

Pada ujung tabung bagian atas merupakan perut gelombang.

Peristiwa resonansi terjadi sesuai dengan getaran udara pada pipa organa

tertutup. Jadi, resonansi pertama akan terjadi jika panjang kolom udara di atas air

, resonansi ke dua , resonansi ke tiga 5/4 , dan seterusnya. Kolom udara

pada percobaan penentuan resonansi di atas berfungsi sebagai tabung resonator.

Peristiwa resonansi ini dapat di pakai untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi

di udara. Dalam percobaan ini, panjang kolom udara diubah-ubah untuk

mendapatkan resonansi, sementara frekuensi dan panjang gelombang bunyi

konstan. Hubungan panjang kolom udara (l) terhadap panjang gelombang ()

adalah

= (2 + 1)1

4 ..(1.17)

dengan n = 0, 1, 2,

Karena frekuensi garpu tala diketahui, cepat ramabat gelombang bunyi dapat

ditentukan melalui persamaan v = f .

Peristiwa resonansi juga dapat menimbulkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari. Misalkanya, gelas piala bertangkai bisa pecah bila diletakkan di dekat

penyayi yang sedang menyanyi. Hal ini terjadi karena gelas memiliki frekuensi

alami yang sama dengan suara penyanyi sehingga gelas mengalami resonansi dan

15

mengakibatkan pecahnya gelas tersebut. Peristiwa resonansi juga dapat

menyebabkan runtuhnya jembatan gantung jika frekuensi hentakan kaki serentak

orang yang berbaris di atas jembatan gantung sama dengan frekuensi alami

jembatan sehingga jembatan akan berayun hebat dan dapat menyebabkan runtuhnya

jembatan.

D. Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

1. Intensitas Gelombang Bunyi

Intensitas gelombang bunyi di defenisikan sebagai energi yang dipindahkan

per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada

arah cepat rambat gelombang.

=

..(1.18)

dengan: I = intensitas gelombang bunyi (W/m)

P = daya gelombang (W)

A = luas penampang (m)

Intensitas gelombang bunyi berbanding lurus dengan kuadrat frekuensi (f ) dan

kuadrat amplitudo ().

Gambar 1.15 Semakin jauh dari sumber bunyi, luas permukaan semakin besar

Jika suatu sumber bunyi memancarkan gelombang ke segala arah, muka

gelombang yang dipancarkan berbentuk bola. Semakin jauh dari sumber bunyi,

semakin besar luas muka gelombang bola sehingga intensitas bunyi semakin kecil.

Pada Gambar (1.15) tampak pertambahan bagian luas permukaan muka gelombang.

16

Pengurangan intensitas bunyi akibat pertambahan jarak dari sumber bunyi sesuai

dengan hubungan berikut.

1 1 =

412

422 =

1

12 :

1

12

2

1=

12

12 .(1.19)

dengan: 1 = jarak sumber bunyi ke posisi 1 (m),

2 = jarak sumber bunyi ke posisi 2 (m).

Karena intensitas gelombang bunyi berbanding lurus dengan kuadrat amplitudo ym,

diperoleh

2

1=

1

2 .(1.20)

Persamaan (1.19) dan (1.20) menyatakan bahwa semakin jauh dari sumber

bunyi, intensitas gelombang bunyi semakin kecil secara berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak dari sumber, sedangakan amplitudo gelombang semakin kecil secara

berbanding terbalik dengan jarak. Jika jarak pengamat terhadap sumber dibuat

menjadi dua kali semula, intensitas gelombang bunyi menjadi seperempat dari

semula.

Intensitas total (Itot) dari gabungan n buah sumber bunyi yang identik adalah

= 1 + 2 + + = .(1.21)

2. Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas terkecil yang masih dapat menimbulkan rangsangan pendengaran pada

telinga manusia adalah 10-12 W/m, yang disebut intensitas ambang pendengaran,

0. Intensitas terbesar yang masih dapat diterima telinga manusia tanpa rasa sakit

adalah 1 W/m, yang disebut intensitas ambang perasaan. Logaritma

perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran

disebut taraf intensitas bunyi. Secara matematis, dapat ditulis

= 10

0 ..(1.22)

17

Dengan: = taraf intensitas (desible = dB),

I = intensitas bunyi (W/m)

0 = 10-12 W/m2 = intensitas ambang pendengaran.

Keterangan: 1 bel (B) = 10 desibel (dB)

Taraf intensitas berbeda dengan intensitas dan satuannya bukan W/m. Oleh

karena itu, desibel (dB) seperti halnya radian tidak berdimensi. Perhatikan bahwa

untuk intensitas bunyi I yang sama dengan intensitas ambang pendengaran 0, taraf

intensitasnya (TI) adalah nol sesuai dengan Persamaan (1.22), yaitu

= 10 (

0) = 10 1 = 0

Gambar 1.16 Alat untuk mengukur intensitas bunyi

Kekuatan suara yang terdengar nyaris menjadi dua kali lipat untuk setiap

penambahan taraf intensitas sebesar 10 dB. Alat untuk mengukur intensitas bunyi

diperlihatkan pada Gambar 1.16. Pada Tabel 1.1 dapat dilihat beberapa taraf

intensitas yang dihasilkan oleh sumber bunyi.

18

Tabel 1.1 Taraf intensitas beberapa sumber bunyi

Bunyi Taraf Intensitas (dB)

Ambang pendengaran

Bisikan dari jarak 1 m

Percakapan normal dari jarak 1 m

Lalu lintas ramai

Kereta api bawah tanah

Musik rock pada jarak 4 m (ambang rasa sakit)

Pesawat jet dari jarak 50 m

Gendang telina pecah

Pesawat ruang angkasa dari jarak 100 m

0

20

60

80

100

120

130

160

165

E. Pelayangan Bunyi

Sekarang kita akan membahas interferensi yang terjadi akibat superposisi dua

buah gelombang dengan frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah

yang sama. Ternyata, kenyaringan bunyi yang dihasilkan berubah-ubah secara

periodik. Peristiwa ini disebut pelayangan bunyi.

