1. suara guntur terdengar 12 sekon

setelah kilat terlihat. Jika jarak asal kilat

dari pengamat adalah 3960 m, berapakah

cepat rambat bunyi?

Jawab:

3960 33012

m/ssvt

= = =

2. seorang anak melepaskan sebuah

kelereng dari tepi atas sebuah sumur.

Setelah 13 8 sekon, ia mendengar bunyi

kelereng menyentuh air. Jika g = 210m/s

dan laju rambat bunyi 360 m/s,

tentukanlah kedalaman permukaan air

sumur diukur dari tepi atas sumur.

Jawab:

Missal batu mencapai permukaan air

sumur dalam selang waktu t,

2

2

2

1 1(3 )2 81 25(10) 3602 85 360 1125 0

,3

rambat bunyigt v t

t t

t tselesaikan persamaantersebut kita dapatkant s

= −

⎛ ⎞× = × −⎜ ⎟⎝ ⎠

+ − =

=maka bunyi merambat dalam selang

waktu 1 13 38 8

s− =

1360 458

mh = × =

3. seorang siswa X berdiri diantara dua

dinding P dan Q seperti ditunjukan pada

gambar dibawah ini. Ketika ia bertepuk

tangan sekali, ada suatu beda waktu 2,1

sekon di antara bunyi pantul dari dua

dinding. Berapakah cepat rambat bunyi

diudara?

Jawab:

Misal bunyi memantul kedinding P dan

terdengar bunyinya dalam selang waktu

t,

22,1

100 4502,1

100 210 4500,6

2 2000,6

333,33

s

m/s

p Q

Prambat

rambat

s st t

t tt t

tsvt

v

=+

=+

+ ==

= =

=

4. sebuah jalan mebentang ditengah-

tengah antara dua barissan gedung yang

sejajar. Seorang pengendara motor

dengan kelajuan 36 km/jam

membunyikan klakson. Ia mendengar

X 100 m 450 m

P Q

gemanya 1 detik kemudian. Cepat

rambat bunyi adalah 330 m/s.

a. tentukan jarak antara kedua

barisan gedung itu.

b. kapankah ia akan mendengar

gema untuk kedua kalinya?

Jawab:

Pengendara motor berada ditengah-

tengah gedung, misal jarak gedung

adalah d,

a.

122

122330

1330m

rambat

dv

t

d

d

×=

×=

=

b.

142

14 3302 2330

s

rambat

dv

t

t

×=

× ×= =

5. dua buah pengeras suara saling

berhadapanpada jarak pisah 100 m dan

dihubungkan ke pembangkit sinyal yang

sama, yang memberikan sinyal dengan

frekuensi 110 Hz.

a. jelaskan variasi kuat bunyi yang

terdengar sepanjang garis yang

menghubungkan kedua pengeras

suara.

b. seseorang berjalan sepanjang

garis mulai dari salah satu

pengeras suara menuju pengeras

suara lainnya dengan kecepatan

konstan 2,00 m/s. diukur dari t =

0 pada kedudukan aalnya,

kapankah orang itu akan

mendengar: (i) bunyi paling

lemah? Dan (ii) bunyi paling

kuat?

(cepat rambat bunyi 330 m/s).

Jawab:

Saya tinggalkan soal ini sebagai bahan

diskusi teman-teman…… ^_^

6. pada gambar berikut ini ditunjukan

dua buah sumber bunyi yang identik dan

sefase karena mengeluarkan puncak

gelombang pada saat yang bersamaan.

Panjang gelombang adalah 100 cm. jika

2r diketahui 150 cm, tentukan jarak 1r

yang mungkin pada keadaan dimana:

a. di P terdengar bunyi yang paling

kuat

b. di P terdengar bunyi yang paling

lemah.

Jawab:

a. bunyi terdengar paling kuat ketika

1 2

s nr r n

λλ

∆ =− =

misalkan n = 0,

1

1

5050cm

rr= +=

b. bunyi terdengar paling lemah ketika

1 2

12

12

s n

r r n

λ

λ

⎛ ⎞∆ = +⎜ ⎟⎝ ⎠

⎛ ⎞− = +⎜ ⎟⎝ ⎠

Misal n = 0,

1 2

1

1

12

12

150 1002

100cm

s n

r r n

r

r

λ

λ

⎛ ⎞∆ = +⎜ ⎟⎝ ⎠

⎛ ⎞− = +⎜ ⎟⎝ ⎠⎛ ⎞= + ×⎜ ⎟⎝ ⎠

=

7. interferometer bunyi seperti

ditunjukan pada gambar diatas

dijalankan oleh sebuah pengeras suara

yang memancarkan frekuensi 400 Hz.

