Dokumen tersebut membahas tentang gelombang dan bunyi, mencakup definisi intensitas bunyi, hubungan antara intensitas bunyi dengan jarak dari sumber bunyi, serta cara menghitung taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi.

1. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
By : Patma Kartikasari, S.Pd
SMA Negeri 2 Sekayu
MOTIVASI
SK-KD
INDIKATOR
MATERI
EVALUASI

2. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
 Pernahkah kalian bermain lompat tali,
bagaimanakah bentuk gelombangnya yang
terjadi, dan termasuk gelombang apakah
gelombang pada tali?
 Apakah bunyi termasuk gelombang? Jika iya
termasuk apakah gelombang pada tali?

3. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
STANDART KOMPETENSI
 Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang
dalam menyelesaikan masalah
KOMPETENSI DASAR
 1.1 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang
secara umum
 1.2 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang
bunyi dan cahaya
 1.3 Menerapkan konsep dan prinsip `gelombang bunyi
dan cahaya dalam teknologi

4. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
 Mendeskripsikan efek Doppler untuk
gelombang bunyi.
 Menentukan frekuensi yang diterima
pendengar dari sumber suara akibat
pengaruh kecepatan.
 Mendeskripsikan pengaruh energi
gelombang terhadap intensitas bunyi.
 Menentukan taraf intensitas bunyi dari
beberapa sumber bunyi identik.

5. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
GELOMBANG
Mekanik Elektromagnetik
 Gelombang Suara  Cahaya
 Gempa Bumi  Sinar X
 Gelombang pada dawai  Gelombang Radio
 dll  dll.

6. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
1. JENIS GELOMBANG
 Gelombang Mekanik dan Gelombang Elektromagnetik
(Berdasarkan medium perambatannya)
contoh G. Mekanik: gelombang air, gelombang bunyi,
gelombang pada slinki dll.
contoh G. Elektromagnetik : gelombang radio dan
gelombang TV
 Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal
(Berdasarkan arah perambatannya)
contoh G. Trans : tali yang digerakkan keatas dan
bawah
contoh G. Longitudinal : Slinki, pegas

7. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
TIPE GELOMBANG
Transversal Longitudinal
Gerak tegak lurus arah rambatan Gerak partikel sejajar arah ramb

8. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
PERIODE, FREKUENSI, KECEPATAN GELOMBANG
t 1
T T
 Periode : n
f
n
f
 Frekuensi : t
v f
T
 Kecepatan gelombang :

9. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
B. GELOMBANG BERJALAN / G. MEKANIK
A

10. B. Gelombang Berjalan/ G. Mekanik
 Persamaan Umum Gelombang Berjalan :
t x
yP A sin ( t kx ) A sin 2
T
 Kecepatan getaran partikel di titik P :
vP A c os ( t kx )
 Percepatan getaran partikel di titik P :
2 2
aP A sin ( t kx ) yP
 Sudut fase, Fase dan Beda fase 2
t x
sudut fase P
T
t x
fase P
T
x
beda fase
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

11. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012

12. Contoh 1 :
Sebuah gelombang merambat ke arah sumbu x positif
dengan kecepatan rambat v = 5 m/s, frekuensi 10
Hz, dan amplitudonya 2 cm. Jika asal getaran telah
bergetar selama 2/3 sekon dengan arah getaran
pertama ke bawah, tentukanlah
a. Persamaan umum gelombang
b. Kecepatan dan percepatan partikel di titik x = 0.5 m
c. Fase dan sudut fase gelombang di titik x = 0.5 m
d. Beda fase antara titik x = 0.25 m dengan titik pada
x = 0.75 m
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

13. 2. Gelombang Stasioner/ G. Berdiri : dua buah
gelombang yang mempunyai panjang gelombang dan
amplitudo sama bergerak dalam arah yang berlawanan
pada kecepatan yang sama melalui suatu medium.
Gel. Pada dawai dgn Ujung Pada dawai dgn Ujung
Stasioner Bebas Terikat
Pers. Gel. yP 2 A s in kx cos( t kl )
y P 2 A c os kx sin( t kl )
Stasioner
Amplitudo AP 2 A s in kx
AP 2 A c os kx
Letak perut/
antinode
1 1
x 2n 4 x (2n 1) 4
Letak simpul/
1 1
Node x (2n 1) 4
x 2n 4
n = 0,1,2,3, .. , x : jarak titik P dari ujung tetap,
11/7/2012 l : jarak sumber getaran Kartikasari, S.Pd tetap/bebas
Patma ke ujung
OP adalah jarak dari sumber getaran/asal getaran ke titik P