Satu layangan didefinisikan sebagai gejala dua bunyi keras atau dua bunyi

lemah yang terjadi secara berurutan, sehingga

1 layangan = keras-lemah-keras atau lemah-keras-lemah

Misalkan, dua buah gelombang dengan amplitudo yang sama merambat dalam arah

yang sama, namun frekuensinya 1 dan 2, sedikit berbeda. Simpangan masing-

masing gelombang

1 = 21 dan 2 = 22

Hasil interferensi kedua gelombang ini adalah

= 1 + 2 = sin 21 + sin 22

= 2 1

2(21 22)

1

2(21 + 22)

19

= 2 2 (12

2) 2 (

1+2

2)

Karena 1 dan 2 hanya sedikit berbeda, kita pilih 1= f + dan 2 = ,

sehingga 12

2=

2 dan

1+2

2=

2+

2 .

= 2 2 (

2) 2 = 2 .(1.23)

= 2 2 (f

2) .(1.24)

Persamaan (1.24) menyatakan bahwa amplitudo merupakan fungsi waktu sehingga

mempunyai nilai maksimum dan minimum yang berulang secara periodik dengan

frekuensi pelayangan

= |1 2| .(1.25)

dengan = frekuensi pelayang (jumlah layangan/sekon)

1 = frekuensi gelombang 1 (Hz),

2 = frekuensi gelombang 2 (Hz).

F. Efek Doppler

Jika kita berdiri dipinggir jalan raya mengamati kendaraan yang lalu-lalang

melintas, frekuensi bunyi klakson mobil akan terdengar lebih tinggi saat mendekati

kita dan akan terdengar lebih rendah saat menjauh. Peristiwa ini disebut efek

Doppler, yang pertama kali dikemukakan Christian Johan Doppler (1803-1855).

Pertama-tama, bayangkan seorang pengamat P yang bergerak dengan

kecepatan menuju sumber bunyi S yang diam (Gambar 1.17). Jika cepat rambat

gelombang terhadap medium adalah v, kecepatan gelombang relatif terhadap

pengamat adalah = + , akan tetapi konstan. Dengan demikian, frekuensi

yang didengar pengamat membesar menjadi

=

= +

= +

/= (

+

)

20

Gambar 1.17 Seorang pengamat (P) bergerak mendekati sumber bunyi (S)

Dengan penalaran yang sama, jika pengamat P bergerak menjauhi sumber,

frekuensi yang didengar mengecil menjadi

= (

)

dengan f adalah frekuensi asli dari sumber bunyi.

Gambar 1.18Sumber bunyi S bergerak mendekati pengamat A dan menjauhi pengamat B

Sekarang bayangkan sumber bunyi bergerak dengan kecepatan mendekati

pengamat A yang diam (Gambar 1.18). pengamat A akan melihat muka gelombang

yang lebih rapat sehingga panjang gelombang bagi pengamat A lebih pendek

daripada panjang gelombang asli sumber (). Dengan demikian, frekuensi yang

yang didengar pengamat bertambah besar menjadi

21

=

=

=

(/)=

/ (/)

= (

)

dengan penalaran yang sama, ketika sumber bunyi menjauhi pengamat B, frekuensi

yang di dengar mengecil menjadi

= (

+ )

dengan f adalah frekuensi asli ddari sumber bunyi. Secara umum, persamaan efek

Doppler dapat ditulis

=

atau

=

..(1.26)

dengan: = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz),

= frekuensi sumber bunyi (Hz),

V = cepat rambat gelombang bunyi (m/s),

= kecepatan pendengar (m/s),

= kecepatan sumber bunyi (m/s).

Aturan penentuan tanda dan adalah sebagai berikut.

Cara I

Jika pendengar (P) mendekati sumber, tanda positif.

Jika pendengar (P) menjauhi sumber, tanda negatif.

Jika sumber (S) medekati pendengar, tanda negatif.

Jika sumber (S) menjauhi pendengar, tanda positif.

Cara II

Tetapkan arah positif dari posisi P ke S.

dan bertanda positif jika arahnya dari P ke S, jika sebaliknya negatif.

Jika angin berhembus dengan kecepatan , cepat rambat bunyi di udara akan

mempengeruhi. Untuk angin yang berhembus dari posisi S ke P, berlaku hubungan

22

= (+)

(+) .(1.27)

Untuk angin yang berhembus dari posisi P ke S, berlaku hubungan

= ()

() .(1.28)

G. Aplikasi Gelombang Bunyi

1. Gelombang Kejut dan Ledakan Sonik

Sebuah pesawat yang melaju dengan kecepatan melebihi kecepatan suara

dikatakan memiliki kelajuan supersonik. Kelajuan seperti ini sering dinyatakan

dengan bilangan Mach, yang didefenisikan sebagai perbandingan antara kelajuan

benda dengan kelajuan bunyi di medium pada lokasi tersebut. Sebagai contoh,

sebuah pesawat yang melaju dengan 900 m/s jauh tinggi di atmosfer, di mana

kelajuan bunyi hanya 300 m/s, memiliki kelajuan sebesar 3 Mach.

Gambar 1.19 gelombang bunyi yang dipancarkan oleh benda diam (a) atau bergerak (b, c,

dan d). jika kecepatan benda lebih kecil daripada kecepatan bunyi, terjadi efek Doppler (b);

jika kecepatannya lebih besar daripada kecepatan bunyi, dihasilkan gelombang kejut (d).

Ketika sebuah sumber bunyi bergerak dengan kelajuan subsonik, ketinggian

bunyi berubah, lihat Gambar 1.19 (a) dan 1.19 (b). Namun, jika sumber bunyi

bergerak lebih cepat dari kelajuan buniy, maka akan dihasilkan gelombang kejut.

Pada kasus ini, sumber bunyi sebenarnya mendahului gelombang yang

23

dihasilkannya. Sebagaimana ditujukkan pada gambar 1.19 (c), ketika sumber

bergerak dengan kelajuan yang sama dengan kelajuan bunyi, muka gelombang yang

dipancarkan ke depan tertumpuk persis di depannya. Ketika benda tersebut

melaju dengan kelajuan supersonik, muka gelombang saling tertumpuk sepanjang

sisi, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.19 (d). puncak gelombang yang berbeda

tertumpuk satu sama lain dan membentuk satu puncak yang sangat besar, yang

merupakan gelombang kejut. Dibelakang puncak yang sangat besar ini biasanya

ada lembah yang sangat besar. Gelombang kejut pada intinya merupakan hasil dari

interferensi konstruktif dari sejumlah besar muka gelombang. Gelombang kejut di

udara analog dengan gelombang haluan sebuah perahu yang berjalan lebih cepat

daripada kelajuan gelombang air yang dihasilkannya.

