Soal-Soal Fisika Kelas XII Semester 1: Gelombang
Berikut ini saya share sebuah artikel yang berisikan Soal-Soal Fisika Kelas XII Semester 1: Gelombang. Semoga dapat membantu kamu yang sedang mencari Soal-Soal Fisika Kelas XII Semester 1: Gelombang.
1. Ujung sebuah tali yang panjangnya 1 meter di getarkan sehingga dalam waktu 2 sekon terdapat 2 gelombang. tentukanlah persamaan gelombang tersebut apabila amplitudo getaran ujung tali 20 cm.
= 0,2 sin [(2p/0,5)t-(2p/0,25)x]
2. Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berturutan adalah 50 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!
Diketahui : f = 30 Hz , � ? = 50 cm � ? = 100 cm = 1 m
Ditanya : v = ..?
3. Persamaan gelombang berjalan pada seutas tali dinyatakan oleh x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan
(a) arah perambatan gelombang
(e ) panjang gelombang dan
(f) kecepatan rambat gelombang
Jawab :
Persamaan gelombang y = 0,04 sin 0,2 p (40t-5x)= 0,04 sin (8p-px)
(a) Karena tanda koefisien t berbeda dengan tanda koefisien x , gelombang merambat ke sumbu x positif ( ke kanan )
(b) Amplitudo gelombang A = 0,04 cm
(c) Kecepatan sudut ?= 8p. Karena ?= 2pf , maka 2pf= 8p atau f = 4 Hz
(d) Bilangan gelombang k = �/cm
(e) Karena rumus bilangan gelombang k = 2p/? maka p = 2p/? atau ? = 2 cm
(f) Kecapatan rambat gelombang dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu
v = f ? = 4,2 = 8 cm/s
V= ?/k = 8p/p = 8 cm/s
4. Sebuah pemancar radio bekerja pada gelombang 1,5 m. Jika cepat rambat gelombang radio 3.108 m/s, pada frekuensi berapakah stasion radio tersebut bekerja!
Penyelesaian :
Diketahui : ? = 1,5 m, v = 3.108 m/s
Ditanya : f = ..?
5. Suatu sumber bunyi bergerak menjauhi seorang Pendengar yang tidak bergerak dengan kecepatan 108 km/jam. Apabila frekuensinya 120 Hz dan Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, tentukanlah frekuensi yang terdengar oleh Pendengar !
Penyelesaian
Diketahui :
VP = 0
VS = 108 km/jam = 108.000/3600 = 30 m/s
fS = 120 Hz
V = 340 m/s
Ditanya : fP
Jawab
fP = (V � V_P)/(V �V_s ) .fS
= (V+ V_P)/(V+ V_S ) . fS
= (340+0)/(340+30) . 120
= 110,27 Hz
6. Gelombang berjalan mempunyai persmaan y = 0,2 sin (100p t � 2p x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, periode, frekuensi, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang tersebut !
Diketahui : y = 0,2 sin (100p t � 2p x)
Ditanya : A = �?, T = �?, f = ..?, ? = ..?, v = ..?
7. Seutas tali yang panjangnya 5 m, massanya 4 gram ditegangkan dengan gaya 2 N dan salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 50 Hz. Hitunglah:
a. cepat rambat gelombang pada tali tersebut !
b. panjang gelombang pada tali tersebut !
Diketahui : l = 5 m, m = 4 gr = 4.10-3kg, F = 2 N, f = 50 Hz
Ditanya : a. v = ..?
b. ? = ..?
8. Seutas tali yang ditegangkan dengan gaya 5 N dan salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 40 Hz terbentuk gelombang dengan panjang gelombang 50 cm. Jika panjang tali 4 m, hitunglah:
a.cepat rambat gelombang pada tali tersebut !
b. massa tali tersebut !
Diketahui : l = 4 m, F = 5 N, f = 40 Hz, ? = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : a. v = ..?
b. m = ..?
Jawab :
a. v = ?.f = 0,5.40 = 20 m/s
9. Sebuah benda bergerak melingkar dengan periode 0,8 sekon dan jari-jari lingkaran 0,4m. jika proyeksi gerak tersebut menghasilkan gerak harmonic dengan simpangan 0,2 m pada awal gerakan, maka tentukan:
b. Jarak simpangan pada saat benda telah bergerak selama 1s
Diket: T = 0,8 s R= 0,4 m y= 0,2 m
a. y = A sin ((2p t/T) + ?)
0,2 =0,4 sin ((2p.0/0,8) + ?)
b. y = A sin ((2p t/T) + ?)
=0,4 sin ((2p.0,1/0,8) + ?)
