Pembahasan gelombang bunyi bagian 2 akan kita bahas pada postingan kali. Inilah 10 soal dan pembahasan gelombang bunyi yang dapat anda gunakan latihan belajar.
Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Gelombang Bunyi (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.
11. Pada percobaan Melde digunakan tali yang panjang dan massanya sebesar 10 m dan 100 gram. Kemudian, tali digantungi sebuah beban bermassa m dengan percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2 dan diperoleh cepat rambat gelombangnya sebesar v. Besar cepat rambat gelombang yang terjadi jika massa beban dijadikan 4 kali semula adalah . . .
A. v
B. 2,0 v
C. 1,5 v
D. 3,0 v
E. 4,0 v
Pembahasan :
Diketahui :
l = 10 m
m = 100 g = 0,1 kg
F1 = Wbeban = mbeban.g = m.10 = 10m
F2 = Wbeban = mbeban.g = 4m.10 = 40m
v1 = v
Ditanya : cepat rambat (v2) jika mbeban 4 kali semula
Persamaan cepat rambat gelombang pada percobaan Melde
| v | = | √(F.l/ m) |
| v2 | = | F.l/ m |
| v2/ F | = | l/ m |
Pada kedua kondisi di atas, nilai (l/m) nya sama besar
| (l/ m)1 | = | (l/ m)2 |
| v12/ F1 | = | v22/ F2 |
| v2/ 10m | = | v22/ 40m |
| 40m.v2/ 10m | = | v22 |
| 4v2 | = | v22 |
| 4v | = | v2 |
Jawaban E
12. Pada percobaan gelombang, seutas kawat baja A memiliki frekuensi dasar 600 Hz. Kawat B identik dengan kawat A dan diberi tegangan yang sama dengan kawat A. Jika diameter B 4 kali diameter kawat baja A, maka frekuensi nada dasar gelombang kawat baja B adalah . . .
A. 150 Hz
B. 200 Hz
C. 400 Hz
D. 600 Hz
E. 800 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
f0A = 600 Hz
dB = 4 dA
rB = 4 rA
FA = FB = F
LA = LB = L
Ditanya : frekuensi nada dasar B (f0B)
Persamaan frekuensi nada dasar
| f0 | = | v/ 2L |
| 2L | = | v/ f0 |
Pada kedua kondisi di atas, nilai (2L) keduanya adalah sama besar
| (2L)A | = | (2L)B |
| vA/ f0A | = | vB/ f0B |
| f0B | = | f0A.vB/ vA |
| f0B | = | f0A √(F/ρ.AB)/ √(F/ρ.AA) |
| f0B | = | f0A √(1/AB)/ √(1/AA) |
| f0B | = | f0A √(1/πrB2)/ √(1/πrA2) |
| f0B | = | f0A √(1/rB2)/ √(1/rA2) |
| f0B | = | f0A √(1/(4rA)2/ √(1/rA2) |
| f0B | = | f0A √(1/16rA2)/ √(1/rA2) |
| f0B | = | f0A √(1/16)/ √(1) |
| f0B | = | f0A .(1/4) |
| f0B | = | (600).(1/4) |
| f0B | = | 150 |
Jawaban A
13. Dawai yang panjangnya 90 cm bergetar dengan nada atas pertama berfrekuensi 300 Hz.
1) Cepat rambat gelombang di dawai 270 Hz
2) Frekuensi nada atas kedua dawai 600 Hz
3) Frekuensi nada dasar dawai 150 Hz
4) Panjang gelombang nada dasar dawai 45 cm
Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor . . .
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. semua benar
Pembahasan :
Diketahui :
L = 90 cm = 0,9 m
f1 = 300 Hz
*Cepat rambat dawai
f1 = v/L
v = f1.L
v = 300(0,9) = 270 m/s
*Frekuensi nada atas kedua dawai (f2)
f2 = 3v/ 2L
f2 = 3(270)/ 2(0,9)
f2 = 810/ 1,8
f2 = 450 Hz
*Frekuensi nada dasar dawai (f0)
f0 = v/ 2L
f0 = 270/ 2(0,9)
f0 = 270/ 1,8
f0 = 150 Hz
*Panjang gelombang pada nada dasar (λ0)
λn = 2L/ (n + 1)
λ0 = 2L/ (0+ 1)
λ0 = 2L
λ0 = 2(0,9) = 1,8 m = 180 cm
Jawaban B
14. Dawai memiliki panjang 0,8 m. Jika tegangan dawai itu diatur, hingga kecepatan gelombang transversal yang dihasilkan adalah 400 m/s, maka frekuensi nada dasarnya adalah . . .