Ketika sebuah pesawat terbang melaju dengan kelajuan supersonik,

kebisingan yang dibuatnya dan gangguannya terhadap bentuk udara menjadi

gelombang kejut yang berisi energi bunyi yang sangat besar. Ketika gelombang

kejut melewati seorang pendengar, energi ini akan terdengar sebagai ledakan

sonik yang keras. Ledakan sonik terjadi hanya dalam sepersekian detik, tetapi

energi yang dikandungnya seringkali cukup untuk memecahkan jendela dan

mengakibatkan kerusakan lain. Secara psikologis, hal ini juga dapat mengerikan.

Gambar 1.20 (a) Ledakan sonik (ganda) telah terdengar oleh orang A di kiri. Ledakan

tersebut baru terdengar oleh B di tengah. Tidak lama kemudian didengar oleh C di kanan.

(b) Foto khusus pesawat supersonik yang memperlihatkan gelombang kejut yang

dihasilkan di udara. (Beberapa gelombang kejut yang berjarak dekat dihasilkan oleh bagian

yang berbeda dari pesawat).

24

Sebenarnya ledakan sonik terdiri dari dua atau lebih ledakan karena

gelombang kejut yang besar dapat terbentuk di depan dan di belakang pesawat, di

samping pada sayap, dan sebagainya (Gambar 1.20). Gelombang haluan sebuah

pesawat juga banyak, sebagaimana dapat dilihat di Gambar 1.20. Ketika sebuah

pesawat bergerak mendekati kelajuan bunyi, pesawat akan menemui halangan

gelombang bunyi di depannya (lihat Gambar 1.19 (c)).

Untuk melebihi kelajuan bunyi, dibutuhkan dorongan ekstra untuk melewati

halangan bunyi ini. Hal ini disebut menabrak halangan bunyi. Sekali kelajuan

supersonik dicapai, halangan ini tidak lagi mengganggu gerak. Terkadang mucul

anggapan yang salah bahwa ledakan sonik hanya dihasilkan pada saat pesawat

menabrak halangan bunyi. Sebenarnya, gelombang kejut selalu mengikuti pesawat

pada saat melaju dengan kelajuan supersonik. Sekumpulan pengamat yang ada di

daratan masing-masing akan mendengar boom yang keras ketika geombang kejut

lewat. (Gambar 1.20). Gelombang kejut terdiri dari corong yang puncaknya adalah

di pesawat. Sudut corong ini, (lihat Gambar 1. 19 (d)) dinyatakan dengan

Sin =

dengan adalah kecepatan benda (pesawat) dan adalah kecepatan

bunyi pada medium.

2. Ultrasonik dan Infrasonik

Jangkauan frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia adalah

dari 20 Hz sampai 20000 Hz. Bagaimana dengan bunyi-bunyi yang frekuensinya di

luar rentang tersebut? Bunyi yang frekuensinya di bawah 20 Hz disebut infasonik,

sedangkan yang di atas 20000 Hz disebut ultrasonik. Hati-hati, dengan terkecoh

dengan istilah pesawat supersonik, yaitu pesawat yang dapat memiliki kecepatan di

atas kecepatan suara.

25

Gambar 1.21 Kelelawar dapat

mendengar bunyi sampai 100000 Hz

Gambar 1.22 Gelombang utrasonik

dapat digunakan untuk mengukur

kedalaman laut

Beberapa hewan, misalnya anjing, dapat mendengarkan bunyi yang

frekuensinya 50000 Hz. Inilah sebabnya mengapa anjing bisa digunakan sebagai

pelacak jejak oleh polisi. Lebih hebat lagi, kelelawar dapat mendengarkan bunyi

sampai dengan frekuensi 100000 Hz. Gelombang ultrasonik banyak digunakan

sebagai alat deteksi, misalnya untuk mengukur kedalam laut dan mendeteksi janin

di dalam rahim ibu.

Gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut.

Pulsa gelombang ultrasonik dikirimkan dari sebuah kapal ke bawah laut oleh

sebuah alat yang disebut fathometer. Beberapa saat kemudian, fathometer

mendeteksi adanya pulsa gelombang ultrasonik pantulan. Pada sebuah kapal perang

atau kapal penyapu ranjau, biasanya dilengkapi dengan alat pendeteksi benda-

benda di bawah permukaan laut yang dinamakan sonar (sound navigating ranging).

Ketika terjadinya kecelakaan pesawat Silk Air di perairan Sungai Musi Palembang

pada 19 Desember 1997, sebagian besar pesawat terbenam ke dalam sungai yang

kedalamannya mencapai 10 m-15 m, para penyelam sulit menemukan puing-puing

pesawat karena air sungai yang sangat keruh (berwarna coelat). Untuk mengatasi

masalh ini, regu penolong mengerahkan sebuah kapal penyapu ranjau yang

memiliki peralatan sonar untuk menemukan reruntuhan pesawat di dasar sungai.

26

Dengan menggunakan pulsa ultrasonik ini, berbagai benda di dalam laut

dapat dideteksi, misalnya kapal yang tenggelam, letak palung laut, dan letak

kelompok ikan. Dengan prinsip yang sama, struktur permukaan bumi juga dapat

dianalisis dengan pulsa ultrasonik, khususnya untuk menyelidiki kandungan

minyak dan mineral di dalam bumi.

Dalam bidang kedokteran, gelombang ultrasonik digunakan baik untuk

pengobatan maupun untuk diagnosis. Contoh pengobatan dengan ultrasonik adalah

penghancuran tumor dan penhancuran batu ginjal. Gelombang ultrassonik yang

energinya sangat tinggi ditembakan ke tumor atau batu ginjal sehingga dapat

menghancurkannya. Tentu saja, penembakan ini tidak dilakukan sekaligus dalam

waktu yang lama, melainkan berulang-ulang untuk menghindari rusaknya jaringan

lain di sekitar tumor atau batu ginjal.

Dalam diagnosis, penerapan gelombang ultrasonik cukup banyak, misalnya

untuk mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati dan liver, serta untuk

mendeteksi pertumbuhan janin dalam rahim ibu. Walaupun pendeteksian dengan

gelombang ultrasonik kalah akurat dibandingkan deteksi sinar-X, gelombang

ultrasonik masih lebih aman, terutama untuk pendeteksian janin. Sampai saat ini

belum ditemukan adanya bukti yang menunjukkan efek sampaing dari penggunaan

ultrasonik sebagai alat diagnosis.

Gambar 1.23 Gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi pertumbuhan janin

dalam rahim ibu.