10. Seutas tali yang panjangnya 250 m direntangkan horizontal . salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 2 Hz dan amplitude 10 cm, sedang ujung lainnya terikat . Getaran tersebut merambat pada tali dengan kecepatan 40 cm/s. tentukan :
(a) Amplitudo gelombang stasioner di titik yang berjarak 132,5 cm dari titik asal getaran
(b) Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah digetarkan selama 5 s dan 12 s
(c) Letak simpul keenam dan perut kelima dari titik asal getaran
(a) titik asal getaran yaitu = 250 � 132,5 = 117,5 cm ,
A? = 2A sin (2p x/?) = 2.10 sin (360. 117,5/20) = 20 sin 315 = -10v2
Nilai ampitudo diambil nilai positifnya yaitu 10v2
(b) t = 250 + 117,5/40 = 9,2 sekon
ys = As cos ?t = (-10v2) cos 2p. 12/0,5 = (-10v2.cos 48p) = 10v2cm
(c ) simpul keenam = 50 cm dai ujung pantul
Perut kelima = 45 cm dari ujung pantul
11. Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:
a) periode getaran
b) frekuensi getaran
Diket :
Jumlah getaran n = 960
waktu getar t = dua menit = 120 sekon
a) periode getaran
T = t /n
T = 120 / 960 sekon
T = 0,125 sekon
b) frekuensi getaran
f = n/t
f = 960 / 120
f = 8 Hz
12. Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan:
a) frekuensi getaran
b) jumlah getaran dalam 5 menit
penyelesaian
Diket :
T = 1/2 sekon
t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon
a) frekuensi getaran
f = 1/T
f = 1/(0,5)
f = 2 Hz
b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon
n = t x f
n = 300 x 4
n = 1200 getaran
13. Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan:
a) periode getaran
b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit
penyelesaian
Diket :
a) T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 sekon
b) n = t x f
n = 120 x 5
n = 600 getaran
14. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!
penyelesaian
Diket :
? = 340 m/s
f = 50 Hz
? = ...........
? = ? / f
? = 340 / 50
? = 6,8 meter
15. Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!
penyelesaian
Diket :
Periode T = 0,02 s
Panjang gelombang ? = 25 m
Cepat rambat ? =.........
? = T ?
? = ? / T
? = 25 / 0,02
? = 1250 m/s
16. Duah buah Garputala bergetar secara bersama-sama dengan frekuensi masing-masing 416 Hz dan 418 Hz
Penyelesaian
Diketahui :
f1 = 416 Hz
f2 = 418 Hz
Ditanya :
fl
Tl
Jawab
fl = f2 �f1
= 418 � 416
= 2 Hz
Tl = 1/fl
= 1/2 detik
17. Sebuah mesin jahit yang sedang bekerja mempunyai intensitas bunyi 10-8 W/m2. Apabila intensitas ambang bunyi 10-12 wb/m2, hitunglah Taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit sejenis yang sedang bekerja bersama-sama !
Penyelesaian
Diketahui :
I1 = 10-8 Watt/m2
Io = 10-12 Watt/m2
Ditanya : TI10
Jawab :
TI10 = 10 log I_10/Io I10 = 10.I1 = 10.10-8 = 10-7 Watt/m2
= 10 log ?10?^(-7)/? 10?^(-12)
= 10 (log 10-7 � log 10-12)
= 10 (-7 + 12)
= 10. 5
= 50 dB
18. Pemancar Radio yang berfrekuensi 10.000 Hz mempunyai Panjang gelombang 150 cm. tentukan Cepat rambat bunyi tersebut !
Penyelesaian
Diketahui :
f = 10.000 Hz
? = 150 cm = 1,5 m
Ditanya : V
Jawab
V = ?. f
= 1,5. 10.000
= 15.000 m/s
19. Sebuah tali membentuk gelombang dengan amplitude 20cm dan frekuensi 20 Hz. Di asumsikan bahwa tali elastic sempurna dan bagian-bagian tali yang bergetar memiliki massa 2 gram. Tentukan energy kinetic dan energy potensial setelah gelombang merambat selama 2 sekon.
Ep dan Ek pada saat t = 2s adalah�..?
Ep = � ky� = � k A� sin� ?t = � m ?� A� sin� ?t
= � (0,002). (2. 3,14.20)� . (0,2)� (sin(p. 20.2))�
= � (0,002) . (2. 3,14.20)� . (0,02)� . 1
20. Sebuah tali panjangnya 200cm di rentangkan horizontal. Salah satu ujungnya di getarkan dengan frekuensi 2Hz dan amplitude 10 cm, serta ujung lainnya bergerak bebas. Apabila pada tali tersebut terbentuk 8 gelombang berdiri. Tentukanlah:
a. panjang gelombang dan cepat rambat gelombang
b. persamaan glombang berdiri
c. letak titik simpul ke 2 dan perut ke 3 dari ujungnya bebasmnya
d. amplitude pada jarak 150 cm dari sumber getar.
= 0,16 cos (8px) sin (4pt)
A = 0,16 cos (8px) = 0,16 cos (4p) = 0,16 m
21. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6000 � melewati celah ganda yang berjarak 2mm. jika jarak celah kelayar adalah 2 meter, tentukanlah jarak ternag dengan garis terang orde ke tiga pada layar.
dP/L = m??P(2)/10� = 3(5x10�4)? P =(15x10�4) 10� /2 = 1,5/2=0,75mm
22. tentukan daya urai optic dari sebuah celah dengan diameter 1 mm, jarak celah layar 2m yang menggunakan cahay dengan panjang gelombang 580 nm.
r = 1,22 ?l/D = 1,22 (5,8 x 10�4) (2 x 10�)/1
23. pada prcoban interferensi Young di guynakan dua celah sempit. Jarak antara dua celah itu 2 mm, di letakan pda jarak 2 m dari layar. Garis gelap pertama berjarak 0,3 mm dari pusat. Hitunglah:
a. panjang gelmbang yang di gunakan
b. jarak garis terang ke 1 ke pusat
interferensi gelap ?= 0,3 mm = 3 x 10?4
b. jarak garis terang ke 1 ke pusat (?)
