SKL DAN SOAL - SOAL BAB 3 : GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA. 4.1 Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang

Fisika kelas XII semester genap 65

 Ringkasan Materi

 Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat. Dalam perambatannya, gelombang memindahkan energi.

 Gelombang Berjalan

a. Persamaan simpangan di suatu titik yang berjarak x dari acuan:

dengan:

y : simpangan (m) A : amplitudo (m)  : kecepatan sudut (rad/s) t : waktu k : bilangan gelombang  : panjang gelombang (m) x : jarak titik dari sumber gelombang

dengan perjanjian:

- jika gelombang merambat menjauhi acuan, k berharga negatif, dan positif bila sebaliknya - jika arah getar mula-mula ke atas, A berharga positif, dan negatif bila sebaliknya.

b. Persamaan-persamaan pendukung:

* persamaan kecepatan sudut / frekuensi sudut / frekuensi anguler   = 2πf atau T

 ²

* persamaan bilangan gelombang 





 2

k

* persamaan cepat rambat gelombang 

v   . f

atau

v _  k

c. Fase/tahap Getaran ()

* Fase getaran adalah bilangan yang menunjukkan banyaknya getaran yang telah dilakukan benda.

Untuk memahami beberapa versi rumus fase (), perhatikan grafik berikut:

* 1 fase berarti 1 gelombang.

Misal: lintasan a - b - c - d – e (1 fase)

* Karena 1 fase = 1 gelombang, berarti:

Jaraknya = 1  



 _^x

Sudutnya = 2 atau 360^o  2 360o

 



   Waktu adalah periode T 



 _T^t

* Beda fase () antara Dua Titik - Rumus:  = 2 - 1

- Dua titik dikatakan sefase jika beda fase keduanya 0, 2, 4, 6,..., (2n) dengan n = 0, 1, 2, …..

SKL DAN SOAL - SOAL

BAB 3 : GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA

a b

c d

e f

g h

j 1 

2 = 180^o

SKL

4.1 Menentukan ciri-ciri dan besaran fisis pada gelombang

66 Fisika kelas XII semester genap Pada grafik di atas, titik-titik yang sama fasenya adalah titik a dengan e, a dengan i, b dengan f, b dengan j, d dengan h.

- Dua titik dikatakan berlawanan fase jika beda fase keduanya , 3, 5, 7, …,(2n-1) dengan n = 1, 2, 3, …. Pada grafik di atas, titik-titik yang berlawanan fasenya adalah titik a dengan c, a dengan g, b dengan d.

* Beda fase () dua titik biasa dinyatakan ke bentuk bilangan dari nol sampai satu. Contoh, beda fase dua titik adalah 100,5 maka penulisannya mengambil bentuk  = 0,5 (beda sudutnya 180^o atau  radian)

 Soal Latihan

1. (UN-08/23A atau 25B) Gelombang berjalan pada permukaan air dengan data seperti pada gambar di bawah ini.

Jarak AB = 4,5 cm ditempuh dalam selang waktu 0,5 sekon, maka simpangan titik P memenuhi persamaan…

a. _{Y t} ^x _cm

P )

8 , 5 1 ( 2 sin

2 

  d. _{Y t} ^x _cm

P )

8 5 , 1 ( 2 sin

4 

 

b. _{Y t} ^x _cm

P )

5 2 , 4 ( 2 sin

2 

  e. _{Y t} ^x _cm

P )

5 6 , 4 ( 2 sin

4 

 

c. _{Y t} ^x _cm

P )

5 5 ( 2 sin

4 

 

2. (UN10/A-21) Grafik di bawah menunjukkan perambatan gelombang tali.

Jika periode gelombang 4 s, maka persamaan gelombangnya adalah....

a. ( ) d. ( ^ ) b. ( ^ ) e. ( ^ ) c. ( ^ )

3. (UN10/B-20) Grafik di bawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.

A B

cm 4

0 2

P

x

0 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 cm

arah rambat

0,4 -0,4

y (m)

 (m)

3 6 9

0,5 -0,5

y (m)

x(m)

2 4 6

Fisika kelas XII semester genap 67

Jika periode gelombang 2 s, maka persamaan gelombangnya adalah....

a. d. ( ) b. e. ( ) c.

4. (UN 11/P12-36 atau P 25-24 atau P39-22) Gelombang di permukaan air diidentifikasi pada dua titik seperti gambar,

Persamaan gelombang dengan arah rambatan dari A ke B adalah....

a. d.

b. e.

c.

5. (UN 11/P46-26 atau P54-22) Perhatikan grafik rambatan gelombang berikut ini!

Jika AB = 8 m ditempuh dalam waktu 0,2 s, maka persamaan gelombang dari A ke B adalah....

a. d.

b.

e.

c.

6. (UN 11/P12-37 atau P25-23 atau P39-26) Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2(60 t – 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah....

a. 15 m.s^-1 d. 45 m.s^-1

b. 20 m.s^-1 e. 60 m.s^-1

c. 30 m.s^-1

7. (UN 11/P46-27 atau P54-24) Sebuah gelombang berjalan mempunyai persamaan simpangan:

Y = 0,5 sin 0,5 (100t – 0,25x), t dalam sekon, x dan y dalam cm. Cepat rambat gelombang tersebut....

Y (m)

A B

-0,5 0,5

x = 3 m , t = 6 s

y (m)

x (m)

A B

-0,05 0,05

68 Fisika kelas XII semester genap

a. 200 cm/s d. 450 cm/s

b. 300 cm/s e. 500 cm/s

c. 400 cm/s

 Ringkasan Materi

 Gelombang Elektromagnetik

Adalah gelombang yang terjadi akibat rambatan isotropik dari medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus pula terhadap arah rambatan. Karena arah getar tegak lurus terhadap arah rambatan, maka gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal sehingga dapat dipolarisasikan.