Cepat rambat bunyi diudara 340 m/s.

jika interferensi destruktif pada suatu

saat tertentu, berapa jauh pipa U harus

digeser agar terdengar:

a. interferensi konstruktif, dan

b. interferensi destruktif sekali lagi.

Jawab:

Saya tinggalkan soal ini untuk bahan

diskusi teman-teman

Semangat....!!!!

8. sebuah ambulans bergerak dengan

kelajuan 10 m/s sambil membunyikan

sirine dengan frekuensi 400 Hz. Cepat

rambat bunyi diudara adalah 340 m/s.

seorang pengendara motor mula-mula

mendekat dan kemudian menjauh

dengan kelajuan 5 m/s. berapa frekuensi

sirine yang didengar oleh pengendara

ketika ia mendekati ambulans dan

menjauhi ambulans?

S1

S2

r1

r2

r1

r2

P

Pengeras suara

pendengar

Jawab:

Ketika mendekati ambulans:

340 5 400340 10418,18

pP s

s

P

P

v vf f

v v

f

f Hz

+=

−

+= ×

−=

Ketikamenjauhi ambulans:

340 5 400340 10382,85

pP s

s

P

P

v vf f

v v

f

f Hz

−=

+−

= ×+

=

9. kereta A dengan kelajuan 20 m/s dan

kereta B dengan kelajuan 46 m/s

bergerak saling mendekati. Cepat rambat

bunyi diudara adalah 350 m/s. jika

masnis kereta A mebunyikan peluit

denga frekuensi 200 Hz, berapa

frekuensi peluit yang didengar oleh

masinis keeta B?

Jawab:

350 46 200350 20240Hz

pP s

s

P

P

v vf f

v v

f

f

+=

−+

= ×−

=

10. pada kasus 1, sumber bunyi dan

pendengar bergerak saling mendekati

dengan kecepatan masing-masing 68

m/s. pada kasus kedua, sumber bunyi

dan pendengar bergerak saling menjauhi

dengan kecepatan masing-masing 68

m/s. tentukan perbandingan frekuensi

yang didengar oleh pendengar pada

kasus 1 dan kasus 2. (cepat rambat

bunyi diudara = 340 m/s)

Jawab:

Kasus I:

340 68340 68408272

pP

s s

P

s

P

s

v vff v vffff

+=

−+

=−

=

Kasus II:

340 68340 68272408

pP

s s

P

s

P

s

v vff v vffff

−=

+−

=+

=

11 sebuah sumber bunyi dengan

frekuensi sebesar 1024 Hz bergerak

mendekati seorang pengamat dengan

kecepatan 34 m/s. cepat rambat bunyi

adalah 340 m/s. jika pengamat bergerak

menjauhi sumber bunyi dengan

kecepatan 17 m/s, tentukan frekuensi

bunyi yang didengar oleh pengamat.

Jawab:

340 17 1024340 341080,89

pP s

s

P

P

v vf f

v v

f

f Hz

−=

−−

= ×−

=

12. dua buah garpu tala ( A dan B)

menghasilkan 4 layangan per detik

ketika dibunyikan pada saat yang

bersamaan. Jika A memiliki frekuensi

508 Hz, berapa frekuensi B yang

mungkin?

Jawab:

Kemungkinan pertama:

4 508504Hz

L A B

B

B

f f ff

f

= −= −=

Kemungkinan kedua:

4 508512Hz

L B A

B

B

f f ff

f

= −= −=

13. sebuah garpu tala yang diam bergetar

dengan frekuensi 384 Hz. Garpu tala

lainnya yang bergetar dengan frekuensi

380 Hz dibawa seorang anak yang

berlari menjauhi garpu tala yang

pertama. Kecepatan rambat bunyi

diudara = 320 m/s. jika anak itu tidak

mendengar layangan, hitung kecepatan

anak itu.

Jawab:

Frekuensi yang didengar anak dari garpu

tala yang diam adalah:

320 384320 0

0

320 384 380320 0320 380

320 3843,33m/s

AA s

s

AA

L A B

A B

A B

A

A

A

v vf fv v

vf

f f ff f

f fv

v

v

−=

−−

= ×−

= −= −=−

× =−−

=

=

14. Suatu gelombang sinus merambat

pada tali yang panjangnya 80 cm. untuk

bergerak dari simpangan maksimum ke

nol. Suatu titik memerlukan waktu 0,05

sekon. Hitunglah:

a. periode gelombang,

b. gaya tegangan tali bila panjang

gelombang 0,5 m dan massa tali

640 gram.

Jawab:

a. 4 4 0,05 0,2sT t= = × =

b.