2 x 10?� x 3 x 10?4 = 2 x (1- 1/2) ?
? = l (k ) ?/d = 1 x 2 x 6 x 10?7/2 x 10?�
24. sebuah alat optic di lengkapi dengan lena yang memiliki focus 50 cm di gunakan dengan diafragma yang berdiameter 4 cm. jika alat itu menggunakan cahaya dengan panjang gelombang 5,5 x 10?7m, hitunglah besarnya daya pisah angular dan linearnya.
a. ? = 1,22 ?/D = 1,22 x 5,5 x 10?7/4 x 10?�
= 1,6775 x 10?5 x 0,5 rad
25. Irfan berdiri di tepi jalan. dari kejauhan datang sebuah mobil ambulans bergerak mendekati Irfan. 20 m/s. jika frekuensi sirine yg di panarkan mobil ambulan 8.640 Hz dan kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s, tentukan frekuensi sirine yang didengarkan Irfan pada saat
a. mobil ambilan mendekati Irfan
b. mobil ambulan menjauhi Irfan
Penyelesaian
diketahui
v= 340 m/s
vs = 20 m/s
fs = 8640 Hz
jawab
a. fp = v/(v-vs). fs
=340/(340-20). 8640
=9180 Hz
b. fp= 340/(340+20). 8640
= 8160 Hz
26. Suatu gas ideal memiliki tekanan 7,4 x 105 N/m�dan rapat massanya 1,5 kg/m�. jika di ketahui tetapan Laplace untuk gas tersebut adalah 1,4. Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam gas tersebut
penyelesaian
dietahui
?= 7,4 x 105 N/m�
p= 1,5 kg/m�
? y =1,4
Jawab
v =v P/p
=v (1,4) (7,4 x 10^5 Nm2)/(1,4 kg/m3
=860,23 m/s
27. Gelombang pada permukaan air merambat dengan kecepatan 4 m/s. Jika jarak antara 3 bukit gelombang yang berturutan adalah 32 m, tentukan
a. Panjang gelombangnya
b. frekuensi gelombang tersebut
penyelesaian:
diketahui
v = 4m/s
5 bukit = 32 m
4 ? = 32m
ditanyakan
a. ??
b. f ?
jawab
a. ?= 32/4 = 8 m
b. f = v/?
= 4/8 = 1/2 Hz
28. Titik O merupakan sumber bunyi yang bergetar terus menerus sehingga menghasilkan gelombang berjalan dari O ke P dengan kecepatan merambat 80 m/s, amplitudo 14 cm, dan frekuensi 20 Hz. Titik Q berada 9 m dari O. jika titik O telah bergetar 16 kali, hitunglah:
a. Simpangan di Q jika titik O memulai gerakannya ke bawah
b. fase di Q
Penyelesaian
Diketahui:
A = 14 cm
f = 20 Hz
v = 80 m/s
x = 9
S getaran = 16
Ditanyakan:
a. y = ...?
b. ? = ...?
Jawab:
a. simpangan di Q periode getaran (T) = 1/f
T = 1/20 = 0,05 s
waktu yang di perlukan untuk 16 getaran adalah
t = 16 x 0,05 = 0,8 s
Simpangan di Q
y = A sin 2p/T ( t-x/v)
= A sin 2p (t/T - x/(v.T))
= 1/T
?= v. T
?= 80 x 0,05 = 4
y = A Sin 2p (t/T - x/?)
? = (t/T - x/?)
= (0,8/0,05 - 9/4)
= 16-2,25
= 13,75
di ambil dari bilangan pecahannya = 0,75
maka persamaan simpangan di atas dapat di tulis :
y = 14 sin (2p.?)
= 14 sin (360 x 0,75)
= 14 sin 270 derajat
= -14
b. fase di Q yaitu 0,75
29. Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 5 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:
a) frekuensi sumber bunyi
b) periode sumber bunyi
penyelesaian
? = 340 m/s
? = 5 m
f = .......... Hz
Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
f = ? / ?
f = 340 / 5
f = 68 Hz
30. Sebuah kapal mengukur kedalaman suatu perairan laut dengan menggunakan perangkat suara. Bunyi ditembakkan ke dasar perairan dan 5 detik kemudian bunyi pantul tiba kembali di kapal. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1500 m/s, tentukan kedalaman perairan tersebut!
penyelesaian
Menentukan jarak dua tempat (kedalaman) dengan pantulan bunyi:
S = (? x t) / 2
S = (1500 x 5) / 2
S = 3750 meter
31. Saat cuaca mendung seorang anak mendengar bunyi guntur 1,5 detik setelah terlihat kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 320 m/s, tentukan jarak sumber petir dari anak tersebut!