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut :

 panjang gelombang bertambah Frekuensi bertambah 

Gelombang Radio dan Televisi – Gelombang Mikro – Infrared – Cahaya Tampak – Ultraviolet – Sinar X – Sinar Gama Disingkat : RAT-MI-IN-CAH-UL-X-GAM

Spektrum cahaya tampak sendiri dapat diuraikan menjadi :

 panjang gelombang bertambah Frekuensi bertambah 

Merah – Jingga – Kuning – Hijau – Biru – Nila - Ungu Disingkat : ME-JI-KU-HI-BI-NI-U

 Sifat-sifat gelombang elektromagnetik Beberapa sifat gelombang elektromagnetik : 1. merambat lurus

2. tidak dipengaruhi medan listrik dan medan magnetik

3. dapat merambat dalam vakum dengan kecepatan 3 x 10⁸ m/s 4. dapat dipolarisasikan (termasuk gelombang transversal) 5. dapat mempengaruhi pelat film

 Manfaat dan bahaya gelombang elektromagnetik Manfaat gelombang elektromagnetik:

1. Radio dan televisi dalam teknologi komunikasi

2. Gelombang mikro dalam teknologi radar, pemanggang microwave 3. Inframerah : foto/penginderaan jarak jauh, terapi encok dan syaraf 4. Cahaya tampak : fotosinteis tumbuhan, serat optik

5. Ultraviolet : membunuh kuman, mengecek keaslian uang

6. Sinar X (rontgen) : pemotretan tulang dan tubuh bagian dalam, analisis struktur atom dan kristal 7. Sinar gamma : deteksi kebocoran pipa

Bahayanya gelombang elektromagnetik:

Sinar UV mampu menyebabkan kanker kulit, katarak, mengurangi sistem imun. Penyinaran dengan sinar X dan sinar gamma yang terlalu lama juga bisa berakibat kanker.

SKL

4.2 Menjelaskan berbagai jenis gelombang elektromagnetik serta manfaat atau bahayanya dalam kehidupan sehari-hari

Fisika kelas XII semester genap 69

 Soal Latihan

8. (UN-08/22A atau 24B) Seorang siswa mengurutkan spektrum gelombang elektromagnetik dari energi foton besar ke terkecil sebagai berikut:

(1) cahaya tampak (2) infra merah (3) televisi (4) sinar gamma

susunan spektrum yang benar seharusnya adalah….

a. (4) > (1) > (2) > (3) d. (1) > (2) > (4) > (3) b. (4) > (1) > (3) > (2) e. (1) > (2) > (3) > (4) c. (2) > (4) > (2) > (3)

9. (UN 09/20A atau 19B) Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar dari periode kecil ke periode besar adalah....

a. cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar b. cahaya hijau, cahaya biru, sinar X, sinar gamma

c. sinar infra merah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru d. gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio e. sinar X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

10. (UN 10/A-19) Urutan gelombang elektromagnetik mulai dari frekuensi kecil ke frekuensi yang besar adalah....

a. sinar , sinar ungu, infra merah, ultra ungu b. sinar , ultra ungu, infra merah, sinar X c. infra merah, ultra ungu, sinar X, sinar  d. sinar X, sinar , ultra ungu, infra merah e. infra merah, sinar , sinar X, ultra ungu

11. (UN 10/B-22) Perhatikan jenis-jenis gelombang di bawah ini:

(1) Sinar-x (2) Ultraviolet (3) Sinar gamma (4) Inframerah (5) Radio

Urutan yang benar dari jenis-jenis gelombang di atas dari energi paling rendah ke energi yang paling tinggi adalah....

a. (1) – (2) – (3) – (4) – (5) d. (4) – (5) – (1) – (3) – (2) b. (2) – (4) – (5) – (1) – (3) e. (5) – (4) – (2) – (1) – (3) c. (5) – (3) – (1) – (4) – (2)

12. (UN 11/P12-21 atau P25-21 atau P39-21 atau P46-21 atau P54-21) Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah....

a. inframerah d. ultraviolet

b. gelombang mikro e. cahaya tampak

c. sinar gamma

70 Fisika kelas XII semester genap 13. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi tinggi ke frekuensi rendah yang benar adalah:

a. gelombang radio, cahaya tampak, sinar X, sinar gamma b. sinar gamma, sinar X, gelombang radio, cahaya tampak c. gelombang radio, sinar X, sinar gamma, cahaya tampak d. sinar gamma, gelombang radio, sinar X, cahaya tampak e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, gelombang radio

14. Urutan gelombang elektromagnetik dari yang panjang gelombangnya besar ke kecil adalah:

a. gelombang radio, radar, sinar infra merah, sinar gamma

b. gelombang radio, infra merah, gelombang TV, ultra violet, sinar gamma c. radar, cahaya tampak, infra merah, TV, sinar X, sinar gamma

d. cahaya tampak, infra merah, ultra violet, gelombang radio

e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, infra merah, gelombang radio

15. (Ebtanas 02/37) Pernyataan di bawah ini yang bukan sifat gelombang elektromagnetik adalah:

a. dapat merambat dalam ruang hampa b. merupakan gelombang transversal c. dapat mengalami polarisasi

d. terdiri dari perubahan medan magnet dan perubahan medan listrik e. arah rambatan dibelokkan oleh medan magnetik maupun medan listrik 16. Gelombang elektromagnetik merupakan rambatan energi yang di bawa oleh….

a. Medan listrik danmedan magnetic yang arahnya saling tegak lurus.

b. Medan listrik dan medan magnetic yang arahnya sejajar

c. Getaran partikel-partikel udara yang tegak lurus terhadap arah rambatan

d. Getaran partikel-partikel bermuatan positif yang tegak lurus terhadap arah rambatan e. Getaran partikel-partikel bermuatan negative yang tegak lurus terhadap arah rambatan 17. Bagian dari gelombang elektromagnetik yang dimanfaatkan dalam bidang kedokteran adalah….

a. gelombang mikro d. inframerah

b. sinar X e. gelombang radio

c. sinar gamma

18. (UAS 06/30) Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi tinggi ke frekuensi rendah yang benar adalah:

a. gelombang radio, cahaya tampak, sinar X, sinar gamma b. sinar gamma, sinar X, gelombang radio, cahaya tampak c. gelombang radio, sinar X, sinar gamma, cahaya tampak d. sinar gamma, gelombang radio, sinar X, cahaya tampak e. sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, gelombang radio

