Berikut ini soal Fisika SMA kelas 12 tentang Gelombang serta pembahasannya:
1. Gelombang pada tali merambat dengan kecepatan 14 m/s.
Jika jarak antara 3 puncak gelombang yang berurutan adalah 4 meter, tentukan
panjang d
an frekuensi gelombang tersebut!
Pembahasan
Jarak 3 puncak = 4 m
2 l = 4 m
l = 2 m
Jadi panjang gelombang tersebut adalah 2 meter
f = v / l
f = 14 / 2
f = 7 Hz
Jadi frekuensi gelombang tersebut adalah 7 Hz
2. Sebuah gelombang merambat pada tali yang memenuhi
persamaan :
Y
= 0,6 sin 3p (20
t – 0,2 x) di mana Y dan x dalam meter dan t dalam sekon,
tentukanlah :
a.
amplitudo gelombang,
b.
frekuensi gelombang,
c.
panjang gelombang,
d.
cepat rambat gelombang, dan
e. beda fase antara titik A dan B pada tali
itu yang terpisah sejauh 30 cm
Pembahasan
3. Seutas tali
panjangnya 50 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan
harmonik naik-turun dengan frekuensi 1 Hz dan amplitudo 8 cm, sedang ujung
lainnya terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 6 cm/s.
Tentukan amplitudo gelombang hasil interferensi di titik yang berjarak 42 cm
dari titik asal getaran!
Pembahasan
4.Suatu tali
dihubungkan melalui katrol dan ujungnya diberi beban 600 gram kemudian
digetarkan.
Jika panjang tali 2 meter dan massa tali 30 gram, tentukan laju gelombang
pada tali! (g = 10 m/s2)
5. Sebuah pipa
panjangnya 1,25 m. Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika
pipa terbuka pada kedua ujungngya (v = 340 m/s)!
Pembahasan:
Diketahui:
l = 1,25 m;
v = 340 m/s
Ditanya:
f0 = ... ?
f1 = ... ?
f2 = ... ?
Jawab:
f0 = v / 2l
f0 = 340 / (2 x
1,25)
f0 = 340 / 2,5
f0 = 136 Hz
f1 = 2.f0
= 2 × 136 = 272 Hz
f2 = 3.f0
= 3 × 136 = 408 Hz
6. Sebuah pipa
organa tertutup panjangnya 85 cm. Jika cepat rambat bunyi 340 m/s,
tentukan
frekuensi nada dasar, dan nada atas kedua pada pipa organa tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
l = 85 cm = 0,85
m
v = 340 m/s
Ditanya:
f0 = ...?
f2 = ...?
Jawab:
Frekuensi nada
dasar
f0 = v / 4l
f0 = 340 / (4 x
0,85)
f0 = 340 / 3,4
f0 = 100 Hz
Frekuensi nada
atas kedua
f2 = 5 x f0 = 5 x 100 = 500 Hz
7. Tentukan
perbandingan intensitas bunyi yang diterima dua pengamat A dan B jika
masing-masing
berjarak 1 meter dan 3 meter dari sumber bunyi!
Pembahasan:
intensitas
bunyi di suatu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya dari sumber
bunyi. Dengan demikian maka:
IA : IB
= rB 2 : rA 2
IA : IB
= 32 : 12
IA : IB
= 9 : 1
8. Seorang
pengemudi mobil mengendarai mobilnya pada 35 m/s mendekati sebuah sumber bunyi
850 Hz yang diam. Berapakah frekuensi yang terdeteksi oleh pengemudi sebelum
dan sesudah melewati sumber bunyi tersebut jika kecepatan bunyi di udara 340
m/s?
Pembahasan
9.
Pada percobaan resonansi dipakai garpu tala yang frekuensinya 678 Hz. Resonansi
yang pertama terjadi saat panjang kolom udaranya 9 cm dan resonansi yang kedua
terjadi pada saat panjang kolom udaranya 34 cm. Tentukan berapa kecepatan
rambat gelombang bunyi pada saat itu!
Pembahasan:
Diketahui
:
f
= 678 Hz
L1
= 9 cm
L2
= 34 cm
Ditanyakan
: v = …….. ?
Jawab
:
l= 2 (L2 – L1)
l= 2 (34 – 9)
l= 2 (25)
l= 50 cm
l= 0,5 m
v
= f × l
v
= 678 × 0,5
v
= = 339 m/s
Jadi
cepat rambat gelombang bunyinya adalah 339 m/s.
10. Sebuah
gelombang sonar dipancarkan oleh sebuah kapal penyapu ranjau. Jika dalam 1
sekon, gelombang sonar pantul diterima oleh hydrophone, akibat terpantul
oleh sebuah objek yang diduga berupa ranjau laut. Tentukan jarak objek (ranjau)
dengan kapal jika cepat rambat gelombang sonar 380 m/s!
Pembahasan:
Diketahui: ∆t
= 1 s
v = 380 m/s
Ditanyakan:
d = . . . ?
Jawab:
d = (v x ∆t ) / 2
d = (380 x 1 ) / 2
EmoticonEmoticon