penyelesaian
Menentukan jarak dua tempat tanpa pantulan bunyi:
S = ? x t
S = 320 x 1,5
S = 480 m
32. Gelombang bunyi dengan frekuensi 5 kHz merambat diudara yang bersuhu 30�C. Jika cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0�C adalah 330 m/s, tentukan:
a) cepat rambat bunyi
b) panjang gelombang bunyi
penyelesaian
Perbedaan cepat rambat bunyi akibat perbedaan / perubahan suhu udara:
? = ?0 + 0,6 t
? = 330 + (0,6 x 30)
? = 348 m/s
33. Tentukan perbandingan frekuensi yang dimiliki oleh dawai A yang panjangnya 100 cm dan dawai B yang panjangnya 50 cm jika kedua dawai terbuat dari bahan yang sama
penyelesaian
fA/ fB = LB / LA
fA / fB = 50 / 100
fA : fB = 1: 2
34. Bunyi dengan panjang gelombang 1,5 m memiliki kecepatan rambat sebesar 330 m/s. Dapatkah bunyi tersebut didengar oleh telinga manusia normal?
penyelesaian
Mencari frekuensi terlebih dahulu:
f = ? / ?
f = 330 / 1,5
f = 220 Hz
Bunyi dengan frekuensi antara 20 hingga 20000 Hz tergolong audiosonik , bisa didengar oleh manusia.
Selengkapnya :
infrasonik : frekuensi bunyi lebih kecil dari 20 Hz
ultrasonik : frekuensi bunyi lebih besar dari 20000 Hz
35. Gelombang bunyi dari suatu sumber memiliki cepat rambat 340 m/s. Jika frekuensi gelombang bunyi adalah 500 Hz, tentukan panjang gelombangnya!
penyelesaian
? = 340 m/s
f = 500 Hz
? = ...........
Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
? = ? / f
? = 340 / 500
? = 0,68 m
36. Senar I dan senar II memiliki panjang yang sama. Jika luas penampang senar I adalah tiga kali luas penampang senar II, tentukan :
a) perbandingan frekuensi senar I dan senar II, anggap senar memiliki tegangan yang sama
b) frekuensi senar II jika frekuensi senar I adalah 500 Hz
penyelesaian
a) f1 / f2 = A2 / A1
f1 / f2 = A2 / 3A2
f1 : f2 = 1: 3
b) f1 : f2 = 1: 3
f2 = 3 x f1
f2 = 3 x 500
f2 = 1500 Hz
37. Resonansi pertama sebuah tabung kolom udara terjadi saat panjang tabung 15 cm. Tentukan:
a) panjang gelombang bunyi
b) panjang kolom udara saat terjadi resonansi kedua
c) panjang kolom udara saat terjadi resonasi ketiga
d) panjang kolom udara saat terjadi resonansi keempat
e) frekuensi bunyi, jika cepat rambat bunyi adalah 340 m/s
penyelesaian
a) panjang gelombang bunyi
Resonansi pertama ? L = (1/4) x ?
15 = (1/4) x ?
? = 4 x 15
? = 60 cm
b) panjang kolom udara saat terjadi resonansi kedua
Resonansi kedua ? L = (3/4) x ?
L = (3/4) x 60 cm
L = 45 cm
c) panjang kolom udara saat terjadi resonasi ketiga
Resonansi ketiga ? L = (5/4) x ?
L = (5/4) x 60 cm
L = 75 cm
d) panjang kolom udara saat terjadi resonansi keempat
Resonansi keempat ? L = (7/4) x ?
L = (7/4) x 60 cm
L = 105 cm
e) frekuensi bunyi, jika cepat rambat bunyi adalah 339 m/s
? = 60 cm = 0,6 meter
? = 339 m/s
f = .......Hz
f = ? / ?
f = 339 / 0,6
f = 565 Hz
38. Seorang anak berada pada jarak 100 m dari sebuah sumber bunyi yang berdaya 12,56 watt. Tentukan besar taraf intensitas bunyi yang didengar anak tersebut jika ? adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12watt/m2!
penyelesaian
watt/m�
= 80 dB
39. Sebuah sumber mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12 watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!
40. Seorang tukang ketik mengetik begitu kencang menyebabkan, tingkat suara rata-rata adalah 60 dB. Berapakah tingkatan decibel bila 3 orang tukang ketik yang gaduh bekerja?
Pembahasan
Diketahui : TI1 : 60 dB
n : 3
Ditanyakan : TI3 ?
Jawab : TIn = TI1 + 10 log n
TI3 = 60 + 10 log 3
TI3 = 60 + 4,8
TI3 = 64,8 dB
41. Cahaya monokromatik melewati dua celah sempit yang sejajar. Jarak antara kedua celah adalah 0,6 mm. Jarak antara layar dengan kedua celah adalah 60 cm. Pola interferensi yang terjadi pada layar adalah berupa garis terang dan gelap yang dipisahkan oleh jarak yang sama. Jika jarak dua garis terang berdekatan adalah 0,2 mm, tentukan panjang gelombang cahaya yang digunakan.
Diketahui :
d= 0,6mm = 0,0006m = 6 x 10-4 m
y = 0,2 mm = 0,0002 m = 2 x 10-4m
l = 60 cm = 600 mm = 0,6 m
Ditanya : panjang gelombang cahaya yang digunakan ?
Jawab :
sudut sangat kecil sehingga sin ? ~ tan ?
sin ? ~ tan ? = y/1= 0,2/600 = 0,0003 = 3,3 x 10?4
rumus interferensi konstruktif (terang pertama, n=1)
(1)? = (6 x 10?4)( 3,3 x 10?4)
? = 19,8 x 10 ?8 m = 1,98 x 10?7m
42. Getaran gempa merambat dengan kecepatan 75 km/s dengan frekuensi 30 Hz. Tentukan panjang gelombang getaran gempa tersebut!