27

LEMBAR KERJA SISWA

Materi/waktu : Interfrensi bunyi/80 menit

I. Kompetensi Dasar

Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi

II. Tujuan

Menyelidiki interfrensi dua sumber bunyi

III. Alat dan bahan

Tape recorder dan dua buah loudspeaker.

IV. Langkah Percobaan

(1) Sediakan dua buah sumber bunyi koheren yang berasal dari loadspeaker yang

dihasilkan oleh tape recorder atau sumber bunyi lainnya. Jarak loadspeaker 1 dan

2 adalah 3,0 m.

(2) Hadapkan ke dua sumber bunyi tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar

berikut.

(3) Setelah sumber bunyi dihidupkan, Anda berjalan secara perlahan-lahan dari

satu sisi ke sisi lainnya dalam ruangan tersebut, sepanjang garis hubung ke dua

pengeras suara.

(4) Dengarkan bunyi-bunyi keras yang secara bervariasi akan terdengar

sepanjang garis lintasan tersebut. Jika sekolah Anda memiliki sound lever meter,

gunakan alat tersebut untuk mendeteksi bunyi kuat yang terjadi.

28

V. Pertanyaan dan tugas

(1) Misalkan posisi loadspeaker adalah S1 dan S2. Titik-titik di mana bunyi-

bunyi keras terdengar adalah P1, P2, P3, .... Ukurlah jarak titik-titik P1, P2, P3, ....

dari sumber bunyi S1 dan S2, dan catat data Anda pada Tabel 1 berikut.

Tabel 1. Jarak bunyi-bunyi keras dari tiap load speaker

Titik kuat (keras) Jarak dari pengeras suara Selisih jarak

pertama kedua

P1 S1P1 = . . . . . S2P1 = . . . . . S1 = . . . . .

P2 S1P2 = . . . . . S2P2 = . . . . . S2 = . . . . .

P3 S1P3 = . . . . . S2P3 = . . . . . S3 = . . . . .

(2) Apabila titik-titik di mana bunyi lemah terdengar adalah titik-titik L1, L2, L3,.

. ., ukurlah jarak titik-titik L1, L2, L3,. . ., dari sumber bunyi S1 dan S2, dan catat

data Anda pada Tabel 2 berikut.

Tabel 2. Jarak bunyi-bunyi lemah dari tiap load speaker

Titik kuat (keras) Jarak dari pengeras suara Selisih jarak

pertama Kedua

L1 S1L1 = . . . . . S2L1 = . . . . . S1 = . . . . .

L2 S1L2 = . . . . . S2L2 = . . . . . S2 = . . . . .

L3 S1L3 = . . . . . S2L3 = . . . . . S3 = . . . . .

(3) Apakah selisih |S2 - S1 |, |S3 - S2 |, dari Tabel 1 untuk bunyi kuat adalah sama?, Deskripsikan hasil yang Anda peroleh.

(4) Apakah selisih |S2 - S1 |, |S3 - S2 |, dari Tabel 2 untuk bunyi lemah adalah sama?, Deskripsikan hasil yang Anda peroleh.

(5) Deskripsikan kesimpulan berdasarkan hasil-hasil percobaan di atas.

(6) Pada proses apakah Anda dapat jumpai fenomena interfrensi pada sehari-hari.

29

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas / Semester : XII / GANJIL

Standar Kompetensi : 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam

menyelesaikan masalah

Kompetensi Dasar : 1.1 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum

Indikator :

Mengidentifikasi karakteristik gelombang transversal dan longitudinal

Mengidentifikasi karakteristik gelombang mekanik dan elektromagnetik

Mengidentifikasi sifat-sifat umum gelombang

Tujuan Materi Ajar Langkah-langkah

Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Siswa dapat :

Mendemonstrasikan

gelombang

transversal dan

longitudinal

Mengkaji literatur

untuk membedakan

karakteristik

gelombang

mekanik dan

elektromagnetik

Menunjukkan sifat-

sifat umum

gelombang melalui

contoh-contoh

dalam kehidupan

sehari-hari.

Gejala dan

Ciri-ciri

Gelombang

A. Kegiatan Awal: ( 10

menit )

Mendata siswa yang tidak hadir

Menginformasikan indikator dan

tujuan yang ingin

dicapai

Pengetahuan prasarat : definisi

variabel-variabel

gelombang

Motivasi : 1. Apa perbedaan

Gelombang

bunyi dan

gelombang

Radio ?

2. Perhatikan gerak cacing !

apakah gerak

cacing sama

dengan

gelombang

longitudinal ?

Slinki

atau

sejenisnya

Chart.

LKS

Buku

fisika XII

Terlampir

Pertemuan Ke - : 1

Alokasi Waktu : 2 x 45 Menit.

30

B. Kegiatan Inti: ( 60

menit )

Siswa duduk

berdasarkan

kelompoknya ( tiap

kelompok 5 orang )

Guru menjelaskan dan menanyakan

konsep-konsep

tentang pengertian

periode,

frekuensi,panjang

gelombang,dan

cepat rambat dan

rumus .( bila

memungkinkan

menggunakan

power point ).

Guru memberi stimulus kejadian

sehari-hari, siswa

diminta untuk

menunjukkan sifat

gelombangnya

Siswa mendengarkan dan

mendiskusikan

pertanyaanpertanyaan konsep

tsb dalam

kelompoknya .

Siswa perwakilan kelompok

menjawab

pertanyaan setelah

diberi kesempatan

untuk menjawab

kemudian siswa /

kelompok lain

dapat

menanggapinya.

Guru memberi permasalahan

berupa grafik

gelombang dengan

data-datanya dan

bersama siswa

31

membahas

penyelesaiannya

Guru Memberikan latihan berupa

pertanyaan konsep

dan penerapannya

dalam soal-soal

hitungan

Siswa dalam kelompoknya

mendiskusikan

penyelesaiannya

Siswa , perwakilan kelompok yang

ditunjuk, maju

kedepan untuk

memaparkan

penyelesaian soal soal hitungan di

papan tulis

Siswa perwakilan kelompok yang

ditunjuk menjawab

pertanyaan konsep

secara lisan

C. Kegiatan Akhir: ( 20

menit )

Mengulang dan Merangkum

konsep dengan

tanya jawab lisan

Pemberian tes tertulis, 2 soal teori

dan 2 soal

penerapan.