19. Gelombang elektromagnetik yang digunakan pada teknologi radar adalah:

a. gel radio d. sinar infrared

b. gel mikro e. sinar gamma

c. sinar X

Ringkasan Materi

 Sistem Lensa

Lensa adalah benda optis yang dibatasi oleh permukaan berbentuk lengkung. Dua jenis lensa yaitu lensa cembung (konvek ; positif ; konvergen), dan lensa cekung (konkaf ; negatif ; divergen)

a. Tiga sinar istimewa

Pada lensa cembung Pada lensa cekung

SKL

4.3 Menentukan besaran-besaran yang terkait dengan pengamatan pada mikroskop atau teropong

f f O

f f O

Fisika kelas XII semester genap 71

- sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui fokus - sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seakan dari fokus - sinar datang melalui fokus dibiaskan sejajar sumbu - sinar datang menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu

utama utama

- sinar datang melalui pusat lensa dibiaskan tanpa - sinar datang melalui pusat lensa dibiaskan tanpa

pembelokan pembelokan

b. Kuat lensa (K)

K : kuat lensa (dioptri atau m^-1) ; f : fokus lensa (m)

 Mikroskop

a. Diagram Kerja Mikroskop

- Mikroskop tersusun dari dua lensa cembung - Lensa di dekat benda disebut lensa objektif - Lensa di dekat mata disebut lensa okuler - fok > fob

- Benda diletakkan di depan fokus objektif - Lensa objektif membentuk bayangan objektif - Bayangan objektif menjadi benda lensa okuler - Lensa okuler membentuk bay okuler/akhir - Bayangan okuler inilah yang terlihat mata - Lensa okuler berlaku sebagai lup Pada saat pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi maksimum:

* bayangan okuler jatuh di titik dekat mata (S’ok = -Sn = -25 cm)

* S’ok berharga negatif karena bayangan bersifat maya (di depan lensa) Pada saat pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi:

* bayangan okuler jatuh di titik jauh mata (S’ok = ~)

* berkas sinar meninggalkan lensa okuler berupa sinar-sinar yang sejajar

*

, dengan S’ok = 

 Sok = fok (bayangan objektif jatuh tepat di fokus okuler) b. Perbesaran Mikroskop (Mtot)

Perbesaran mikroskop diperoleh dari perbesaran objektif dan perbesaran okuler.

1. Perbesaran lensa objektif (Mob)  terjadi perbesaran linear

2. Perbesaran pada lensa okuler  terjadi perbesaran anguler

fob fob fok fok

S’ob

Sob Sok

S’ok

okuler objektif

bay okuler

72 Fisika kelas XII semester genap

* Untuk mata berakomodasi maksimum :

* Untuk mata tak berakomodasi :

3. Perbesaran Total Mikroskop :

c. Panjang Mikroskop (d)

Panjang mikroskop adalah jarak antara lensa objektif dengan lensa okuler.

Dari gambar terlihat:

d = Sob’ + Sok k

Saat pengamatan tanpa akomodasi (Sok = fok), persamaannya menjadi:

d = Sob’ + fok k

 Teleskop (Teropong Bintang) a. Diagram Cahaya pada Teleskop

- Teleskop disusun dari dua lensa cembung (fob > fok) - Bintang berada di jauh tak terhingga (Sob = ~) - Bayangan objektif berada di fokus lensa objektif

' 1 1 1

S S f_ob  

karena Sob = ~, shg Sob’ = fob).

- Lensa okuler membentuk bayangan okuler/akhir - Bayangan inilah yang terlihat mata.

Biasanya pengamatan bintang dibutuhkan waktu lama. Agar mata tidak cepat lelah, dilakukan pengamatan tanpa berakomodasi (Sok’ = ~). Supaya Sok’ = ~ , maka Sok = fok (benda okuler berada di fokus lensa okuler). Itulah sebabnya fob berimpit dengan fok.

b. Panjang Teleskop (d)

Panjang teleskop untuk mata tak berakomodasi adalah jarak antara lensa objektiv dengan lensa okuler.

Pada pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum : d = fob + Sok k

Pada pengamatan tanpa akomodasi (Sok = fok):

d = fob + fok k

c. Perbesaran Teleskop (M)

Perbesaran teleskop untuk mata berakomodasi maksimum:

Perbesaran teleskop untuk mata tak berakomodasi (Sok = fok) :

 Soal Latihan

20. (UN-08/21A atau 26B) Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop di bawah ini:

mata ob. ok.

Sob’ Sok

fob fok

Fob Fob Fok Fok

okuler objektif

1 cm

8 cm

6 cm

Fisika kelas XII semester genap 73

Agar pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi minimum (tanpa akomodasi), maka…..

a. lensa okuler digeser 2 cm menjauhi objektif b. lensa okuler digeser 2 cm mendekati objektif c. lensa objektif digeser 2 cm mendekati okuler d. lensa objektif digeser 2 cm menjauhi okuler e. lensa objektif digeser 11 cm mendekati okuler

21. (UN 09/19A atau 24B) Sebuah benda terletak 1 cm di depan lensa obyektif mikroskop. Jarak titik api objektif 0,9 cm. Mata pengamat di belakang lensa okuler melihat dengan berakomodasi maksimum (Sn = 25 cm).

Jika jarak fokus lensa okuler 5 cm, maka perbesaran mikroskop adalah....

a. 9 kali d. 120 kali

b. 54 kali e. 200 kali

c. 90 kali

22. (UN 10/A-18) Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi ditunjukkan seperti gambar.

Informasi yang benar dari gambar di atas adalah....

Cara Pengamatan Panjang Teropong

a. Akomodasi maksimum 100 cm

b. Akomodasi minimum 100 cm

c. Akomodasi maksimum 160 cm

d. Akomodasi maksimum 200 cm

e. Akomodasi minimum 200 cm

23. (UN 10/B-24) Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi seperti gambar.

Gambar ini menginformasikan bahwa....