Pembahasan :
?= v/f = 75/30 = 2,5 km = 0,25 x 104
43. Apa yang di maksud dengan taraf intensitas..
Jawab
perbandingan logaritma antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran
44. Jelaskan yang anda ketahui tentang infrasonik, audiosonik dan ultra sonik!
Jawab:
-infrasonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya <20 Hz
-Audiosonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya antara 20-20.000 Hz
-Ultrasonik yaitu suara yang jangkauan frekuensinya >20.000 Hz
45. Jangkrik berjarak 4 m dari pendeteksi memiliki TI = 80 dB. Tetukan intensitas bunyi jangkrik, jika ada 1000 jangkrik, dan taraf intensitas jika seekor tawonnya berjarak 40 m (I0 = 10^-12 watt/m2)
Penyelesaian
Diketahui
r1 = 4 m
r2 = 40 m
TI = 80 dB
n = 1000
Ditanyakan
TI2=?
Jawab
TI2 = TI1 + 10 log n
= 80 + 10 log 1000
= 80-10.3
= 110 dB
TI2 = TI - 20 log r2/r1
= 110-20 Log 40/4
= 110 -20 . 1
= 90 dB
46. apa nama bahan yang dapat menyerap secara selektif..
Jawab : Polaroid
47. Dua buah garputala masing-masing frekuensinya 175 Hz dan 179 Hz, di bunyikan bersamaan. Hitunglah jumlah layangan yang terjadi.
Penyelesaian
Diketahui
f1 = 175 Hz
f2 = 179 Hz
Ditanyakan
Jumlah layangan
Jawab
Jumlah layangan per detik
= f2-f1
= 179-175
= 4
48. Sebuah sumber bunyi yang bergetar dengan daya 10 W. Sumber bunyi itu berbentuk titik dan memancarkan energi getaran dalam bentuk gelombang ke segala arah sama rata. Hitung taraf intensitas bunyi pada jarak 10 m dari sumber bunyi tersebut!
Penyelesaian
Diketahui
P = 10 W
R = 10 m
Ditanyakan
TI= ...?
Jawab:
Karena sumber bunyi memancar ke segala arah, pancarannya berupa bola. sehinggal, luas permukaan bola adalah
A = 4pR�
A = 4.p.(10)�
A = 400p m �
��
maka 
49. Sebuah cahaya merah datang tegak lurus pada kisi yang mempunyai 4000 garis setiap cm. bila spektrum orde ke 3 membentuk sudut 400 terhadap garis normal kisi. Tentukan panjang gelombang cahaya merah tersebut.
Penyelesaian
Diketahui :
d = 1/N = 1/4000 cm = 2,5 . 10�pangkat -6 m
Ditanyakan
??
Jawab:
d sin ?= n . ?
?= d/N . sin ?
= 2,5 . 10 pangkat -6 . sin 40�/ 3 m
= 0,54 . 10 pangkat -6 m
= 5.400 �
50. Sebutkan gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensinya dari terkecil hingga terbesar!
Jawab
-Gelombang Radio
-Gelombang TV
-Radar
-Sinar Inframerah
-Sinar tampak
-Sinar UV
-Sinar X -Sinar gamma
PG
1. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m/s mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut menjauhi sumber bunyidengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan bunyi diudara 340 m/s, maka perbandingan keduafrekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumberadalah �.
A. 33/34
B. 33/35
C. 34/35
D. 35/33
E. 35/34
2. kebalikan dari frekuensi gelombang di kenal sebagai...
a. panjang gelombang
b. amplitudo gelombang
c. lintasan gelombang
d. periode gelombang
e. cepat rambat gelombang
jawaban : (d)
3. Dua pendengar X1dan X2 bergerak terhadap sumber bunyi s yang diam (lihat gambar).
Kecepatan kedua pendengar sama yaitu 50 m/s. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s dan frekuensi yang dihasilkan oleh sumber bunyi 1.000 Hz. Perbandingan frekuensi yang didengar X1 terhadap X2 adalah �.
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 2 : 3
D. 3 : 2
E. 4 : 3
4. Sebuah sumber bunyi yang diam didekati oleh pengamat X1 dan dijauhi oleh pengamat X2. Kedua pengamat memiliki kecepatan yang sama yaitu 20 m/s. Sumber bunyi mengeluarkan frekuensi 850 Hz. Jika kecepatan bunyi diudara 340 m/s, perbandingan frekuensi yang didengar X1 dan X2 adalah �.
A. 2 : 1
B. 4 : 3
C. 5 : 4
D. 8 : 7
E. 9 : 8
5. Sebuah sumber bunyi bergerak ke arah dua pendengar dengan kecepatan 50 m/s. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s dan frekuensi sumber bunyi 360 m/s. Jika satu pendengar diam dan yang lain bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama dengan sumber bunyi, perbandingan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar diam dan bergerak adalah �.