(dkerjakan dii buku

latihan, dan

dikumpulkan )

Indralaya,

Guru Mata Pelajaran Fisika XII,

Kepala Sekolah

32







Indikator :

Mengidentifikasi persamaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner


Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Siswa dapat :

Merumuskan

persamaan

gelombang

(simpangan,

kecepatan,

fase, dan

energi)

melalui

diskusi kelas

Gelombang

berjalan

A. Kegiatan Awal: (10 menit )


Menginformasikan indikator dan tujuan

yang ingin dicapai

Prasyarat : Persamaan simpangan, kecepatan,

percepatan suatu getaran

( materi kelas XI )

Motivasi : berapa sudut fase sebuah titik

bergetar harmonis saat

simpangannya

amplitudonya ?

B. Kegiatan Inti : ( 60 menit )

Siswa duduk berdasarkan

kelompoknya ( tiap kelompok

5 orang )

Guru bersama Siswa berdiskusi merumuskan

persamaan

gelombang.berjalan .

Guru memberi permasalahan berupa

persamaan simpangan

gelombang berjalan

dengan data-datanya

kepada tiap kelompok

dan siswa

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 2


33

mendiskusikan dalam

kelompoknya .

Permasalahan yang sudah terselesaikan

dapat dipaparkan di

papan tulis.oleh siswa

perwakilan kelompok..

Siswa dibimbing guru mengevaluasi hasil

penyelesaian tiap

kelompok.

Guru memberi penghargaan bagi yang

menjawab benar dan

member contoh soal lagi

bagi yang jawabannya

belum sempurna untuk

penguatan pemahaman

persamaan gelombang

berjalan.

Dan kembali siswa dibimbing guru

mengevaluasi latihan

soal tersebut.

Guru memberi kesempatan terakhir

kepada siswa untuk

menanyakan hal yang

masih kurang dimengerti

tentang soal yang telah

dibahas.

C. Kegiatan Akhir : (20 menit)

Pemberian tes tertulis berupa soal gelombang

berjalan pada siswa,

(dikerjakan pada buku

latihan.dikumpulkan )

Penugasan : Baca tentang gelombang

stasioner

Indralaya,


Kepala Sekolah

34







Indikator :



Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Siswa dapat :

Merumuskan

persamaan

gelombang

(simpangan,

kecepatan,

fase, dan

energi)

melalui

diskusi kelas

Gelombang

Stasioner

a. Ujung Bebas

b. Ujung Terikat

A. Kegiatan Awal: ( 10 menit

)



yang ingin dicapai

Motivasi : Apakah ciri ciri Gelombang stasioner

?

Apa perbedaan GS

Ujung bebas dan Ujung

terikat ?

B. Kegiatan Inti : (60 menit)


kelompoknya ( tiap kelompok

5 orang )

Guru bersama Siswa berdiskusi merumuskan

persamaan gelombang

Stasioner .

Guru memberi permasalahan berupa

persamaan simpangan

gelombang stasioner

dengan data-datanya

kepada tiap kelompok

dan siswa

mendiskusikan dalam

kelompoknya .

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 3


35

Permasalahan yang sudah terselesaikan dapat

dipaparkan di papan

tulis.oleh siswa

perwakilan kelompok..

Siswa dibimbing guru mengevaluasi hasil

penyelesaian tiap

kelompok.

Guru memberi penghargaan bagi yang

menjawab benar dan

member contoh soal lagi

bagi yang jawabannya

belum sempurna untuk

penguatan pemahaman

persamaan gelombang

berjalan.

Dan kembali siswa dibimbing guru

mengevaluasi latihan

soal tersebut.


kepada siswa untuk

menanyakan hal yang

masih kurang dimengerti

tentang soal yang telah

dibahas.

C. Kegiatan Akhir: (20 menit)

Mereviu materi persamaan gelombang

stasioner dengan

menanyakan secara lisan

persamaan gel stasioner

ujung tetap dan ujung

bebas.

Pemberian tugas/PR untuk individu berupa

soal gelombang

stasioner

Indralaya,


Kepala Sekolah

36







Indikator :



Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Siswa dapat :

Menerapkan

konsep

persamaan

gelombang

berjalan dan

gelombang

stasioneri untuk

menyelesaiakan

soal-soal

tentang

gelombang

Gejala dan

Ciri-ciri

Gelombang

A. Kegiatan Awal: (10

menit)



yang ingin dicapai

B. Kegiatan Inti : ( 60

menit)

Siswa dibagi berdasarkan

4 kelompok besar (4 deret

meja)

Guru mempersilahkan siswa perwakilan

kelompok yang

bersedia mengerjakan

tugas / PR sesuai soal

yang ditentukan guru

dan Siswa yang

bersedia maju ke

depan untuk

memaparkan

pekerjaannya di papan

tulis.

Guru memvalidasi hasilnya dan memberi

penghargaan bagi

siswa tersebut.

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 4

Alokasi Waktu : 2 x 45 Menit

37

Bagi siswa lainnya mencocokkan hasil

pekerjaannya dengan

uraian dipapan tulis

yang sudah divalidasi.

Dan secara jujur

menyatakan hasilnya

benar atau salah. Bagi

siswa yang masih

belum benar

penyelesaiannya, maka

diharapkan siswa

tersebut memperbaiki

jawabannya.

Guru memberi latihan soal pilihan ganda (

kanan - kiri berbeda )

dan siswa ditunut

mengerjakan secara

tepat dan cepat.dengan

waktu yang telah

ditentukan.

Setelah waktu habis, hasil pekerjaan tiap

kelomok ditukar selang

seling berdasarkan

deret meja.sesuai tipe

soalnya.

Guru memberi kunci jawaban dan siswa

mencocokkan

hasilnya.

Siswa member informasi ke guru hasil

jawaban yang benar

untuk tiap siswa. Dan

guru mendata dalam

catatan nilai.

C. Kegiatan Akhir: (20

menit)


kepada siswa untuk

menanyakan hal yang

masih kurang

38

dimengerti tentang soal

yang telah dibahas.

Penugasan : Pelajari dan pahami lagi materi

yg telah dibahas,

karena pertemuan yang

akan datang Tagihan

KD 1.1

Indralaya,


Kepala Sekolah

39






Kompetensi Dasar : 1.2 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi dan

cahaya

Indikator :

Mendeskripsikan gejala dan ciri-iri gelombang bunyi


Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Mendiskusikan

gejala dan ciri

gelombang

bunyi pada

Dawai dan Pipa

Organa

berdasarkan

kajian literature

Mendiskusikan

pemecahan

masalah soal

soal tentang

dawai dan pipa

organa secara

kelompok dan

klasikal

Sumber

bunyi :

Dawai / Senar

Pipa Organa

terbuka

Pipa Organa

tertutup

A. Kegiatan Awal: (10

menit)



yang ingin dicapai

Apersepsi : Sebutkan

sumber bunyi yang

kamu ketahui !