Cara Pengamatan Perbesaran Total Bayangan

a. Akomodasi minimum 10 kali

okuler obyektif

20 cm 80 cm

fob fob

fok

okuler obyektif

6 cm 120 cm

fob fob

fok fok

74 Fisika kelas XII semester genap

b. Akomodasi minimum 20 kali

c. Akomodasi maksimum 40 kali

d. Akomodasi minimum 60 kali

e. Akomodasi maksimum 120 kali

24. Sebuah mikroskop kekuatan lensa objektifnya 55 dioptri dan kekuatan lensa okulernya 20 dioptri. Jika benda diletakkan pada jarak 2 cm di depan objektif dan mata mengamati tanpa akomodasi (Sn = 25 cm), maka perbesaran total mikroskop tersebut adalah….

a. 20 kali d. 125 kali

b. 50 kali e. 150 kali

c. 75 kali

25. Sebuah mikroskop mempunyai fokus lensa objektif 10 mm dan jarak fokus lensa okuler 4 cm. Sebuah benda ditempatkan 11 mm di depan lensa objektif. Perbesaran total mikroskop untuk mata tak berakomodasi adalah….

a. 42,5 kali d. 72,5 kali

b. 52,5 kali e. 82,5 kali

c. 62,5 kali

26. (UN 11/P12-20 atau P25-20 atau P39-20 atau P46-20 atau P54-20) Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah....(Sn = 25 cm)

a. 10 kali d. 30 kali

b. 18 kali e. 50 kali

c. 22 kali

27. Sebuah teropong diarahkan ke bintang menghasilkan perbesaran angular 20 kali. Jika jarak focus lensa obyektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong itu adalah ..

a. 120 cm d. 95 cm

b. 105 cm e. 80 cm

c. 100 cm

28. Titik focus lensa obyektif dan okuler dari teropong bintang berturut-turut adalah 150 cm dan 30 cm. Bila teropong bintang dipakai oleh mata normal tidak berakomodasi, maka panjang teropong adalah ….

a. 210 cm d. 120 cm

b. 180 cm e. 30 cm

c. 150 cm

29. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif pada teleskop adalah … a. nyata, diperkecil, tepat di focus obyektif

b. nyata, diperbesar, tepat di focus obyektif c. maya, diperkecil, tepat di focus obyektif d. nyata, diperbesar, di depan focus obyektif e. maya, diperkecil, di belakang focus obyektif

Mata pengamat okuler

obyektif

fob

fob fok fok

2 cm 2,2 cm

5 cm

Fisika kelas XII semester genap 75

titik fokusnya 5 cm. sebuah preparat yang panjangnya 0,05 cm diletakKan 1 cm dari obyektifnya. Perbesaran bayangan benda tersebut adalah …

a. 45 kali d. 65 kali

b. 50 kali e. 65 kali

c. 65 kali

31. Perbesaran lensa okuler sebuah mikroskop yang mempunyai perbesaran total 90 kali adalah 10 kali. Jika jarak focus lensa obyektifnya 0,9 cm, maka jarak benda terhadap lensa obyektifnya adalah …

a. 0,8 cm d. 0,9 cm

b. 1,0 cm e. 1,1 cm

c. 1,2 cm

 Ringkasan Materi

 Interferensi Dan Difraksi Cahaya

1. Interferensi dan difraksi cahaya pada celah ganda Young Keterangan gambar:

S : sumber cahaya koheren

L : jarak antara celah ganda ke layar d : jarak antara kedua celah

 : panjang gelombang cahaya dari sumber

 : sudut deviasi garis terang ke-n ke terang pusat

* Jarak antara gasis terang dan gelap yang berdekatan (y):

d y L

2

 



Jarak antara dua garis terang berdekatan = jarak antara dua garis gelap berdekatan = 2y

* Jarak garis terang ke-n ke terang pusat (Yn)

* Sudut deviasi () garis terang ke-n ke terang pusat

2. Interferensi dan difraksi cahaya pada kisi difraksi

Kisi adalah benda optis yang terdiri dari banyak celah tiap centimeternya. Pola interferensi pada layar yang dipasang dibelakang kisi sama dengan pola interferensi pada celah ganda Young.

* Tetapan kisi (d) adalah besaran yang menunjukkan lebar tiap celah pada kisi

d : tetapan kisi ; N : jumlah garis tiap meter

* Jarak garis terang ke-n ke terang pusat (Yn)

* Sudut deviasi () garis terang ke-n ke terang pusat

SKL

4.4. Menentukan besaran-besaran fisis pada peristiwa interferensi atau difraksi

d 

Terang pusat Gelap 1 Terang 1 Gelap 2 Terang 2 Gelap 3

Terang 1 Gelap 1

Terang 2 Gelap 2 Gelap 3

L S

Yn

y

76 Fisika kelas XII semester genap 3. Interferensi dan difraksi cahaya pada celah tunggal

Semakin jauh dari pita terang pusat, lebar pita terang semakin menyempit. Lebar pita gelap selalu konstan.

* Jarak garis gelap ke-n ke terang pusat (Yn)

* Sudut deviasi () garis gelap ke-n ke terang pusat

* Lebar pita terang pusat (p)

Dengan Y1 : jarak garis gelap pertama ke terang pusat 4. Ringkasan interferensi dan difraksi cahaya

No Nama Instrumen Garis Terang ke-n Garis Gelap ke-n Keterangan 1 Celah Tunggal d sin  = (n + ½)

n = 0,1,2,3,…. d sin  = n 

n = 1,2,3,…. d : lebar celah 2 Celah Ganda Young d sin  = n 

n = 0,1,2,3,…. d sin  = (n - ½)

n = 1,2,3,…. d : jarak antar celah

3 Kisi Difraksi d sin  = n 

n = 0,1,2,3,…. d sin  = (n - ½)

n = 1,2,3,…. d : tetapan kisi Pada celah ganda Young tinjauan biasanya pada garis terang, pada Kisi difraksi tinjauan biasanya pada garis terang / orde maksimum, pada celah tunggal tinjauan biasanya pada garis gelap.