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 3 : 4
D. 4 : 3
E. 7 : 6
Menentukan perbandingan frekuensi dua kondisi sumber bunyi berbeda
6. Seorang anak berdiri di pinggir jalan. Dari arah utara datang mobilambulans dengan kecepatan 288 km/jam dan membunyikan sirene 680 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s, maka perbandingan frekuensi bunyi yang didengar anak saat mobil ambulans mendekat dan menjauh adalah �.
A. 13 : 21
B. 15 : 16
C. 16 : 15
D. 18 : 17
E. 21 : 13
7. Gelombang adalah...
a. rambatan getaan dan energi
b. rambatan getaran dan materi
c. rambatan energi dan materi
d. rambatan energi dan medium
e. rambatan materi dan medium
Jawaban: (a)
8. Sebuah pegas panjangnya 40 cm, jika diberi gaya sebesar 200N, pegas bertambah panjang 8 cm. Kemudian pegas dipotong menjadi dua bagian yang sama, dan keduanya diparalelkan. Berapa besarnya usaha yang dibutuhkan supaya pegas tetap bertambah panjang 8 cm, pada saat dipasang paralel?
K = 200 /8.10-2 KP = 25.102 + 25.102 = 50.102N/m
W = � . 50.102. (8.10-2)2
9. yang tersebut di bawah ini tergolong bukan jenis gelombang mekanik adalah..
a. gelombang bunyi
b. gelombang radio
c. gelombang pada tali yang di getarkan
d. gelombang pada batang logam yang di getarkan
e. gelombang pada senar dawai
jawaban (b)
10. Sebuah logam mempunyai modulus Young 4 x 106 N /m, luas penampangnya 20 cm2dan panjang batang adalah 5 meter. Konstanta gaya dari logam tersebut adalah �.
11. Besarnya tegangan yang dilakukan pada sebuah batang adalah 2 x 106 N/m2. Jika panjang batang adalah 4 meter dan modulus elastistasnya 2,5 x 108N/m2, maka pertambahan panjang batang adalah �..
. Diket : 
= 2.106 N/m2
Jawab : e = /E
12. Gelombang longitudinal merambat...
a. hanya dalam medium padat saja
b. hanya dalam medium cair atau gas saja
c. hanya dalam medium padat atau cair saja
d. dalam medium padat, cair, ataupun gas
e. dari segala macam medium di permukaan bumi
Jawaban : (e)
13. Garpu tala X dan Y, bila dibunyikan bersama akan menghasilkan 300 layangan per menit.
Garpu X memiliki frekuensi 300 Hz. Apabila garpu Y di tempeli setetes lilin, akan
menghasilkan 180 layangan per menit dengan garpu X. Frekuensi asli dari garpu Y adalah
Rumus pelayangan: | fx - fy | fp , (1)
maka persamaan (1) menjadi : | 300 - fy | = 5 Hz
Kemungkinan I : fy = 295 Hz
Kemungkinan II : fy = 305 Hz
Setelah garpu tala y ditempeli lilin fy' akan lebih kecil dibanding fy karena adanya beban.
Dari data tersebut : fp' < fp
Hal ini berarti nilai fp' turun karena fy' mengecil sehingga kemungkinan yang ada adalah :
Oleh karena itu nilai fy yang mungkin adalah :
fy = 305 Hz (kemungkinan II)
Bila kita ambil fx > fy, maka setelah ditempeli lilin fp' akan membesar (fp' > fp).
14. Sebuah susunan lensa akhromatik untuk warna merah dan ungu terdiri atas sebuah lensa
plankonveks kaca krona dan sebuah lensa krona kaca flinta yang direkatkan satu
permukaan lengkungannya. Untuk kaca krona nr = 1,51 dan nv = 1,53 sedangkan indeks
bias untuk kaca flinta n r= 1,60 dan n v= 1,64. Jika jari-jari permukaan lengkungan lensa
krona 3 cm maka jarak fokus (titik api) susunan ini ........
15. Lensa akhromatik adalah gabungan lensa yang tersusun oleh lensa-lensa dengan
karakteristik dispersi yang berbeda, sedemikian rupa sehingga lensa gabungan yang
didapat mempunyai jarak fokus yang sama untuk semua panjang gelombang, sehingga
dapat menghilangkan aberasi kromatik
16. Dua pegas identik dengan konstanta gaya 400 N/m. Kedua pegas tersebut diparalelkan. Tentukan besar gaya yang dibutuhkan untuk menarik pegas sehingga bertambah panjang 5 cm!
Diket : k1=k2=400 N/m (pararel)
17. Di dalam sebuah lift tergantung sebuah pegas yang konstantanya 400 N/m. Ujung bawah pegas digantungi beban massanya 2 kg. Jika lift turun dengan percepatan 4 m/s2, pegas akan bertambah panjang sejauh �....
Jawab : ?x = F/k ?x =0,02 m = 2 cm..................... ( B )
18. sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72 km/jam, mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 960 Hz. Kecepatan bunyi di dara 340 m/s. Bunyi yang di dengar oleh orang di stasiun berfrekuensi...
a. 1.040 Hz
b. 1.020 Hz
c. 1.000 Hz
d. 980 Hz
e. 940 Hz
Penyelesaian
Diketahui
Vs = 72 m/jam
= 72.000/3600
= 20 m/s
fs = 960 Hz
V = 340 m/s
Vp = 0
Ditanyakan
fp = ?
