SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 4 Indikator 4.5 Efek Doppler)

(1)

Smart Solution

UJIAN NASIONAL

TAHUN PELAJARAN 2012/2013

Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

Fisika SMA

(2)

4.5. Menentukan besaran-besaran fisis yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler.

Efek Doppler

Sumber Bunyi

Pendengar

Angin

(

+�

_�

)

(

+�

_�

)

(

+�

_�

)

(

−�

_�

)

(

−�

_�

)

(

−�

_�

)

� �

=

±

_�

±

_�

±

_�

±

_�

KONSEP:

TRIK SUPERKILAT:

Begitu membaca soal cerita mengenai Efek Doppler, langsung nyatakan angka-angka ke dalam gambar seperti di atas.

Yang HARUS DIPERHATIKAN, posisi PENDENGAR HARUS DI SEBELAH KIRI !!!! Acuannya ARAH SUMBU X untuk KECEPATAN PENDENGAR dan SUMBER BUNYI !!!! Tapi TIDAK untuk KECEPATAN ANGIN!!!! Kebalikannya…. 

Lalu tabelkan, dan nyatakan dalam perbandingan senilai.

Pendengar Sumber Bunyi

± �± � ± � ± �

� �

”Jika jarak antara sumber bunyi dan pendengar

membesar, maka frekuensi bunyi yang diterima pendengar akan lebih kecil dari frekuensi sumbernya, dan sebaliknya jika jarak tersebut mengecil, maka frekuensi yang diterima pendengar akan lebih besar

dari frekuensi sumbernya”

� (+) jika sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar � (–) jika sumber bunyi bergerak mendekati pendengar � (+) jika pendengar bergerak mendekati sumber bunyi � (–) jika pendengar bergerak menjauhi sumber bunyi �= , jika sumber bunyi diam (tidak bergerak) �= , jika pendengar bunyi diam (tidak bergerak)

� ± ��± ��

�� =

� ± ��± ��

(3)

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 128

Contoh TRIK SUPERKILAT

Seorang polisi dikejar maling…. (�ℎ ? ℎ , � ℎ ! ℎ ℎ ). Polisi yang ketakutan membunyikan sirene dengan frekuensi 680 Hz. Kecepatan polisi adalah 20 m/s. Sementara si maling mengejar polisi dengan kecepatan 40 m/s. Jika kecepatan angin diabaikan serta

kecepatan bunyi di udara adalah m/s, maka frekuensi sirene yang didengar oleh maling adalah ….

A. 660 Hz B. 680 Hz C. 700 Hz D. 720 Hz E. 740 Hz

Penyelesaian SUPERKILAT

Jangan lupa untuk meletakkan si pendengar di sebelah kiri!!!

Langsung gambarkan situasi yang ada pada soal cerita ( ).

Berarti P (� ) mendekati S (� � ), dan S menjauhi P.

Tulis kecepatan bunyi di udara pada keduanya.

Lalu lihat arah panahnya, jika ke kanan maka ditambah. Sebaliknya jika ke kiri maka dikurangi kecepatan

masing-masing. ( ℎ )

Lalu taruh di bawahnya nilai frekuensi masing-masing.

Nyatakan ke dalam perbandingan senilai.

� ‼ Selesai!

P 320 + 40 m/s S 320 + 20 m/s

�� =? ��

��

=

� ��

Sehingga dengan konsep perbandingan senilai _�adalah dua kalinya …

Jadi _� = Hz

(4)

CONTOH SOAL

Menentukan perbandingan frekuensi dua kondisi pengamat berbeda

1. Seseorang bergerak dengan kecepatan 10 m/s mendekati sumber bunyi yang diam, frekuensi sumber bunyi 680 Hz. Setelah sampai di sumber bunyi orang tersebut menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama. Jika kecepatan bunyi diudara 340 m/s, maka perbandingan kedua frekuensi yang didengar ketika bergerak mendekati sumber dengan saat menjauhi sumber adalah .... Kecepatan kedua pendengar sama yaitu 50 m/s. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s dan

frekuensi yang dihasilkan oleh sumber bunyi 1.000 Hz. Perbandingan frekuensi yang didengar � terhadap � adalah ....

3. Sebuah sumber bunyi yang diam didekati oleh pengamat � dan dijauhi oleh pengamat � . Kedua pengamat memiliki kecepatan yang sama yaitu 20 m/s. Sumber bunyi mengeluarkan frekuensi 850 Hz. Jika kecepatan bunyi diudara 340 m/s, perbandingan frekuensi yang didengar � dan � adalah ....

4. Sebuah sumber bunyi bergerak ke arah dua pendengar dengan kecepatan 50 m/s. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s dan frekuensi sumber bunyi 360 m/s. Jika satu pendengar diam dan yang lain bergerak menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan yang sama dengan sumber bunyi, perbandingan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar diam dan bergerak adalah .... A. 1 : 2

B. 2 : 1 C. 3 : 4 D. 4 : 3 E. 7 : 6

Menentukan perbandingan frekuensi dua kondisi sumber bunyi berbeda

(5)

Menentukan kecepatan pendengar atau pengamat

6. Seorang penerbang yang pesawatnya menuju menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1.700 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, kecepatan pesawat udara itu adalah ....