 Soal Latihan

32. (UN-08/24A atau 21B) Jarak pada terang kedua dari terang pusat pada percobaan Young adalah 2 cm. Jika jarak antara dua celah adalah 0,3 mm dan layar berada 5 m dari celah, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah….

a. 400 nm d. 560 nm

b. 450 nm e. 600 nm

c. 500 nm

33. (UN 09/22A atau 22B) Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 A^o datang tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde kedua membentuk sudut deviasi 30^o maka jumlah garis per cm kisi adalah....

a. 2 x 10³ goresan d. 2 x 10⁴ goresan

b. 4 x 10³ goresan e. 5 x 10⁴ goresan

c. 5 x 10³ goresan

34. (UN 10/A-22) Perhatikan gambar berikut!

Berkas cahaya monokromatik digunakan menyinari secara tegak lurus suatu kisi.

Berdasarkan diagram tersebut, dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah....

a. 400 nm b. 480 nm c. 500 nm d. 540 nm e. 600 nm

35. (UN 10/B-19) Gambar di bawah ini merupakan sketsa lintasan sinar oleh difraksi dari celah ganda.

terang

1 cm 45 µm

75 cm

d 

Terang pusat Gelap 1 Terang 1 Gelap 2 Terang 2 Gelap 3

Terang 1 Gelap 1

Terang 2 Gelap 2 Gelap 3

L S

Yn p

Fisika kelas XII semester genap 77

Jika A adalah titik terang orde ke-3 dan panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 500 nm, maka jarak A dari terang pusat adalah....

a. 9,0 cm d. 5,0 cm

b. 7,5 cm e. 4,5 cm

c. 6,0 cm

36. (UN 11/P12-38 atau P25-22 atau P39-25) Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berturutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah....

a. 400 nm d. 560 nm

b. 450 nm e. 600 nm

c. 480 nm

37. (UN 11/P46-28 atau P54-23) Sebuah kisi memiliki 12.500 garis per cm. Seberkas sinar monokromatis datang tegak lurus pada kisi. Bila spektrum orde pertama membuat sudut 30^o dengan garis normal pada kisi, maka panjang gelombang sinar tersebut (1 A^o = 10^-10 m) adalah....

a. 4 x 10^-7 A^o d. 4 x 10³ A^o

b. 4 x 10^-5 A^o e. 4 x 10⁵ A^o

c. 4 x 10

^-3

A

^o

38. Pada sebuah kisi terdapat 1.000 celah setiap 1 cm. Jarak kisi ke layar 1 m. Jika panjang gelombang yang digunakan 1.000 A^o, maka jarak terang ke-4 terhadap terang pusat adalah:

a. 6.10^-2 m d. 3.10^-2 m

b. 5.10^-2 m e. 2.10^-2 m

c. 4.10^-2 m

39. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 garis tiap cm. Jika panjang gelombang cahaya yang dipakai 5.000 A^o, maka sudut difraksi orde kedua adalah:

a. 30^o d. 53^o

b. 45^o e. 60^o

c. 37^o

40. (Ebtanas 01/43) Dalam percobaan kisi difraksi digunakan kisi berukuran 500 garis/mm. Dari hasil percobaan ternyata diperoleh garis terang orde kedua membentuk sudut 30^o terhadap garis normal kisi. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah….

a. 250 nm d. 500 nm

b. 300 nm e. 600 nm

c. 400 nm S1

S2

d = 0,06 mm terang pusat

layar 2 m

78 Fisika kelas XII semester genap 41. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 660 nm datang tegak lurus mengenai sebuah kisi difraksi dan menghasilkan pola interferensi pada layar di belakangnya. Jarak antar pita-pita tesebut adalah 6 mm.

Bila diinginkan jarak antar pita terdekat sebear 5 mm, maka perlu dipergunakan cahaya monokromatik lain yang panjang gelombangnya……

a. 925 nm d. 550 nm

b. 850 nm e. 450 nm

c. 725 nm

42. Suatu celah sempit tunggal dengan lebar d disinari oleh cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 5890 angstrom. Lebar celah agar terjadi pola difraksi minimum orde pertama pada sudut 30^o adalah….

a. 5890 A^o d. 23670 A^o

b. 11780 A^o e. 29450 A^o

c. 17670 A^o

Ringkasan Materi

 Efek Doppler

Efek Doppler adalah gejala dimana pengamat mendengar frekuensi yang berbeda dengan frekuensi asli dari sumber bunyi bila keduanya bergerak relatif satu sama lain.

Perhatikan tabel berikut:

No Kejadian Efek

1.

2.

3.

4.

5.

Pendengar diam , sumber diam

Pendengar mendekati sumber yang diam Pendengar menjauhi sumber yang diam Sumber mendekati pendengar yang diam Sumber menjauhi pendengar yang diam

fp = fs fp > fs fp < fs fp > fs fp < fs Hubungan antara fp dengan fs memenuhi persamaan Doppler :

s s p

p f

v v

v f v



  dengan :

fp : frekuensi yang terdengar oleh pendengar (Hz) fs : frekuensi yang dikeluarkan sumber bunyi (Hz) v : cepat rambat bunyi di udara (ms^-1)

vp : kecepatan gerak pendengar (ms^-1) vs : kecepatan gerak sumber bunyi (ms^-1) dengan perjanjian nilai vs dan v^psebagai berikut :

 sumber mendekati pendengar, nilai vs negatif. sumber menjauhi pendengar, nilai vs positif.

 pendengar mendekati sumber, nilai vp positif. pendengar menjauhi sumber, nilai vpnegatif.

(baik sumber mendekati pendengar atau sebaliknya pendengar mendekati sumber akan memberikan kontribusi kenaikan frekuensi pendengar fp).

 Pelayangan Bunyi

Adalah terdengarnya bunyi keras dan lemah yang berulang akibat dua bunyi yang frekuensinya hampir sama dibunyikan serentak.