Jawab
karena sumber mendekati pendengar maka (-)
19. Warna-warna yang tampak pada gelembung sabun menunjukkan gejala :
Interferensi cahaya pada selaput tipis dapat disaksikan pada gelembung sabun atau
lapisan minyak tanah tipis yang mengapung di permukaan air yang seringkali
menampakkan warna-warni yang indah.
20. Di antara kelompok warna-warna di bawah ini yang frekuensinya merupakan urutan yang
A . biru-hijau-kuning-merah
B . hijau-merah-kuning-biru
C . merah-kuning-hijau-biru
D . merah-biru-hijau-kuning
E . kuning-merah biru-hijau
Urutan warna cahaya yang frekuensinya merupakan urutan yang naik :
merah - jingga - kuning - hijau - biru - nila - ungu.
20.Perambatan cahaya dengan perantaraan gelombang dapat dibuktikan oleh gejala :
Jawabannya : C
21. Gelombang stasioner ternyata terjadi bila ada 2 gelombang menjalar dalam arah yang
A . mempunyai amplitudo maupun frekuensi sama
B . mempunyai amplitudo maupun frekuensi berbeda
C . mempunyai amplitudo yang sama
D . mempunyai frekuensi yang sama
E . mempunyai fase yang sama
22.Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB (dengan acuan intensitas ambang
pendengaran 10-12 Wm-2) Jika taraf intensitas di datam ruang pabrik yang menggunakan
sejumlah mesin itu adalah 80 dB, maka jumlah mesin yang digunakanya adalah ........
Diketahui Taraf intensitas bunyi mesin (TI) = 60 dB
Taraf intensitas bunyi dalam ruang (TI') = 80 dB.
TI� = TI + 10 log n
80 = 60 + 10 log n
10 log n = 80-60
10 log n = 20
Log n = 20/10 = 2
n = 100
Jawabannya C
23. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi paling tinggi adalah �.
a. gelombang mikro
b. gelombang radio
c. cahaya tampak
d. sinar inframerah
e. sinar gamma
Jawabannya E
24. Spektrum elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang 10-3 m sampai 10-6m adalah �.
a. gelombang mikro
b. gelombang radio
c. cahaya tampak
d. sinar inframerah
e. sinar gamma
Jawabannya : D
25. Sinar yang dapat membantu penglihatan kita adalah �.
a. gelombang mikro
b. gelombang radio
c. cahaya tampak
d. sinar inframerah
e. sinar gamma
Jawabannya : C
26. Spektrum warna sinar tampak yang memiliki panjang gelombang terpendek adalah �.
a. kuning
b. merah
c. ungu
d. hijau
e. biru
jawabannya : C
27. Matahari merupakan sumber utama dari �.
a. gelombang radio
b. sinar ultraviolet
c. cahaya tampak
d. sinar inframerah
e. sinar gamma
Jawabannya : B matahari adalah sumber sinar ultra violet
28. Rentang panjang gelombang radio VHF adalah �.
a. 30.000m � 3.000m
b. 3.000m � 300m
c. 300m � 30 m
d. 3m � 0,3m
29. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai daerah frekuensi 104 sampai 107Hz adalah �.
a. gelombang mikro
b. gelombang radio
c. gelombang tampak
d. sinar inframerah
e. sinar gamma
30. Rentang frekuensi medium wave pada gelombang radio adalah �.
a. 30MHz � 300HHz
b. 300MHz � 3GHz
c. 30kHZ � 300kHz
d. 300kHz � 3MHz
e. 13MHz � 30MHz
jawabannya : D
frekuensi medium wave adalah 300 kHz � 3 MHz dengan panjang gelombang 300 m, di gunakan untuk medium local dan radio jarak jauh
31.Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 � (1� = 10-10 m) melewati
celah tunggal menghasilkan pola difraksi orde terang pertama seperti pada gambar. Lebar
?? sin ?? = ???? ? ?? =????
32. Sinar ultraviolet membahayakan kehidupan makhluk hidup, karena dapat menyebabkan ....
E. mencairnya es di kutub
Bila terpapar sinar ultraviolet dalam jangka waktu yang relatif lama,
dapat menyebabkan kanker kulit.
33. Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi.
-Sumber bunyi Taraf Intensitas (TI)
-Suara kicau burung 80 dB
-Sirine mobil ambulan 100 dB
-Guntur (halilintar) 160 dB
Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas bunyi TI = 70 dB(Io=10-12 watt.m-2).
Agar suara mesin menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan suara sirine ambulans
maka diperlukan jumlah mesin mobil sebanyak ....
E. 3.000 mesin
jawabannya : D
Selisih TI antara sirine dengan mobil adalah 100 � 70 = 30 dB
30 dB berarti setara kenaikan jumlah sumber bunyi sebanyak 103 kali
34. Pernyataan berikut yang bukan termasuk sifat gelombang elektromagnetik adalah �.
a. merupakan gelombang transversal
b. dapat merambat diruang hampa
c. arah perambatannya tegaklurus
d. dapat mengalami pembiasan
e. dapat mengalami polalisasi
35. Bila sinar ultra ungu, sinar inframerah, dan sinar X berturut-turut ditandai dengan U, I, dan
X, maka urutan yang menunjukkan paket (kuantum) energi makin besar ialah :
Karena fI < fU < fX, maka EI < EU < EX
Jadi : frekuensi dari rendah ke tinggi adalah infra merah, ultra ungu, dan sinar X maka
urutannya I, U, X.
jawaban : D
36. Suatu berkas sinar sejajar mengenai tegak lurus suatu celah yang lebarnya 0,4 mm. Di
belakang celah diberi lensa positif dengan jarak titik api 40 cm. Garis terang pusat (orde
nol) dengan garis gelap pertama pada layar di bidang titik api lensa berjarak 0,56 nm.