A. 196 km/jam B. 200 km/jam C. 216 km/jam D. 220 km/jam E. 236 km/jam

7. Pengeras suara dari menara tanda bahaya berbunyi dengan frekuensi 660 Hz. Seorang

pengamat di mobil mendengar suara itu dengan frekuensi 700 Hz, pada saat mendekati menara. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, maka kelajuan mobil adalah ....

A. 36 km/jam B. 54 km/jam C. 60 km/jam D. 72 km/jam E. 90 km/jam

Menentukan kecepatan sumber bunyi

8. Sebuah mobil ambulans bergerak mendekati seseorang yang diam di tepi jalan. Ambulans membunyikan sirine dengan frekuensi 640 Hz dan pengamat mendengar suara tersebut dengan frekuensi 680 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s, maka kelajuan ambulans adalah .... A. 18 km/jam

B. 36 km/jam C. 54 km/jam D. 72 km/jam E. 90 km/jam

Menentukan frekuensi yang dihasilkan oleh sumber bunyi

9. Sebuah mobil ambulans yang membunyikan sirine bergerak dengan laju 36 km/jam mendekati seorang pendengar diam yang mendengar frekuensi bunyi sirine 1.020 Hz. Apabila kecepatan bunyi di udara 340 m/s maka frekuensi sirine ambulans adalah ....

A. 900 Hz B. 990 Hz C. 1.000 Hz D. 1.020 Hz E. 1.100 Hz

10.Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan 72 km/jam membunyikan sirine mendekati pengamat yang diam. Pengamat mendengar bunyi sirine dengan frekuensi 1.190 Hz. Jika

kecepatan bunyi di udara 340 m/s, frekuensi sirine ambulans adalah .... A. 1.020 Hz

B. 1.054 Hz C. 1.120 Hz D. 1.220 Hz E. 1.400 Hz

11.Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun sambil membunyikan peluitnya. Bunyi peluit tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 680 Hz. Jika laju suara di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit kereta api tersebut sebesar ....

(6)

Menentukan frekuensi yang didengar oleh pengamat diam dan sumber bunyi menjauh.

12.Sebuah mobil pemadam kebakaran bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 720 Hz. Seorang yang berdiri agak jauh di belakang mobil mendengar bunyi sirine mobil kebakaran itu sehingga ia berdiri diam di pinggir jalan. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi sirine mobil yang didengar orang sebesar ....

13.Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m/s sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi 300 m/s). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi ....

14.Mobil pemadam kebakaran yang sedang bergerak dengan kecepatan 25 m/s membunyikan sirene pada frekuensi 700 Hz. Mobil menjauhi seorang pengamat yang berdiri di tepi jalan. Jika cepat rambat bunyi 325 m/s, pengamat tersebut akan mendengar frekuensi sirine sebesar .... A. 800 Hz

B. 750 Hz C. 720 Hz D. 650 Hz E. 600 Hz

15.Penjual roti mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 5 m/s sambil membunyikan lagu berfrekuensi 990 Hz. Penjual roti menjauhi seorang anak kecil yang diam. Jika cepat rambat bunyi di udara 325 m/s, lagu yang didengar anak kecil tersebut berfrekuensi ....

A. 1.005 Hz B. 975 Hz C. 960 Hz D. 950 Hz E. 935 Hz

16.Seseorang berdiri di pinggir jalan, sebuah mobil bergerak menjauhi orang tadi dengan

kecepatan 20 m/s sambil membunyikan klakson berfrekuensi 400 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara pada saat itu 380 m/s. Maka frekuensi klakson yang didengar oleh orang tadi adalah .... A. 340 Hz

B. 360 Hz C. 380 Hz D. 400 Hz E. 420 Hz

17.Ambulans yang melaju dengan kecepatan 72 km/jam membunyikan sirene dengan frekuensi 1.350 Hz. Ambulans menjauhi polisi yang diam berdiri di pinggir jalan. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi bunyi sirene yang didengar polisi sebesar ....

(7)

Menentukan frekuensi yang didengar oleh pengamat diam dan sumber bunyi mendekat.

18.Seorang siswa yang sedang berdiri di tepi jalan raya mendengar sirine ambulans dengan frekuensi Hz. Jika ambulans bergerak mendekati siswa dengan laju 5 m/s, frekuensi bunyi sirene 335 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi bunyi sirine ambulans yang didengar siswa adalah ....

19.Kereta api menuju stasiun dengan kelajuan 18 km/jam sambil membunyikan peluit pada frekuensi 670 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka besar frekuensi yang didengar seseorang penumpang yang duduk di stasiun adalah ....