Keterangan :

fp : frekuensi bunyi yang diterima pendengar

fs : frekuensi bunyi yang dikeluarkan oleh sumber

SKL

4.5 Menentukan besaran-besaran fisi yang berkaitan dengan peristiwa efek Doppler

Fisika kelas XII semester genap 79

 Soal Latihan

43. (UN-08/26A atau 23B) Seorang siswa sedang berdiri di tepi jalan raya, mendengar sirine ambulan pada frekuensi ( f ) Hz. Jika ambulan bergerak mendekati siswa dengan laju 5 ms^-1, frekuensi sirine 335 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 ms^-1, maka frekuensi sirine ambulan yang didengar siswa adalah….

a. 340 Hz d. 365 Hz

b. 350 Hz e. 370 Hz

c.360 Hz

44. (UN 09/24A atau 21B) Dua pendengar P1 dan P2 bergerak terhadap sumber bunyi S yang diam (lihat gambar).

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 oleh P1 dan P2 adalah..

a. 1 : 2 d. 3 : 2

b. 2 : 1 e. 4 : 3

c. 2 : 3

45. (UN10/A-24) 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 seorang penumpang yang duduk di stasiun adalah....

a. 770 Hz d. 680 Hz

b. 740 Hz e. 600 Hz

c. 700 Hz

46. (UN 10/B-18) Lokomotif kereta api melaju dengan kecepatan 72 km/jam mendekati palang pintu kereta sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 1600 Hz. Bila kecepatan bunyi merambat di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit yang didengar oleh penjaga palang pintu kereta adalah....

a. 3600 Hz d. 1700 Hz

b. 3400 Hz e. 1400 Hz

c. 1800 Hz

47. (Ebtanas 01/31) Sebuah sumber bunyi berfrekuensi 680 Hz bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi pendengar yang diam. Di dekat pendengar terdapat sumber bunyi lain yang memancarkan bunyi berfrekuensi 644 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, maka frekuensi pelayangan bunyi yang diterima pendengar adalah….

a. 14 Hz d. 3 Hz

b. 6,7 Hz e. 2,7 Hz

c. 4 Hz

48. Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam di belakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz, pengemudi sepeda motor membaca pada spidometer angka 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m./s, maka pengemudi sepeda motor akan mendengar bunyi klakson dengan frekuensi…..

a. 1091 Hz d. 970 Hz

P

1

P

2

v_P1 v_P2

S

v_s

= 0

80 Fisika kelas XII semester genap

b. 1029 Hz e. 914 Hz

c. 1000 Hz

49. Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 518 Hz.Jika cepat rambat bunyi di udara 300 m/s maka frekuensi layangan yang didengar P adalah….

a. 14 Hz d. 5 Hz

b. 10 Hz e. 4 Hz

c. 7 Hz

50. (Ebtanas 02/29) Kereta A bergerak dengan kelajuan 72 km/jam dan kereta B dengan kelajuan 90 km/jam bergerak saling mendekati. Masinis kereta A membunyikan peluit dengan frekuensi 650 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 350 m/s, maka frekuensi yang didengar masinis kereta B dari peluit kereta A adalah….

a. 800 Hz d. 540 Hz

b. 740 Hz e. 400 Hz

c. 600 Hz

51. (UMPTN 01C/32) Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 ms^-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan dengan A pada kecepatan 20 ms^-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 518 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 300 ms^-

1, maka frekuensi layangan yang didengar P adalah….

a. 14 Hz d. 5 Hz

b. 10 Hz e. 4 Hz

c. 7 Hz

52. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 ms^-1 menjauhi seorang pendengar yang tidak bergerak.

Jika frekuensi bunyi 400 Hz dan kecepatan rambatnya 390 ms^-1, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah….Hz.

a. 420 d. 390

b. 410 e. 380

c. 400

 Ringkasan Materi

 Intensitas Bunyi ( I )

Intensitas bunyi adalah energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang bunyi.

I : intensitas bunyi (W/m²) ; P : daya bunyi (watt) ; A : luas permukaan yang disapu oleh bunyi (m²) karena bunyi merambat secara isotropik, maka luas permukaan berbentuk selimut bola (A =4r²)

r : jarak titik dari sumber (m)

Dapat disimpulkan, intensitas bunyi pada suatu tempat berbanding terbalik dengan kuadrat jarak tempat itu dari sumber.

SKL

4.6 Menentukan intensitas atau taraf intensitas bunyi pada berbagai kondisi yang berbeda

Fisika kelas XII semester genap 81

2 2 1

1 2

r r I

I 

 Taraf Intensitas ( TI)

Taraf intensitas (TI) bunyi adalah nilai logaritma perbandingan antara intensitas bunyi dengan intensitas ambang pendengaran.

Hubungan antara intensitas bunyi dengan taraf intensitas bunyi adalah:

Io

TI10log I

Bila satu sumber bunyi menghasilkan intensitas sebesar I1 dan taraf intensitas sebesar TI1, maka sejumlah

’n’ buah sumber identik ketika dibunyikan serentak akan menghasilkan intensitas sebesar In:

Dan taraf intensitas bunyi sebesar TIn:

Bila pada jarak r1 suatu sumber bunyi menghasilkan intensitas I1 dan taraf intensitas TI1, maka pada jarak r2

dari sumber akan dihasilkan intensitas sebesar I2:

( ) Dan taraf intensitas bunyi sebesar TI2 :

( )

 Soal Latihan

53. (UN-08/25A atau 22B) Tabel di bawah ini menunjukkan hasil pengukuran intensitas bunyi dari jarak tertentu terhadap sumber bunyi.

