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
d = 190 m
Tidak ada komentar:
Posting Komentar