Contoh Soal Gelombang Bunyi dan Cahaya [+Pembahasan] – Gelombang Cahaya adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia dan dirasakan pengaruhnya.
Sifat-sifat Gelombang Cahaya :
- Dispersi – Peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponenkomponennya kerena pembiasan.
- Interferensi Cahaya – Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru.
- Difraksi Cahaya – peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang oleh celah sempit sebagai penghalang.
- Polarisasi Cahaya – proses pembatasan gelombang vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah.
Gelombang bunyi dimaksud Gelombang Longitudinal yaitu gelombang yang terdiri atas partikel-partikel yang berosilasi searah dengan gelombang tersebut membentuk daerah bertekanan tinggi dan rendah.
Ada 3 syarat agar terjadi bunyi, yaitu ada :
- sumber bunyi
- medium dan
- pendengar
1 – 10 Contoh Soal Gelombang Bunyi dan Cahaya
1. Tentukanlah cepat rambat bunyi di udara pada suhu 17o𝐶! Cocokkanlah apabila dianggap cempat rambat bunyi di udara pada suhu 150C sebesar 340 m/s! Apa kesimpulanmu? (𝛾 = 1,4; R = 8,31 𝐽/𝑚𝑜𝑙 𝐾; 𝑀 = 29 × 10−3 𝑘𝑔/𝑚𝑜𝑙)
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝑇1 = 17𝑂𝐶 = 290 𝐾
𝑇2 = 15𝑂𝐶 = 288 𝐾
𝛾 = 1,4
R = 8,31 𝐽/𝑚𝑜𝑙 𝐾
𝑀 = 29 × 10−3 𝑘𝑔/𝑚𝑜𝑙
Ditanya: 𝑣 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑇 = 17𝑂𝐶 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, cepat rambat bunyi di udara pada suhu 170C sebesar 341,1 m/s, sedangkan pada suhu 150C sebesar 339,9 m/s
2. Kereta A dengan kelajuan 20 m/s dan kereta B dengan kelajuan 60 m/s bergerak saling mendekati. Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s. Jika masinis kereta A membunyikan peluit dengan frekuensi 1500 Hz, berapa frekuensi peluit yang didengar oleh masinis kereta B?
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝑣𝑠 = 20 𝑚/𝑠
𝑣𝑝 = 60 𝑚/𝑠
𝑣 = 340 𝑚/𝑠
𝑓𝑠 = 1500 𝐻𝑧
Ditanya: 𝑓𝑝 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, frekuensi peluit yang didengar oleh masinis kereta B sebesar 1875 Hz.
3. Seutas senar dengan panjang 3 m terikat pada kedua ujungnya. Frekuensi resonansi nada atas pertama senar adalah 80 getaran/sekon. Jika massa per satuan panjang senar 0,01 g/cm, berapakah besar gaya tegangan kawat?
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝐿 = 3 𝑚
𝑓1 = 80 𝐻𝑧
𝜇 = 0,01 𝑔/𝑐𝑚 = 10−3𝑘𝑔/𝑚
Ditanya: 𝐹 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, besar gaya tegangan kawat yaitu 57,6 N
4. Panjang sebuah pipa organa tertutup adalah 4 m. Jika cepat rambat bunyi di udara pada suhu 150C adalah 340 m/s, berapakah frekuensi nada atas pertamanya?
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
L = 4 m
𝑣 = 340 𝑚/𝑠
Ditanya: 𝑓1 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, frekuensi nada atas pertamanya sebesar 63,75 Hz.
5. Sebuah sumber bunyi mengirim bunyi dengan daya keluaran 0,16𝜋 watt. Anggap muka gelombang bunyi berbentuk bola, tentukan: (𝐼0 = 10−12 𝑤𝑎𝑡𝑡/𝑚2 )
- (a) Intensitas bunyi pada jarak 2 m dari sumber
- (b) Taraf intensitas bunyi pada jarak 2 m dari sumber
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝑃 = 0,16𝜋 𝑤𝑎𝑡𝑡
𝐼0 = 10−12 𝑤𝑎𝑡𝑡/𝑚2
Ditanya:
- a) 𝐼 pada 𝑟 2𝑚 =…?
- b) 𝑇𝐼 pada 𝑟 2𝑚 =…?
Jawaban :
Jadi, pada jarak 2 m dari sumber intensitas bunyinya sebesar 0,01 𝑤𝑎𝑡𝑡/𝑚2 dan taraf intensitas bunyi sebesar 100 dB.
Simak Juga : Contoh Soal Gelombang Mekanik
6. Cahaya monokromatik yang jatuh pada dua celah yang terpisah sejauh 0,06 mm menghasilkan pita terang keempat pada sudut 8o . Berapa panjang gelombang cahaya yang digunakan?
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝑑 = 0,06 𝑚𝑚 = 0,06 × 10−3𝑚
𝑛 = 4
𝜃 = 80
Ditanya: 𝜆 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan yaitu 2,1 × 10−6 m
7. Cahaya dengan panjang gelombang 600 nm lewat melalui sebuah celah dengan lebar 2,5 × 10−3 mm. Tentukan sudut difraksi pita gelap ketiga (𝜃3)!
Jawaban :
Pembahasan :
Diketahui:
𝜆 = 600 𝑛𝑚 = 6 × 10−4𝑚𝑚
𝑑 = 2,5 × 10−3 𝑚𝑚
Ditanya: 𝜃3 = ⋯ ?
Jawaban :
Jadi, sudut difraksi pita gelap ketiga sebesar 460
8. Sebuah sumber bunyi memiliki taraf intesitas 60 dB. Ketika 100 sumber bunyi yang sama berbunyi secara serentak, taraf intensitas yang dihasilkan adalah…
Jawaban :
Pembahasan :
Gunakan persamaan:
TIn = TI1 + 10 log n
TI100 = 60 dB + 10 log 100
TI100 = 60 dB + 10 . 2 dB
TI 100 = 80 dB
9. Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing-masing lebah dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10−12 Wm−2 maka intensitas bunyi dengung 1000 lebah adalah….
Jawaban :
Pembahasan :
Hitung terlebih dahulu TI 1000 lebah
TI = TI 1 + 10 log n = 10 dB + 10 log 1000 = 40 dB
Menghitung I 1000 lebah
TI = 10 log (I / Io)
40 dB = 10 log (I / 10-12)
log (I / 10-12) = 4
I / 10-12 = 104
I = 104 . 10-12 = 10-8 Wb
10. Taraf intensitas suatu sumber bunyi pada jarak 9 m dari pengamat adalah 50 dB. Jika ditambah sembilan buah sumber bunyi identik yang dibunyikan bersamaan maka taraf intensitas total pada pengamat menjadi….
Jawaban :
Pembahasan :
TI = TI 1 + 10 log n = 50 dB + 10 log 10 = 60 dB
Sudah selesai membaca dan berlatih soal ini ? Ayo lihat dulu Daftar Soal Fisika