Apa perbedaan

/persamaan dari dawai

dengan pipa organa

terbuka ?

B. Kegiatan Inti: (60 menit )


kelompoknya ( tiap

kelompok 5 orang )

Guru menjelaskan dan menanyakan konsep-

konsep tentang Bunyi. .

( bila memungkinkan

menggunakan power

point ).

Guru memberi stimulus kejadian sehari-hari

tentang sumber bunyi

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 1


40

siswa diminta untuk

menanggapi

Siswa mendengarkan dan mendiskusikan

pertanyaanpertanyaan konsep tsb

dalam kelompoknya .

Siswa perwakilan kelompok menjawab

pertanyaan setelah

diberi kesempatan

untuk menjawab

kemudian siswa /

kelompok lain dapat

menanggapinya.

Guru bersama siswa memformulasikan

rumus-rumus frekuensi

pada dawai dan pipa

organa

Guru memberikan contoh soal dan

latihan soal-soal

hitungan


mendiskusikan

penyelesaiannya.


ditunjuk, maju kedepan

untuk memaparkan

penyelesaian soal soal hitungan di papan tulis

C. Kegiatan Akhir: (20

menit)

Mengulang dan Merangkum konsep

dengan tanya jawab lisan.

Pemberian tugas / PR , latihan soal tambahan.

Indralaya,


Kepala Sekolah

41







cahaya

Indikator :

Menerapkan asas Dopller untuk gelombang bunyi


Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Mendiskusikan

gejala dan ciri

gelombang

bunyi yaitu

pelayangan,

taraf intensitas

dan efek

Doppler

berdasarkan

literature

Mendiskusikan

pemecahan

masalah

pelayangan,

taraf intensitas

dan efek

Doppler secara

kelompok dan

klasikal

Pelayangan Bunyi

Taraf intensitas

Bunyi

Efek Doppler


menit )



yang ingin dicapai

Apersepsi : apa yang

harus dilakukan

untuk memperbesar

frekuensi yang

didengar pendengar

lebih besar dari

frekuensi

sumbernya?


menit )

Siswa duduk

berdasarkan kelompoknya

( tiap kelompok 5 orang )

Guru mempersilahkan

siswa perwakilan

kelompok yang

bersedia

mengerjakan tugas /

PR sesuai soal yang

ditentukan guru dan

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 2


42

Siswa yang bersedia

maju ke depan untuk

memaparkan

pekerjaannya di

papan tulis.

Guru memvalidasi hasilnya dan

memberi

penghargaan bagi

siswa tersebut.


pekerjaannya

dengan uraian

dipapan tulis yang

sudah divalidasi.

Dan secara jujur

menyatakan hasilnya

benar atau salah.

Bagi siswa yang

masih belum benar

penyelesaiannya,

maka diharapkan

siswa tersebut

memperbaiki

jawabannya.

Guru menjelaskan dan menanyakan

konsep-konsep

tentang pelayangan ,

Taraf Intensitas dan

efek Dopler . ( bila

memungkinkan

menggunakan power

point dan flash ).

Guru memberi stimulus kejadian

sehari-hari tentang

pelayangan , Taraf

Intensitas dan efek

Dopler . siswa

diminta untuk

menanggapi.

Siswa mendengarkan dan

mendiskusikan

pertanyaanpertanyaan konsep

43

tsb dalam

kelompoknya.

Siswa perwakilan kelompok menjawab

pertanyaan setelah

diberi kesempatan

untuk menjawab

kemudian siswa /

kelompok lain dapat

menanggapinya.


rumus-rumus

frekuensi pada

pelayangan , Taraf

Intensitas dan efek

Dopler.


latihan soal-soal

hitungan.


mendiskusikan

penyelesaiannya.


ditunjuk, maju

kedepan untuk

memaparkan


papan tulis.


memberi

penghargaan bagi

siswa tersebut.


pekerjaannya

dengan uraian

dipapan tulis yang

sudah divalidasi.

Dan secara jujur

menyatakan hasilnya

benar atau salah.

Bagi siswa yang

44

masih belum benar

penyelesaiannya,

maka diharapkan

siswa tersebut

memperbaiki

jawabannya.

C. Kegiatan Akhir : ( 20

menit )

Mengulang dan Merangkum konsep

dengan tanya jawab lisan.

Pemberian tugas / PR , latihan soal

tambahan.

Indralaya,

Guru Mata pelajaran Fisika XII,

Kepala Sekolah

45







cahaya

Indikator :

Mendeskripsikan gejala dan ciri gelombang cahaya


Pembelajaran

Alat /

Bahan /

Sumber

Belajar

Penilaian

Mendiskusikan

gejala dan ciri

gelombang

Cahaya

berdasarkan

kajian literature

Mendiskusikan

pemecahan

masalah cahaya

(interferensi,

difraksi,

polarisasi secara

kelompok dan

klasikal

Interferensi

Difraksi

Polarisasi


menit )



yang ingin dicapai


menit )

Siswa dibagi

berdasarkan 6 kelompok

besar ( 4 deret meja )

Guru mempersilahkan

siswa perwakilan

kelompok yang

bersedia

mengerjakan tugas /

PR sesuai soal

yang ditentukan

guru dan Siswa

yang bersedia maju

ke depan untuk

memaparkan

pekerjaannya di

papan tulis.


memberi

Buku

fisika

XII

LKS

Terlampir

Pertemuan Ke - : 3


46

penghargaan bagi

siswa tersebut.


pekerjaannya

dengan uraian

dipapan tulis yang

sudah divalidasi.

Dan secara jujur

menyatakan

hasilnya benar atau

salah. Bagi siswa

yang masih belum

benar

penyelesaiannya,

maka diharapkan

siswa tersebut

memperbaiki

jawabannya.


rumus-rumus

Interferensi,difraksi

dan polarisasi pada

gelombang cahaya


latihan soal-soal

hitungan


mendiskusikan

penyelesaiannya.


ditunjuk, maju

kedepan untuk

memaparkan


papan tulis


memberi

penghargaan bagi

siswa tersebut.


47

pekerjaannya

dengan uraian

dipapan tulis yang

sudah divalidasi.