2 2

2 2

0,5 0,640,8 0,2

5N

FLvmFL

T mmF

LTF

λ

λ

=

=

×= =

×=

15. seutas senar dengan panjang 3 m

terikat pada kedua ujungnya. Frekuensi

resonansi nada atas pertama senar ini

adalah 60 getaran/sekon. Bila massa per

satuan panjang senar 0,01 gram /cm,

berapakah besar gaya tegangan kawat?

Jawab:

nada atas pertama f2 = 60 Hz, µ = 0,01

g/cm = 10-3 kg/m

( )

1 2

1

21

3 2

1 3021

2

2

10 (30 2 3) 32,4

Hz

N

f f

FfL

F f L

F

µ

µ−

= =

=

=

= × × =

16. seutas kawat baja dengan massa 5 g

dan panjang 1 meter diberi tegangan 968

N. tentukan:

a. cepat rambat gelombang

transversal sepanjang kawat,

b. panjang gelombang dan

frekuensi nada dasarnya,

c. frekuensi nada atas pertama dan

kedua.

Jawab:

a.

3

968 1 4405 10

m/sFLvm −

×= = =

×

b.

panjang gelombang nada dasar ke

satu:

1 2 2mLλ = =

frekuensi nada dasar:

11

440 2202

Hzvfλ

= = =

c.

2 1

3 1

2 2 220 4403 3 220 660

HzHz

f ff f= = × == = × =

17. seutas dawai baja dengan massa per

satuan panjang -34 10× kg/m

ditegangkan dengan gaya 360 N. dawai

tersebut diikat pada kedua ujungnya.

Salah satu frekuensi resonansinya adalah

375 Hz, sedangkan frekuensi resonansi

berikutnya adalah 450 Hz. Hitunglah,

a. frekuensi nada dasar,

b. panjang dawai.

Jawab:

1 1375450 1

5

n

n

f nf n

nn

n

+

=+

=+

=

a.

1 5

1

151 375 755

Hz

f f

f

=

= × =

b.

1

1

3

12

12

1 3602 75 4 102m

FfL

FLf

L

L

µ

µ

−

=

=

=× ×

=

18. seutas kawat dengan l =1,6 meter

dan µ = 0,025 g/cm ditegangkan

dengan gaya 576 N. berapakah frekuensi

harmonik tertinggi kawat ini, yang masih

dalam batas pendengaran manusia (20 –

20000 Hz)?

Jawab:

3

2

576200002 1,6 2,5 10

20000 150133,34

nn FfL

n

nn

µ

−

=

≥× ×

≥≥

Jadi frekuensi tertinggi adalah:

133

133 3

133 5762 1,6 2,5 1019950Hz

f

f −=× ×

=

19. dua buah kawat baja dengan luas

penampang sama memiliki panjang

masing-masing L dan 2L. kedua kawat

diikat pada kedua ujungnya dan

ditegangkan sedemikian rupa sehingga

tegangan pada kawat yang lebih panjang

adalah empat kali lebih besar daripada

tegangan pada kawat yang lebih pendek.

Jika frekuensi nada dasar kawat yang

lebih pendek adalah 60 Hz, tentukan

frekuensi harmonik kedua dalam kawat

yang lebih panjang.

Jawab:

1 'f = frekuensi nada dasar pada kawat

yang pendek

1f = frekuensi nada dasar pada kawat

yang panjang

1

21

4 '

1 ''2

'( '2 )

F F

FfL A

FA f L

ρ

ρ

=

=

=

Untuk kawat yang panjang:

( )

2 12

122 2

f f

FL Aρ

=

= ×

( )

( )

( ) ( )

22 2

22

2 2

222

2 22

22

14

'214 '

''

' '1' 4

4 60 120Hz

FfL A

F f L Af

L F AFf fF

F Ff f fF F

f

ρ= ×

=

=

= =

= × =

20. dua buah dawai baja sejenis

memberikan nada dasar 204 Hz. Jika

panjang salah satu dawai ditambah 2 %,

berapakah frekuensi layangan yang

terjadi?

Jawab:

11

2

12042

Hz

FfL

FL

µ

µ

=

=

1'2( ( 0,02))

1 1'1,02 2

1' 2041,02

' 200204 200 4

Hz

HzHzL

FfL L

FfL

f

ff

µ

µ

=+ ×

= ×

= ×

== − =

21. dua buah dawai baja yang identik

memberikan nada dasar dengan

frekuensi 400 Hz. Bila tegangan dalam

salah satu dawai ditambah 2 %, berapa

frekuensi layangan yang terjadi?