A. 600 Hz
B. 500 Hz
C. 320 Hz
D. 250 Hz
E. 125 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
L = 0,8 m
v = 400 m/s
Ditanya : frekuensi nada dasar (f0)
f0 = v/ 2L
f0 = 400/ 2(0,8)
f0 = 400/ 1,6
f0 = 250 Hz
Jawaban D
15. Garputala berfrekuensi 700 Hz digetarkan dekat sebuah tabung berisi air. Jika laju rambat bunyi di udara 350 m/s, maka akan terjadi resonansi. Jarak minimum permukaan air dengan ujung tabung adalah . . .
A. 12,5 cm
B. 20,0 cm
C. 22,5 cm
D. 25,0 cm
E. 30,0 cm
Pembahasan :
f = 700 Hz
v = 350 m/s
L = (1/4)λ
λ = 4L
Ditanya : panjang kolom udara (L)
f = v/ λ
f = v/ 4L
L = v/ 4f
L = 350/ 4(700)
L = 350/ 4(700)
L = 0,125 m = 12,5 cm
Jawaban A
16. Frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka adalah 270 Hz. Frekuensi nada dasarnya adalah . . .
A. 90 Hz
B. 100 Hz
C. 110 Hz
D. 145 Hz
E. 168 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
f2 = 270 Hz
λ2 = 2L/ 3
λ0 = 2L
Ditanya : frekuensi nada dasar pipa organa terbuka (f0)
f2 = v/ λ2
f2 = 3v/ 2L
f2 = 3.(f0)
f0 = f2/ 3
f0 = 270/ 3
f0 = 90 Hz
Jawaban A
17. Frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tertutup adalah 600 Hz. Frekuensi nada dasarnya adalah . . .
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 150 Hz
D. 175 Hz
E. 185 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
f2 = 600 Hz
Ditanya : frekuensi nada dasar pipa organa tertutup (f0)
f2 = 5v/ 4L
f2 = 5.(f0)
f0 = f2/ 5
f0 = 600/ 5
f0 = 120 Hz
Jawaban B
18. Pada pipa organa terbuka nada atas kedua dihasilkan pada panjang gelombang sebesar x, sedangkan pada pipa organa tertutup nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar y. Jika kedua pipa panjangnya sama, maka perbandingan x dan y adalah . . .
A. 2 : 1
B. 3 : 4
C. 4 : 3
D. 5 : 6
E. 6 : 5
Pembahasan :
Diketahui :
*Pipa organa terbuka nada atas kedua
L = (3/2)λ2
L = (3/2)x
*Pipa organa tertutup nada atas kedua
L = (5/4)λ2
L = (5/4)y
Ditanya : nilai x : y
| L | = | L |
| (3/2)x | = | (5/4)y |
| x/ y | = | (5/4)/ (3/2) |
| x/ y | = | 5.2/ 3.4 |
| x/ y | | 10/ 12 |
| x/ y | | 5/ 6 |
Jawaban C.
19. Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B mempunyai panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama antara pipa organa A dan pipa organa B adalah . . .
A. 4 : 3
B. 3 : 2
C. 2 : 3
D. 2 : 1
E. 1 : 1
Pembahasan :
Diketahui :
LA = LB
f0A = v/ 2L
L = v/ 2.f0A
f0B = v/ 4L
L = v/ 4.f0B
Ditanya : perbandingan frekuensi f0A : f0B
| L | = | L |
| v/ 2.f0A | = | v/ 4.f0B |
| 1/ f0A | = | 1/ 2.f0B |
| 2/ 1 | = | f0A/ f0B |
Jawaban D
20. Pada suatu hari, ketika cepat rambat bunyi sebesar 345 m/s, frekuensi dasar pipa organa yang tertutup salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika nada atas kedua pipa organa tertutup panjang gelombangnya sama dengan nada atas ketiga pipa organa yang terbuka kedua ujungnya, maka panjang pipa organa terbuka adalah . . .
A. 87 cm
B. 75 cm
C. 63 cm
D. 43 cm
E. 37 cm
Pembahasan :
Diketahui :
Terbuka = A; tertutup = B
v = 345 m/s
f0B = 220 Hz
λ2B = λ3A
Ditanya : panjang pipa organa terbuka (LA)
*Panjang pipa organa tertutup (LB)
f0B = v/4LB
LB = v/4.f0B
LB = 345/4.(220)
LB = 69/176
*Panjang gelombang organa terbuka (LA)
| λ2B | = | λ3A |
| 5/4LB | = | 4/2LA |
| LA | = | 4.4.LB /2. 5 |
| LA | = | 16.LB /10 |
| LA | = | 8.LB /5 |
| LA | = | 8.(69/176) /5 |
| LA | = | 8.69 /5. 176 |
| LA | = | 552 /880 |
| LA | = | 0,63 |
Jadi, panjang gelombang organa terbuka (LA) = 0,63 m = 63 cm
Jawaban C
Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Gelombang Bunyi (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda
Jika anda belum puas dengan 10 soal pembahasan gelombang bunyi di atas, maka anda dapat lanjutkan ke postingan selanjutnya.
 ǀ Pilihan Ganda){kind=link}
Post a Comment
Post a Comment