Sebuah Gelombang Merambat Dengan Kecepatan 340

KlikBelajar.com – Sebuah Gelombang Merambat Dengan Kecepatan 340


11. Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:







a) periode getaran







b) frekuensi getaran






Penyelesaian


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 :

ν = 340 m/s



f = 50 Hz



λ = ………..





λ = ν / f




λ = 340 / 50



λ = 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 λ = 25 m



Cepat rambat ν =………





λ = T ν




ν = λ / T



ν = 25 / 0,02



ν = 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

λ    =  150 cm  = 1,5 m

Ditanya    :  V

Jawab

V    =  λ. 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.


Penyelesaian:

Diketahui :

A = 20 cm = 0,2 m

m = 2 g = 0,002 kg

f = 20 Hz

t = 2 s

di tanyakan :

Ep dan Ek pada saat t = 2s adalah…..?

Jawab:

Ep = ½ ky² = ½ k A² sin² ωt = ½ m ω² A² sin² ωt



= ½ (0,002). (2. 3,14.20)² . (0,2)² (sin(π. 20.2))²



= ½ (0,002) . (2. 3,14.20)² . (0,02)² . 1



= 0,621 J


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:

Baca :   Titrasi Asam Kuat Dan Basa Kuat


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.


Penyelesaian

Di ketahui :


ℓ = 200 cm

ƒ = 2 Hz

А = 10 cm

n= 8

di tanyakan

a.


λ dan v

b.


y

c.


x = 8x


=..

d.


A

Jawab

a.


λ = 1/N = 2m/8 = 0,25

v = λƒ = 0,25.2 = 0,5 m

b.


y = 2a cos kx sin ωt



= 2. 0,08 cos x sin ωt



= 0,16 cos (8πx) sin (4πt)

c.


titik simpul ke 2

x = (2n + 1) λ/4



= (2.1 + 1) λ/4



= 0,75



Titik perut ke 3



x = n/2





= 2 λ/4 = 0,75

d.


x = 2m – 1,5m = 0,5m

A = 0,16 cos (8πx) = 0,16 cos (4π) = 0,16 m


21. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6000 Å melewati celah ganda yang berjarak 2mm. jika jarak celah kelayar adalah 2 meter, tentukanlah jarak ternag dengan garis terang orde ke tiga pada layar.


Penyelesaian

Diketahui

d = 2mm

L = 1m = 10³ mm

λ = 6000 Å = 5 x 10¯


mm

m = 3

jawab

dP/L = mλ→P(2)/10³ = 3(5×10¯

)→ P =(15×10¯

) 10³ /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.


Penyelsaian:

Diketahui

D = 1mm

ℓ = 2m = 2 x 10³ mm

λ= 5,8 x 10¯


mm

jawab

r = 1,22 λℓ/D = 1,22 (5,8 x 10¯

) (2 x 10³)/1

r = 1,4 mm


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


penyelesaian

diketahui

d = 2mm = 2x 10

³ m

ι = 2 m

interferensi gelap ρ= 0,3 mm = 3 x 10
⁻⁴


di tanyakan:

a.


λ

b.


jarak garis terang ke 1 ke pusat (ρ)

jawab

a.


d.p/l

= (k – ½) λ

d.p

= l (k – ½) λ

2 x 10

³ x 3 x 10
⁻⁴


= 2 x (1- 1/2) λ

Λ
= 6 x 10

⁻⁷

m = 60μm

b.


d.p/l

= (k ) λ

d.p

= l (k ) λ

ρ
= l (k ) λ/d = 1 x 2 x 6 x 10

⁻⁷
/2 x 10

³

ρ
= 6 x 10

⁻⁴

m


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


⁻⁷


m, hitunglah besarnya daya pisah angular dan linearnya.


Penyelesaian

Diketahui

L = 50 mm = 0,5 m

D = 4 cm = 4 x 10

² m

λ = 5,5 x 10
⁻⁷

m

di tanyakan:

a.


θ =…?

b.


d


= …?

Jawab

a.


θ = 1,22 λ/D = 1,22 x 5,5 x 10
⁻⁷
/4 x 10

²



= 1,6775 x 10

⁻⁵

x 0,5 rad

b.


d


= θ. L



= 1,6775 x 10

⁻⁵

x 0,5



= 8,3875 x 10

⁻⁶

m

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

Baca :   Urutan Pecahan Dari Yang Terkecil Ke Terbesar Adalah




b. fp= 340/(340+20). 8640





= 8160 Hz


26.



Suatu gas ideal memiliki tekanan 7,4 x 10



N/m²dan rapat massanya 1,5 kg/m³. jika di ketahui tetapan Laplace untuk gas tersebut adalah 1,4. Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam gas tersebut




penyelesaian



dietahui



ρ=


7,4 x 10


N/m²




p=


1,5 kg/m³



γ y =1,4



Jawab



v =√ P/p





=√ (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 λ = 32m



ditanyakan



a. λ?



b. f ?

jawab



a. λ= 32/4 = 8 m



b. f = v/λ





= 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



Σ getaran = 16

Ditanyakan:



a. y = …?



b. ф = …?

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 2π/T ( t-x/v)





= A sin 2π (t/T – x/(v.T))






= 1/T


λ= v. T



λ= 80 x 0,05 = 4



y = A Sin 2π (t/T – x/λ)

ф = (t/T – x/λ)





= (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 (2π.ф)



= 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


Diketahui

ν = 340 m/s
λ = 5 m

f = ………. Hz

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
f =
ν
/
λ

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 = (ν 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 = ν 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:
ν = ν
+ 0,6 t
ν = 330 + (0,6 x 30)
ν = 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

Baca :   1 2 Akar 2 1 2 Akar 2

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 =
ν
/
λ

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


Diketahui

ν = 340

m
/
s


f = 500 Hz
λ = ………..

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
λ =
ν
/
f

λ = 340 / 500

λ = 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 λ
15 = (1/4) x λ

λ = 4 x 15
λ = 60 cm

b) panjang kolom udara saat terjadi resonansi kedua
Resonansi kedua → L = (3/4) x λ
L = (3/4) x 60 cm
L = 45 cm

c) panjang kolom udara saat terjadi resonasi ketiga
Resonansi ketiga → L = (5/4) x λ
L = (5/4) x 60 cm
L = 75 cm

d) panjang kolom udara saat terjadi resonansi keempat
Resonansi keempat → L = (7/4) x λ
L = (7/4) x 60 cm
L = 105 cm

e) frekuensi bunyi, jika cepat rambat bunyi adalah 339 m/s
λ = 60 cm = 0,6 meter
ν = 339 m/s
f = …….Hz

f =
ν
/
λ

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 Π adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I
= 10-12
watt/m2!



penyelesaian








watt/m²




=
80 dB

39.
Sebuah sumber  mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5
watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12
watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!









penyelesaian



TI = 10 Log (I/I

)



= 10 log (10


5/10

¹²)



= 70 dB



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




Abdi EKA Tarigan

Sebuah Gelombang Merambat Dengan Kecepatan 340

Sumber: https://tariganae.blogspot.com/2015/11/soal-pembahasan-fisika-gelombang-2.html

Check Also

Contoh Soal Perkalian Vektor

Contoh Soal Perkalian Vektor. Web log Koma – Setelah mempelajari beberapa operasi hitung pada vektor …