20.Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini .... A. 680 Hz

B. 676 Hz C. 660 Hz D. 656 Hz E. 640 Hz

21.Lokomotif kereta api melaju dengan kecepatan 72 km/jam mendekati palang pintu kereta sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 1.600 Hz. Jika kecepatan bunyi merambat di udara 340 m/s, maka frekuensi yang didengar oleh penjaga palang pintu kereta adalah .... A. 3.600 Hz

B. 3.400 Hz C. 1.800 Hz D. 1.700 Hz E. 1.400 Hz

22.Sebuah mobil pemadam kebakaran bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 600 Hz. Mobil tersebut mendekati seorang pengamat di pinggir jalan. Jika kecepatan bunyi di udara 320 m/s, frekuensi yang didengar pengamat adalah ....

(8)

24.Serangkaian kereta api melaju dengan kecepatan 30 m/s mendekati stasiun dengan

membunyikan peluit berfrekuensi 1.550 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi 340 m/s, frekuensi yang didengar petugas stasiun yang diam adalah ....

A. 1.700 Hz B. 1.850 Hz C. 1.900 Hz D. 2.100 Hz E. 2.150 Hz

25.Arya berada di dalam sebuah bus Rahayu yang berhenti. Bus lain bergerak mendekati bus rahayu dengan kecepatan 10 m/s sambil membunyikan klakson berfrekuensi 800 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, frekuensi bunyi klakson yang didengar Arya adalah ....

26.Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s dan kecepatan mobil 20 m/s, maka frekuensi yang didengar saat mobil mendekat adalah ....

27.Seorang pengamat duduk di gardu pos, didekati mobil ambulans yang sedang melaju dengan kecepatan 25 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 420 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 325 m/s, maka frekuensi sirine yang didengar pengamat saat mobil mendekat adalah ....

28.Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 20 m/s mendekati seseorang yang diam. Frekuensi sumber bunyi 380 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 400 m/s Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah …

(9)

Menentukan frekuensi yang didengar oleh pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi

29.Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam dibelakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 990 Hz, pengendara sepeda motor membaca spidometernya menunjukkan angka 72 km/jam. Apabila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, frekuensi klakson yang didengar pengendara sepeda motor adalah ....

A. 1.020 Hz B. 1.010 Hz C. 1.000 Hz D. 960 Hz E. 900 Hz

30.Rina berdiri di dekat sumber suara yang mengeluarkan bunyi berfrekuensi 850 Hz. Rina berjalan menjauhi sumber suara dengan kecepatan 2 m/s. Jika kecepatan bunyi di udara sebesar 340 m/s, frekuensi bunyi yang didengar Rina saat menjauhi sumber suara adalah .... A. 855 Hz

B. 850 Hz C. 845 Hz D. 840 Hz E. 835 Hz

31.Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 918 Hz, bergerak mendekati seorang pengamat dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s. Jika pengamat bergerak dengan kecepatan 17 m/s searah dengan gerak sumber bunyi, maka frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah ....

32.Seorang siswa mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 10 m/s bergerak saling menjauhi dengan sebuah mobil ambulans berkecepatan 15 m/s. Angin bertiup searah dengan arah

ambulans dengan kecepatan 5 m/s. Bila cepat rambat bunyi dalam udara 340 m/s dan frekuensi sirine ambulans 700 Hz, maka frekuensi yang didengar siswa itu adalah ....

Menentukan frekuensi yang didengar oleh pengamat bergerak mendekati sumber bunyi

33.Kereta api yang bergerak dengan laju 90 km/jam mendekati stasiun sambil membunyikan peluitnya dengan frekuensi 630 Hz. Di stasiun seorang calon penumpang berlari dengan laju

m/s menyongsong kereta. Jika cepat rambat bunyi di udara = m/s, frekuensi peluit yang didengar calon penumpang tersebut sebesar ....

(10)

34.Kereta bergerak A dengan kelajuan 72 km/jam dan kereta B dengan kelajuan 90 km/jam bergerak saling mendekati. Masinis kereta B membunyikan peluit berfrekuensi 650 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 350 m/s, frekuensi yang didengar masinis A dari peluit B adalah .... A. 800 Hz

B. 740 Hz C. 600 Hz D. 540 Hz E. 400 Hz

35.Contoh soal masih diketik . Selalu kunjungi http://pak-anang.blogspot.com untuk updatenya.

36.Contoh soal lainnya menyusul ya... Segera diupdate... Kunjungi terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pak-anang.blogspot.com. Terima kasih.

Kondisi : P S _� 650Hz

�= km/jam = m/s �= km/jam = m/s

+

� =

−

⇒ �= × = Hz

(11)

PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

1. Seorang pemain sepak bola berlari dengan kecepatan vp menuju wasit yang diam sambil membunyikan

peluit yang frekuensi fs. Jika kecepatan udara di tempat tersebut v, maka besar frekuensi yang didengar

pemain tersebut dirumuskan ....

A. s

p

p f

v v v

f  

B. _p p f_s

v v v

f  

C. s _s

p f

v v v

f  

D. s

s

p f

v v

v f

 

E. _s

s

p f

v v

v f

 

Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal 20November 2012 yang lalu.

Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.

Terimakasih,

Pak Anang.

TRIK SUPERKILAT: Kondisi:

P mendekati S yang diam:

P S + _� _� _�

+ �

� = �⇒ �= + �