Dan secara jujur

menyatakan

hasilnya benar atau

salah. Bagi siswa

yang masih belum

benar

penyelesaiannya,

maka diharapkan

siswa tersebut

memperbaiki

jawabannya.

C. Kegiatan Akhir : ( 20

menit )

Guru memberi kesempatan

terakhir kepada

siswa untuk

menanyakan hal

yang masih kurang

dimengerti tentang

soal yang telah

dibahas.

Pemberian tugas / PR , latihan soal

tambahan.

Membahas PR dan

penguatan kembali

konsep dan tambahan

latihan soal

Penugasan : Pelajari dan pahami

lagi materi yg telah

dibahas, karena

pertemuan yang

akan datang

Tagihan KD 1.2

Indralaya,


Kepala Sekolah

Pertemuan Ke -: 4

Alokasi Waktu: 2 x 45 meniit.

48

Lampiran

1. INSTRUMEN PENILAIAN SIKAP

PENILAIAN ASPEK AFEKTIF PROSES BELAJAR MENGAJAR

No Nama Peserta didik

Aspek yang dinilai

Nilai

Total

Rasa ingin

tahu Disiplin Religius

Komuni

katif

Y T Y T Y T Y T

1.

2.

3.

.

*catatan : Y berarti Peserta didik tersebut melakukan aspek afektif tersebut

N berarti Peserta didik tersebut tidak melakukan aspek afektif

tersebut

Aspek yang

dinilai

Deskripsi

1 Religius Berdoa dengan khidmat sebelum pelajaran

2 Disiplin Tepat waktu masuk kelas baik setelah

istirahat

3 Rasa ingin

tahu

Aktif bertanya baik hal yang belum

dimengerti atau peristiwa yang berhubungan

dengan materi

4 Komunikatif

Melakukan diskusi dengan teman sebangku

ketika menghadapi hambatan (selama bukan

tugas mandiri)

Nilai Akhir Adalah : %100xmaksimumskorJumlah

didapatyangskorJumlahNA

Kriteria:

Sangat baik = > 75

Baik = 75 > x >50

Tidak baik = < 50

49

LEMBAR PENILAIAN AFEKTIF DISKUSI

No Nama Peserta didik

Aspek yang dinilai

Nilai

Total Jujur

Kerja

Keras

Tanggung

Jawab

Komuni

katif

Y T Y T Y T Y T

1.

2.

3.

.



tersebut

Aspek yang

dinilai

Deskripsi

1 Jujur Jujur dalam menuliskan hasil diskusi tanpa

mencontek hasil kelompok lain

2 Kerja Keras Bersungguh-sungguh dalam

melaksanakan diskusi

3 Komunikatif Dapat berkomunikasi secara baik dengan

rekan sekelompok maupun guru.

4 Tanggung

Jawab

Menyelesaikan diskusi dengan baik dan

bersungguh-sungguh

Nilai Akhir Adalah :

%100xmaksimumskorJumlah


Kriteria:

Sangat baik = > 75

Baik = 75 > x >50

Tidak baik = < 50

PENILAIAN ASPEK AFEKTIF PROSES EVALUASI

No Nama Peserta didik Aspek yang dinilai

50

Jujur Kerja

Keras Mandiri Disiplin

Nilai

Total

Y T Y T Y T Y T

1.

2.

3.

.



tersebut

Aspek yang

dinilai

Deskripsi

1 Jujur Tidak melakukan kecurangan dalam bentuk

apapun

2 Mandiri Mengerjakan soal tanpa bantuan dari siapapun

dan apapun

3 Disiplin Masuk ruangan tepat waktu

4 Kerja

Keras Bersungguh-sungguh mengerjakan soal

Nilai Akhir Adalah :



Kriteria:

Sangat baik = > 75

Baik = 75 > x >50

Tidak baik = < 50

ANGKET PESERTA DIDIK

Nama :

51

Kelas :

Petunjuk: Berikan tanda centang () pada kolom yang telah disediakan

No. Aspek Sikap Skala Sikap

SS S TS STS TB

1 Religius

Saya selalu melaksanakan ajaran agama saya dan

toleran terhadap penganut agama lain

2 Jujur

Saya dapat dipercaya dalam perkataan, tindakan,

dan pekerjaan.

3 Toleransi

Saya selalu menghargai perbedaan agama, suku,

etnis, sikap dan tindakan orang lain saat di

sekolah.

4 Disiplin

Saya selalu datang tepat waktu dan mematuhi

Perdupsis.

5 Mandiri

Saya selalu mengerjakan soal sendiri saat ujian.

6 Kerja Keras

Saya Selalu bersungguh-sungguh dalam

mengerjakan tugas

7 Kreatif

Saya dapat mengerjakan soal dengan cara baru

yang berbeda dengan guru.

8 Demokratis

Saya selalu member kesempatan kepada teman

untuk memberikan pendapat terhadap hasil kerja

saya.

9 Rasa Ingin Tahu

Saya sering bertanya ketika KBM berlangsung

52

10 Semangat Kebangsaan

Saya selalu mengikuti nilai-nilai kebangsaan.

11 Cinta Tanah Air

Saya senang mengikuti upacara bendera.

12 Menghargai Prestasi

Jika teman saya menjadi juara kelas, saya akan

memberi selamat dan berusaha untuk bisa

menjadi seperti dia.

13 Bersahabat/Komunikatif

Saya bisa bergaul dengan semua orang di

lingkungan sekolah.

14 Cinta Damai

Saya tidak suka berbuat kekacauan.

15 Gemar Membaca

Saya suka menambah wawasan saya dengan

membaca.

16 Peduli Lingkungan

Saya selalu membuang sampah pada tempatnya.

17 Peduli Sosial

Selain saat ujian, saya akan memberi bantuan

kepada teman yang sedang membutuhkan.

18 Tanggung Jawab

Saya akan melaksanakan tugas dan kewajiban

sesuai dengan apa yang seharusnya saya

lakukan.

Keterangan Skor

SS : Sangat Setuju = 5

S : Setuju = 4

TS : Tidak Setuju = 3

STS : Sangat Tidak Setuju = 2

TB : Tidak Berpendapat = 1

53

SPenilaian Akhir Adalah :



Kriteria:

Sangat baik = > 75

Baik = 75 > x >50

Tidak baik = < 50

54

2. LEMBAR PENGAMATAN KETERAMPILAN

Nilai Siswa = (Jumlah skor/9) x 4

No Keterampilan

yang dinilai Skor Rubrik

1 Mampu

menggambarkan

interferensi

cahaya,

disfraksi

cahaya, pipa

organa terbuka,

dan pipa organa

tertutup

3 Mampu menggambarkan interferensi

cahaya, disfraksi cahaya, pipa organa

terbuka, dan pipa organa tertutup dengan

tepat dan benar

2 Mampu interferensi cahaya, disfraksi

cahaya, pipa organa terbuka, dan pipa organa

tertutup.dengan benar

1 Tidak Mampu interferensi cahaya, disfraksi


tertutup.