14. 11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

15. Contoh 1 :
Seutas tali horisontal mempunyai panjang 225 cm.
salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik turun
dengan frekuensi 0.25 Hz dan amplitudo 10 cm,
sedangkan ujung lainnya dibuat bebas. Getaran pada
tali merambat dengan laju 9 cm/s, maka tentukan :
amplitudo gelombang stasioner pada titik sejauh 225
cm dari sumber getaran
Contoh 2 :
Seutas tali yang panjangnya 75 cm digetarkan
harmonik naik turun pada salah satu ujungnya, sedang
ujung lainnya bebas bergerak :
a. Jika perut kelima berjarak 25 cm dari titik asal
getaran, berapa panjang gelombang yang terjadi?
b. Berapa jarak simpul ketiga dari titik asal getaran?
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

16. Contoh 3 :
Salah satu ujung dari seutas tali yang panjangnya 115
cm digetarkan harmonik naik turun, sedang ujung
lainnya bebas bergerak.
a. Berapa panjang gelombang yang merambat pada tali
jika perut ke-3 berjarak 15 cm dari titik asala
getaran?
b. Dimana letak simpul ke-2 diukur dari titik asal
getaran?
Contoh 4 :
Seutas kawat yang yang panjangnya 100cm
direntangkan horisontal. Salah satu ujungnya
digetarkan harmonik naik turun dengan frekuensi 1/8
Hz dan amplitudonya 16 cm, sedangkan ujung lainnya
terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke
kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 4,5
cm/s. tentukan letak simpul ke-4 dan perut ke-3 dari
titik asal getaran.
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

17. 3. LAJU GELOMBANG PADA DAWAI
Gelombang Transversal F
(Tali): v
: rapat massa, F : tegangan
m
k arena

Fl F
v
m A
keterangan :
F Gaya tegangan Dawai ( N )
massa per satuan panjang dawai ( Kg / m )
3
massa jenis dawai ( Kg / Kartikasari, S.Pd
11/7/2012 Patma m )

18. LATIHAN
 Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan
massanya 10-2 Kg ditegangkan 200 N, Hitung
cepat rambat gelombang pada dawai
Jawab : 100 m/s
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

19. 3. Frekuensi pada Senar
Nada Dasar (f0) v v
l 1 f0
(Harmonik pertama) 2 0
0
2l
Nada atas pertama (f1) l f1
v v
(Harmonik kedua)
1
1
l
Nada atas kedua (f2) 3
f2
v 3v
l
(Harmonik ketiga)
2 2
2
2l
Nada atas pertama (f3) l 2 3 f3
v 2v
(Harmonik keempat) 3
l
v
Rumus umum f:n 1
n ,n 1,2,3,.... .
11/7/2012 2l Patma Kartikasari, S.Pd

20. 4. Resonansi pada Pipa Organa
v
fn n ,n 1,2,3,...
Rumus umum pipa organa terbuka: 1 2l
v
Rumus umum pipa organa fn 1
tertutup: 2n 1 ,n 1,2,3,...
4l
Pipa Organa Terbuka Pipa Organa Tertutup
Nada Dasar (f0) 1 v v 1 v v
l f0 l f0
(Harmonik pertama)
2 0 4 0
0
2l 0
4l
Nada atas pertama (f1) v v 3
v 3v
l f1 l f1
(Harmonik kedua) 1
1
l 4 1
1
4l
Nada atas kedua (f2) 3 v 3v 5 v 5v
l f2 l f2
(Harmonik ketiga)
2 2 4 2
2l 2
4l
2
Nada atas ketiga (f3) v 2v 7
v 7v
l 2 f3 l f3
(Harmonik keempat) 3
3
l 4 3
3
4l
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

21. Gambar pipa organa terbuka Gambar pipa organa tertutu
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

22. Contoh 3 :
Sebuah pipa organa tertutup mempunyai
panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi di
udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada
dasar dan nada atas keduanya!
Contoh 4 :
Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan
massanya 10-2 Kg ditegangkan 200 N, Hitung :
a. cepat rambat gelombang pada dawai
b. Frekuensi nada dasar piano
c. Frekuensi nada atas kesatu dan kedua
piano.
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

23. 11/7/2012 Idaiani, S.Pd

24. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
C. INTENSITAS GELOMBANG BUNYI
Intensitas bunyi
didefenisikan sebagai
daya per satuan luas
yang tegak lurus pada
arah cepatrambat
gelombang.
2 2 2
P 2π ρA vf y
I
A A
2 2 2 2
2π ρ vf y I2 r1
y Amplitudo I1 r2

25. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
Perbandingan intensitas bunyi pada suatu titik
yang berjarak r1 dan r2 dari sumber bunyi
adalah :
Apabila terdapat n buah
sumber bunyi yang identik,
maka intensitas total
gelombang bunyi merupakan
penjumlahan aljabar
terhadap intensitas masing-
masing sumber bunyi.

26. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
1. Jika pada jarak 2 m dari sumber bunyi
diperoleh intensitas bunyi sebesar 36
watt/m2, maka pada jarak 3 m dari sumber
bunyi diperoleh intensitas sebesar ....
jawab : 16 watt/m2
2. Jarak A ke sumber bunyi adalah 2 kali jarak B
ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan
intensitas bunyi yang diterima A dan B adalah
Jawab : 1/4

27. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
D. TARAF INTENSITAS BUNYI
Taraf intensitas Apabila terdapat n buah
bunyi adalah bunyi maka taraf
logaritma intensitas total adalah,
perbandingan
antara bunyi r1
2
TI TI 1 10 log
dengan intensitas 2
r2
ambang, secara
Dan apabila taraf intensitas
matematis ditulis
bunyi di suatu titik yang
sebagai berikut, berjarak r1 dari sumber bunyi
adalah TI1, dan yang
berjarak r2 adalah TI2 maka :
I0 = 10-12 Wm-2 TI 2
TI 1 20 log
r1
r2

28. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
Contoh soal
1. Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh
percakapan seseorang adalah 40 dB. Berapa
taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 20
Orang yang bercakap pada saat bersamaan?
(Log 2 = 0,301)
jawab : 53 dB
2. Berapakah Intensitas dari kebisingan 70 dB
yang disebabkan oleh lewatnya truk?
Jawab : 10-5 Wm-2
3. Sebuah jet menimbulkanjarak 10 Km? pada jarak 100 m. berapakah
taraf intensitasnya pada
bunyi 140 dB
jawab: 100 dB

29. Patma Kartikasari, S.Pd 11/7/2012
E. PELAYANGAN BUNYI
Pada saat dua buah gelombang bunyi yang
memiliki amplitudo sama dan merambat dalam
arah yang sama, namun memiliki frekuensi
yang berbeda sedikit, maka akan terjadi
interferensi gelombang bunyi, yaitu bunyi akan
terdengar keras dan lemah secara bergantian.

30. 5. Pelayangan Bunyi
fp = frekuensi pelayangan (Hz)
fp f1 f2 f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)
f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)
contoh : halaman 132
6. Efek Doppler
fP = frekuensi yg didengar pendengar (Hz)
fS = frekuensi dari sumber bunyi (Hz)
fP fS
v = cepat rambat gel. bunyi (m/s)
v vP v vS vP = kecepatan pendengar (m/s)
vS = kecepatan sumber bunyi (m/s)
Jika P mendekati S , maka vP = +
P menjauhi S vP = -
S mendekati P vs = -
S menjauhi P vs = +
Contoh : Halaman 135
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

31. 1. Seorang penerbang yang pesawat terbangnya
menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine
menara dengan frekuensi 2000 Hz. Jika sirine
memancarkan bunyi dengan frekuensi 1700 Hz, dan
cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah
kecepatan pesawat itu ?
jawab :vp = 60 m/s
2. Suatu sumber bunyi bergerak terhadap pendengar
yg diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 m/s
dan kecepatan sumber bunyi 25 m/s, maka
perbandingan frekuensi yg diterima pendengar itu
pada saat sumber bunyi mendekati dan menjauhi
adalah....
Jawab : mendekati fp/fs =13/12, menjauhi fp/fs =13/14
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd

32. Dua Buah mobil berpapasan satu
sama lain dalam arah yang
berlawanan, salah satu dari mobil
tersebut membunyikan klakson dengan
frekuensi nada 640 Hz. Hitung
frekuensi yang didengar dalam mobil
lainnya sebelum dan sesudah
keduanya berpapasan. Kelajuan
masing-masing mobil 14 m/s dan cepat
rambat bunyi 334 m/s
Jawab: sebelum 696 Hz, sesudah
11/7/2012 Patma Kartikasari, S.Pd