Dari data tersebut intensitas bunyi pada jarak 4 m dari sumber bunyi adalah….

a. 8,0 Wm^-2 d. 1,6 Wm^-2 b. 7,1 Wm^-2 e. 0,9 Wm^-2 c. 3,6 Wm^-2

54. (UN 09/23A atau 23B) Seratus peluit identik dibunyikan bersama menghasilkan taraf intensitas 70 dB pada intensitas ambang (Io) = 10^-12 Wm^-2. Taraf intensitas bunyi sebuah peluit adalah....

a. 20 dB d. 50 dB

b. 30 dB e. 60 dB

c. 40 dB

55. (UN10/A-23 atau B-23) Bunyi klakson sebuah sepeda motor saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah mobil saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 60 dB (Io = 10^-12 Wm^-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil serentak dibunyikan, maka perbandingan taraf intensitas sepeda motor dengan mobil adalah....

a. 5 : 6 d. 8 : 9

Jarak

( m ) Intensitas ( W/m² )

1

2 3 4

128,0 32,0 14,2

……

dengan , I : intensitas bunyi pada suatu titik (Wm^-2) r : jarak titik dari sumber bunyi (m)

dengan: TI : taraf intensitas (desibel disingkat dB) I : intensitas bunyi (Wm^-2)

I_o : intensitas ambang pendengaran (10^-12 Wm^-2)

82 Fisika kelas XII semester genap

b. 6 : 7 e. 9 : 10

c. 7 : 8

56. (UN 11/P12-40 atau P25-40 atau P39-24) Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB (Io = 10^-12 W/m²). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dengan 100 mesin X adalah....

a. 10 : 11 d. 12 : 13

b. 11 : 12 e. 13 : 14

c. 11 : 13

57. (UN 11/P46-29 atau P54-26) Di dalam sebuah gedung Aula sebanyak 100 orang siswa sedang belajar menyanyi. Bila taraf intensitas suara satu orang anak saat bernyanyi 60 dB (anggap untuk setiap anak sama) maka perbandingan taraf intensitas suara satu orang dengan 100 orang (Io = 10^-12 W/m²) adalah....

a. 1 : 1 d. 3 : 2

b. 1 : 2 e. 3 : 4

c. 2 : 3

58. (Ebtanas 01/30) Jarak A ke sumber bunyi adalah dua kali jarak B ke sumber bunyi tersebut. Perbandingan intensitas bunyi yang didengar A dan B adalah:

a. 1 : 2 d. 2 : 1

b. 1 : 4 e. 4 : 1

c. 1 : 6

59. (Ebtanas 99/33) Intensitas bunyi mesin jahit yang sedang bekerja adalah 10^-9 Wm^-2. Jika intensitas ambang bunyi 10^-12 Wm^-2, maka taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit yang sedang bekerja bersama-sama adalah:

a. 400 dB d. 30 dB

b. 300 dB e. 3 dB

c. 40 dB

60. Sebuah mesin ketik menghasilkan bunyi dengan taraf intensitas 30 dB, maka 100 mesin ketik yang sejenis menghasilkan taraf intensitas sebesar:

a. 130 dB d. 50 dB

b. 70 dB e. 40 dB

c. 60 dB

61. Tingkat intensitas sejauh 15 m dari sebuah sumber bunyi kecil adalah 50 dB. Andaikan gelombang bunyi merambat secara isotrop ke segala arah, maka taraf intensitas bunyi sejauh 150 m dari sumbernya dalam dB adalah:

a. 2 d. 25

b. 5 e. 30

c. 10

62. (UN 09/23A atau 23B) Seratus peluit identik dibunyikan bersama menghasilkan taraf intensitas 70 dB pada intensitas ambang (Io) = 10^-12 Wm^-2. Taraf intensitas bunyi sebuah peluit adalah....

a. 20 dB d. 50 dB

b. 30 dB e. 60 dB

c. 40 dB

Fisika kelas XII semester genap 83

1. (UN 12/A86-23 atau E45-23) Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk….

a. membunuh sel kanker d. memasak makanan dengan cepat

b. memeriksa cacat logam e. mensterilkan peralatan kedokteran c. mencari jejak sebuah benda

2. (UN 12/B17-23) Sinar  merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan….

a. menentukan jejak benda d. untuk rontgen

b. pembawa informasi e. untuk pemotretan

c. membunuh sel-sel kanker

3. (UN 12/C29-23) Sinar ultraviolet membahayakan kehidupan makhluk hidup, karena dapat menyebabkan….

a. mutasi gen d. pemanasan global

b. kanker kulit e. mencairnya es di kutub

c. kebakaran hutan

4. (UN 12/D32-23) Gelombang RADAR adalah gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk….

a. mengenal unsur-unsur suatu bahan d. membunuh sel kanker

b. mencari jejak sebuah benda e. mensterilkan peralatan kedokteran c. memasak makanan dengan cepat

5. (UN 12/A86-24 atau E45-24) Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:

Bank Soal

Bab 3 : Gelombang Bunyi dan Gelombang Cahaya

2 cm

1,8 cm

6 cm

fok

f_ob

d ob ok

84 Fisika kelas XII semester genap Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah….

a. 20 cm d. 27 cm

b. 24 cm e. 29 cm

c. 25 cm

6. (UN 12/B17-24) Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada teropong berikut ini!

Panjang teropong 110 cm dan jarak fokus lensa objektif 1 m. Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah….

a. 20 kali d. 8 kali

b. 15 kali e. 5 kali

c. 10 kali

7. (UN 12/C29-24) Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.

Jarak benda terhadap lensa objektif 1,1 cm, jarak fokus objektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm, maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…. (Sn = 25 cm)

a. 25 kali d. 50 kali

b. 30 kali e. 55 kali

f

ob

f

ok

d

f_ob

f_ok Lensa

objektif Lensa

okuler

Fisika kelas XII semester genap 85

8. (UN 12/D32-24) Seorang siswa bermata normal (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti diagram berikut.

Perbesaran mikroskop adalah….

a. 20 kali d. 60 kali

b. 25 kali e. 75 kali

c. 40 kali

9. (UN 12/A86-25 atau E45-25) Perhatikan gambar di samping.

Celah tunggal S selebar 0,2 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan  = 500 nm (1 nm = 10^-9 m). Pola difraksi yang terjadi ditangkap pada layar yang berjarak 60 cm dari celah. Jarak antara garis gelap kedua dan garis terang pusat adalah….

a. 3,0 mm b. 3,6 mm c. 4,8 mm d. 5,8 mm e. 6,0 mm

10. (UN 12/B17-25) Seberkas sinar sejajar monokhromatis dengan panjang gelombang 6.000 A^o (1 A^o = 10^-10 m) mengenai celah sempit selebar d. Agar pola difraksi orde gelap ke-2 terjadi pada sudut 30^o, besar d adalah….

a. 2,4 . 10^-3 mm d. 2,4 . 10^-7 mm

b. 1,8 . 10^-3 mm e. 1,8 . 10^-7 mm

c. 0,8 . 10^-3 mm

11. (UN 12/C29-25) Seberkas sinar monokromatis dengan panjang gelombang 5.000 A^o (1 A^o = 10^-10 m) melewati celah tunggal menghasilkan pola difraksi orde terang

pertama seperti pada gambar. Lebar celahnya sebesar….

a. 0,001 mm b. 0,004 mm c. 0,012 mm d. 0,017 mm e. 0,019 mm

12. (UN 12/D32-25) Perhatikan diagram berikut!