No Keterampilan

yang dinilai Skor Rubrik

1 Mampu

menggambarkan

interferensi

cahaya,

disfraksi

cahaya, pipa

organa terbuka,

dan pipa organa

tertutup

3 Mampu menggambarkan interferensi

cahaya, disfraksi cahaya, pipa organa

terbuka, dan pipa organa tertutup dengan

tepat dan benar

2 Mampu interferensi cahaya, disfraksi


tertutup.dengan benar

1 Tidak Mampu interferensi cahaya, disfraksi


tertutup.

55

3. INSTRUMEN SOAL PENGETAHUAN

1. Pita gelap ketiga terletak pada jarak 2 mm dari pusat terang pada percobaan

interferensi dengan mengggunakan cahaya 540 nm. Jika jarak antara celah dan

layar 1 m maka lebar celah yangdigunakan adalah...

2. Reky melakukan percobaan difraksi cahaya dengan mengggunakan kisi difraksi

350 garis/mm. Ia mendapatkan pita terang pertama untuk suatu cahaya

monokromatik berjarak 2 cm dari pusat terang. Panjang gelombang cahaya yang

ia gunakan adalah....

3. Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 60 cm menghasilkan bunyi dengan

pola gelombang yang memiiki 3 simpul didalamnya. Nada pipa organa ini

beresonansi dengan pipa organa lain yang tertutup serta membentuk 3 simpul

juga. Tentukanlah panjang pipa organa tertutup tersebut.

4. Sebuah kereta membunyikan sirine dan di dengar oleh oleh pedagang souvernir

yang berada di stasiun 4 sekon setelah sirine dibunyikan. Ika kecepatan bunyi

diudara 340 m/s, tentukan jarak kereta tersebut dari stasiun ?

5. Taraf intensitas bunyi satu buah sirine adalah 100 dB. Tentukan taraf intensitas

bunyi 25 sirine yang dibunyikan serentak.

Rubrik penilaian

NO Kunci jawaban SKOR

1 Dik :

n = 3

y = 2 mm= 2 x 10-3 m

L = 1 m

= 540 nm (1 nm = 10-9) = 540 x 10-9 m

5

Dit : d.......? 5

Solusi : 10

56

= (2 1)

2

2 103 = (2.3 1). 1. 540 x 109

2.

2. = (2.3 1). 1. 540 x 109

2 103

2. = (5) .1. 540 x 109

2 103

2. = 2700 x 109

2 103

2. = 1350 106

= 1350 106

2= 675 106 = 0,7 103

= 0,7

2 Dik :

d = 350 garis / mm = 2,8 x 10-3 mm

n = 1

L = 1 m

y = 2 cm = 2 x 10-2 m

5

Dit : ......................? 5

Solusi :

= L

=

= 2 x 102 m. 2,8 x 103 mm

1 .1

10

57

= 5,6 105 m2

1

= 5,6 108 = 560

3 Dik : = 60

Pipa organa terbuka :

= + 1

3 = n + 1

n = 2

= ( + 1 )

2

2 =3

2

Pipa organa tertutup :

= + 1

3 = n + 1

n = 2

= (2 + 1 )

4

2 =5

4

5

Dit : ? 5

Solusi :

2 = 2

3

2=

5

4

10

58

= 5

4 =

5

460 = 50

4 BONUS (KESALAHAN PENILISAN SOAL) 20

5 Dik :

TI = 100 dB

n = 25

5

Dit : TItotal...........................................? 5

Solusi :

= + 10 log

= 100 + 10 log 25

= 100 + (10 log 5 + 10 log 5)

= 100 + 20 log 5

10

Nilai siswa = (jumlah skor) x 5

Indralaya,


Kepala Sekolah

59

SOAL-SOAL PENILAIAN KETERAMPILAN PROSES SAINS (KPS)

Kemampuan Menerapkan Konsep

Soal :

1. Oleh karena gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, gelombang

bunyi dapat mengalami peristiwa.

a. Interferensi

b. Difraksi

c. Refraksi

d. Refleksi

e. Semua jawaban benar

Berikan alasan anda mengapa anda memilih jawaban tersebut :


Soal :

2. Sifat dari gelombang ultrasonik yang di gunakan dalam pemeriksaan organ tubuh

dengan alat ultrasonografi adalah sifat.

a. Interferensi

b. Refleksi

c. Refraksi

d. Difraksi

e. Polarisasi


60


Soal :

3. Ketika kamu memegang tenggorokan pada saat berbicara, kamu merasakan

adanya getaran. Hal ini membuktikan .

a. sumber bunyi adalah tenggorokan

b. otot tenggorokan selalu bergetar

c. berbicara memerlukan energi

d. sumber bunyi adalah getaran

e. bunyi tenggorokan


Kemampuan Memprediksi

Soal :

4. Frekuensi nada c dibandingkan dengan nada a adalah 24 : 40, Jika dalam SI

frekuensi nada a adalah 440 Hz, berapakah frekuensi nada c ?

a. 246 Hz

b. 264 Hz

c. 642 Hz

d. 462 Hz

e. 223 Hz

Berikan alasan anda mengapa anda memilih jawaban tersebut:

61

Kemampuan Berkomunikasi

Soal :

5. Berdasarkan konsep bahwa kecepatan gelombang hanya dipengaruhi oleh

medium yang besarnya dapat ditentukan dengan persamaan v = f , maka grafik

hubungan antara kecepatan (v), frekuensi (f) dan panjang gelombang ()

berbagai macam bunyi yang merambat di udara dapat dilukiskan sebagai berikut,

Menurut Anda grafik yang benar adalah : ..

A. 1 dan 3 B. 2 dan 5 C. 1, 3 dan 4 D. 2, 4 dan 5 E. 1, 2, 3 dan 5

Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban tersebut :

62

KUNCI JAWABAN SOAL PILIHAN GANDA

No A B C D E

1

2

3

4

5

DDPF

Documents

Transcript of DDPF