Jawab:

1 2

1

12

14002

1 0,02'2

1' 1,022

' 1,02 400' 404

' 404 400 4Hz

HzL

Ff fL

FL

F FfL

FfL

fff f f

µ

µ

µ

µ

= =

=

+=

= ×

= ×== − = − =

22. cepat rambat bunyi dalam sebuah

pipa organa adalah 240 Hz, berapa

panjang minimum pipa organa untuk

kasus:

a. pipa organa terbuka,

b. pipa organa tertutup?

Jawab:

a.

1

1

2

2340

2 2400,7m

vfL

vLf

=

=

=×

=

b.

1

1

4

4340

4 2400,35m

vfL

vLf

=

=

=×

=

23. cepat rambat bunyi diudara adalah

320 m/s. sebuah pipa yang tertutup salah

satu ujungnya memiliki panjang 1 meter.

Hitunglah tiga frekuensi harmonik

terendah yang dihasilkan oleh pipa

tersebut.

jawab:

1

2 1

3 1

43204 180

3 2405 400

Hz

HzHz

vfL

f ff f

=

=×

=

= == =

24. frekuensi nada dasar suatu pipa

organa terbuka sama dengan frekuensi

resonansi ketiga suatu pipa organa

tertutup. Jika panjang pipa organa

terbuka 0,6 m, hitunglah panjang pipa

organa tertutup.

Jawab:

untuk pipa organa terbuka:

1 2bb

vfL

=

Untuk pipa organa tertutup

474t

t

vfL

=

4 1

74 2

2 0,6 74

2,1m

t b

t b

t

f fv vL L

L

=

=

× ×=

=

25. sebuah pipa organa terbuka memiliki

panjang 2,00 m. frekuensi suatu

harmonik tertentu adalah 410 Hz dan

frekuensi harmonik berikutnya adalah

492 Hz. Tentukan cepat rambat bunyi

dalam kolom udara.

Jawab:

1 1410492 1

5

n

n

f nf n

nn

n

+

=+

=+

=

5 15

410 52

410 52 2

328

Hz

Hzm

m/s

f fvL

v

v

=

=

= ××

=

26.dua pipa organa terbuka, masing-

masing dengan panjang 1,00 m dan 1,02

m, menghasilkan layangan 3,3 layangan

per sekon ketika keduanya berbunyi

pada nada dasarnya. Tentukan cepat

rambat bunyi diudara.

Jawab:

1 2

1 2

3,32 2

1 13,32 1 2 1,02

336,6m/s

Lf f fv vL L

v

v

= −

= −

⎛ ⎞= −⎜ ⎟× ×⎝ ⎠

=

27. sebuah sumber mengirim gelombang

bunyi dengan daya keluaran 80 W.

anggap sumber bunyi adalah titik.

a. tentukan intensitas bunyi pada

jarak 3 m dari sumber.

b. tentukan jarak tempat yang

intensitas bunyinya berkurang

sampai taraf intensitasnya 80 dB.

Jawab:

a.

2

2

2

480

4 30,707 w/m

P PIA rπ

π

= =

=×

=

b.

11

0

12

2

12 1

2

2

2

2

10 log

0,70710 log10

118,5

10 log

380 118,5 10 log

252,5

dB

dB dB

m

ITII

rTI TIr

rr

−

=

=

=

⎛ ⎞= + ⎜ ⎟

⎝ ⎠

⎛ ⎞= + ⎜ ⎟

⎝ ⎠=

28. sebuah sumber bunyi mempunyai

taraf intensitas 6 dB. Bila 10 buah

sumber bunyi yang sama berbunyi

secara serentak, berapa taraf intensitas

yang dihasilkan?

Jawab:

2 1

2

10 log6 10 log1017

dBdB

TI TI nTI

= += +=

29. taraf intensitas sebuah bunyi sebuah

mesin adalah 60 dB (dengan acuan

intensitas ambang pendengaran

= 12 210 W/m− ). Jika taraf intensitas

didalam ruang pabrik yang

menggunakan sejumlah mesin itu adalah

70 dB, tentukanlah jumlah mesin yang

digunakan.

Jawab:

2 1 10log70 60 10loglog 1

10

dB dBTI TI n

nn

n buah

= += +=

=

30. pada jarak 30 meter dari sumber

ledakan terdengar bunyi dengan taraf

intensitas 50 dB. Tentukan taraf

intensitas bunyi pada jarak 30 meter dari

sumber ledakan tersebut.

jawab: 2

12 1

2

2

2

10 log

350 10 log30

30

dB

dB

rTI TIr

TI

⎛ ⎞= + ⎜ ⎟

⎝ ⎠

⎛ ⎞= + ⎜ ⎟⎝ ⎠

=