Seberkas cahaya melewati celah sempit dan menghasilkan interferensi minimum orde kedua pada layar. Apabila lebar celah 3 x

cahaya



60 cm

S

sinar

30^o

cahaya celah

layar

30^o Sob = 1,1 cm

fob = 1 cm

16 cm

(+) (+)

fok

86 Fisika kelas XII semester genap 10^-4 cm (1 A^o = 10^-10 m), maka panjang gelombang cahaya tersebut adalah….

a. 3.000 A^o d. 7.500 A^o

b. 4.000 A^o e. 12.000 A^o

c. 6.000 A^o

13. (UN 11/P12-30 atau P25-26 atau P39-23) Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak mendekati A dengan kecepatan 2 m.s^-1 sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676 Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m.s^-1, maka frekuensi peluit kereta B yang didengar oleh Dini adalah....

a. 680 Hz d. 656 Hz

b. 676 Hz e. 640 Hz

c. 660 Hz

14. (UN 11/P46-30 atau P54-25) Seorang pengamat duduk di gardu pos, didekati mobil ambulans yang sedang melaju dengan kecepatan 25 m.s^-1 sambil membunyikan sirine berfrekuensi 420 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 325 m.s^-1, maka frekuensi bunyi sirine yang didengar pengamat saat mobil mendekat adalah....

a. 390 Hz d. 445 Hz

b. 400 Hz e. 455 Hz

c. 425 Hz

15. (UN 12/A86-21 atau B17-21 atau C29-21 atau D32-21 atau E45-21) Gambar di bawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.

Jika periode gelombang 2 s, maka persamaan gelombangnya adalah….

a. y = 0,5 sin 2 (t – 0,5x) d. y = 0,5 sin 2 (t – ) b. y = 0,5 sin  (t – 0,5x) e. y = 0,5 sin 2 (t – ) c. y = 0,5 sin  (t – x)

16. (UN 12/A86-22 atau B17-22) Perhatikan faktor-faktor berikut:

(1) memperbesar massa jenis kawat (2) memperpanjang kawat

(3) memperbesar tegangan kawat (4) memperbesar ukuran kawat

Faktor-faktor yang dapat mempercepat perambatan gelombang pada kawat adalah….

a. (1), (2), (3) dan (4) d. (1) saja

b. (1), (2), dan (3) e. (3) saja

c. (3) dan (4)

17. (UN 12/C29-22 atau E45-22) Dari besaran-besaran berikut:

(1) gaya tegangan tali

(2) massa per satuan panjang tali (3) luas penampang tali

(4) warna tali

Besaran-besaran yang merupakan faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang pada tali

Y (m)

x (m) 0,5

-0,5

2 4 6

Fisika kelas XII semester genap 87

a. (1) dan (2) d. (3) dan (4)

b. (1) dan (4) e. (1) saja

c. (2) dan (4)

18. (UN 12/A86-26 atau E45-26) Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan vs sambil membunyikan sirine yang menghasilkan frekuensi fs. Seorang pengendara sepeda motor bergerak dengan kecepatan vp

mengikuti di belakang ambulans. Jika cepat rambat bunyi di udara v, maka frekuensi bunyi yang didengar pengendara sepeda motor dapat dirumuskan….

a. . d.

b. e.

c.

19. (UN 12/B17-26) Sebuah mobil ambulan yang sedang membunyikan sirine dengan frekuensi a bergerak dengan laju b berlawanan arah mendekati mobil sedan yang bergerak dengan laju d. Jika kecepatan rambat bunyi sirine ambulan v dan frekuensi yang didengar supir sedan = c, maka perumusan effek Doppler untuk peristiwa di atas adalah….

a. d.

b.

e.

c.

20. (UN 12/D32-26) Sebuah mobil ambulan dan seorang anak bergerak saling menjauhi. Mobil ambulans membunyikan sirine berfrekuensi fs dan bergerak dengan kecepatan vs, sedangkan anak bergerak dengan kecepatan vp. Jika cepat rambat bunyi v dan bunyi sirine didengar oleh anak dengan frekuensi fp, maka persamaan frekuensi yang didengar anak (fp) berdasarkan azas Doppler adalah….

a. * + d. * + b. * + e. [ ] c. * +

21. (UN 12/A86-27 atau B17-27 atau D32-27) Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 60 dB (Io = 10^-12 watt.m^-2). Ketika 100 buah sumber bunyi yang sama berbunyi secara serentak, taraf intensitas bunyi yang dihasilkan adalah….

a. 62 dB d. 100 dB

b. 80 dB e. 160 dB

c. 82 dB

22. (UN 12/C29-27) Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi.

Sumber Bunyi Taraf Intensitas (TI)

Suara kicau burung 80 dB

Sirine mobil ambulan 100 dB

Guntur (halilintar) 160 dB

Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas bunyi TI = 70 dB (Io = 10^-12 watt.m^-2). Agar suara mesin menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan suara sirine ambulans maka diperlukan jumlah mesin mobil sebanyak….

a. 20 mesin d. 1.000 mesin

88 Fisika kelas XII semester genap

b. 30 mesin e. 3.000 mesin

c. 100 mesin

23. (UN 12/E45-27) Taraf intensitas dari 1.000 sumber bunyi identik yang dibunyikan bersama-sama adalah 60 dB (Io = 10^-12 watt.m^-2). Taraf intensitas satu sumber bunyi adalah….

a. 940 dB d. 30 dB

b. 130 dB e. 16,7 dB

c. 60 dB