Panjang gelombang sinar adalah :
d = 0,4 mm = 4.10 -4m (lebar celah)
L = 40 cm = 0,4 m (jarak titik api)
x = 5,6.10 -4m (jarak antara garis terang dan garis gelap pada orde nol = orde pusat)
Ditanyakan : (panjang gelombang)
= 5,6.10 -4. 4.10 -4/ 0,4
37. Cahaya matahari yang melalui prisma akan mengalami interferensi
Indeks bias setiap warna cahaya dalam suatu medium tidak sama
Indeks bias cahaya monokromatik pada prisma bergantung pada panjang gelombang (k),
warna. Hal ini akan menyebabkan terjadinya dispersi. Jadi cahaya yang melalui prisma
tidak mengalami interferensi.
38. . Jika cahaya putih dilewatkan pada sebuah kisi difraksi maka akan dihasilkan tiga orde
pertama spektrum pada layar. warna spektrum pusat tersebut adalah ......
Pada spektrum poset terkumpul semua sinar dengan semua panjang gelombang. Dengan
demikian pada tempat tersebut terdapat warna putih
39. Cepat rambat bunyi di dalam gas berbanding lurus dengan suhunya
Tekanan gas dalam ruang tertutup berbanding lurus dengan suhunya.
Cepat rambat bunyi di dalam gas berbanding lurus dengan suhunya (Salah).
Tekanan gas dalam ruang tertutup berbanding lurus dengan suhunya (Benar).
40. Sebuah kapasitor keping yang ruang antaranya udara dan kapasitansinya Codihubungkan
dengan sumber tegangan V. Apabila ruang antara kedua keping kapasitor diisi dengan
mika, maka besaran yang tidak berubah adalah ........
Dengan adanya dielektrik, kapasitasnya menjadi lebih besar sedangkan potensial
antar-pelat menurun yang rnenyebabkan kuat medan (listriknya juga turun (V = Ed).
Energinya juga ikut turun (W = � qv). Sedang.kan rnuatannya selalu tetap tidak ada yang bocor.
gt;
41. Perambatan cahaya dengan perantaraan gelombang dapat dibuktikan oleh gejala :
42. Gelombang stasioner ternyata terjadi bila ada 2 gelombang menjalar dalam arah yang
A . mempunyai amplitudo maupun frekuensi sama
B . mempunyai amplitudo maupun frekuensi berbeda
C . mempunyai amplitudo yang sama
D . mempunyai frekuensi yang sama
E . mempunyai fase yang sama
43. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat
merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel
urutan gelombang elektromagnetik adalah: GRUTI Rada TeleR
Gamma ?? Rontgen ?? Ultraviolet ?? cahaya Tampak (mejikuhibiniu dibalik) ?? Infrared ?? Radar ?? Televisi - Radio
Dari kiri ke kanan hanya panjang gelombang yang makin membesar.
Jadi, gelombang elektromagnetik dengan energi tertinggi adalah sinar gamma.
44. Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10-12 W/m2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk mesin X dengan mesin X adalah ??
Jika jumlah sumber bunyi naik 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI nya ditambah 10
Jika jumlah sumber bunyi turun 10 kali lipat dari sebelumnya, maka nilai TI-nya dikurangi 10.
Perhatikan sebuah mesin TI = 45 dB
10 mesin memiliki TI = 45 + 10 = 55 dB
100 mesin memiliki TI = 55 + 10 = 65 dB
Jadi, perbandingan TI 10 mesin dan 100 mesin adalah = 55/65 = 11/13
45. kereta api bergerak meninggalkan stasiun dengan kecepatan 72 km/jam jika masinis membunyikan peluit dengan frekuensi 900Hz dan cepat rambat bunyi di udsrs 340 m/s, berapa frekuensi yang didengar petugas stasiun.. Hz
a. 850
b. 960
c. 1085
d. 750
e. 820
Penyelesaian = v/(v+vs)fs
[340/ (340+ 20)] 900
= 850 Hz
Jawabannya : A
46. Yang tidak termasuk gelombang
elektromagnetik adalah �.
47. contoh- contoh di bawah ni dalah sumber bunyi, kecuali�..
a. senar yang di getarkan
d. udara dalam kotak gitar yang bergetar
48. percobaan Quincke untuk menunjukkan peristiwa..
49. Gelombang bunyi adalah�
b. gelombang longitudinal
c, gelombang elektrmagnetik
d. gelmbang yant dapat merambat dalam vakum
e. gelombang yang dapat di polarisasikan
a. sumber bunyi dengan frekuensi teratur
b. sumber bunyi dengan frekuensi medium
c. sumber bunyi dengan frekuensi tinggi
d. sumber bunyi dengan frekuensi rata-rata
e. sumber bunyi dengan frekuensi rendah
