EFEK DOPPLER DAN HUKUM MERSENNE
Efek Dppler
Merupakan suatu kejadian di mana frekuensi gelombang dari suatu sumber yang diterima oleh detektor mengalami perubahan akibat perubahan posisi atau pergerakan relatif detektor terhadap sumber gelombang atau sebaliknya.
HUKUM MERSENNE
Marin Mersenne adalah ahli matematika dan teori musik Prancis. Ia mengemukakan hukum Mersenne melalui karyanya “Traité del l'harmonie” tahun 1637, di mana terdapat hubungan antara frekuensi dawai, panjang, berat, luas penampang (atau diameter), dan gaya tegangnya.
Mengapa nada yang dihasilkan sebuah gitar berbeda- beda? Menurut hukum Mersenne, tinggi nada suatu senar atau tali gitar bergantung kepada beberapa hal berikut:
a. berbanding terbalik dengan panjang senar;
b. berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar;
c. berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar;
d. berbanding lurus dengan akar tegangan senar.
RUMUS HUKUM MERSENNE
Ket
f = frekuensi
= massa jenis senar F = tegangan senar A = luas penampang L = panjang senar senarm = massa senar
1 Dari pernyataan berikut ini : (1) P mendekati S yang diam (2) S mendekati P yang diam (3) P dan S saling mendekati
(4) S dan P bergerak dengan kecepatan sama
Jika P (pendengar) mendengar bunyi dengan frekuensi lebih tinggi dari frekuensi yang dikeluarkan S (sumber), maka pernyataan yang benar adalah …
A. (1), (2) dan (3) B. (1), (2), (3) dan (4) C. (1) dan (3) saja D. (1) dan (4) saja
2 Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata- rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1 dan kecepatan mobil 20 m.s-1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....
A. 805 Hz B. 810 Hz
C. 815 Hz D. 850 Hz
3 Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 400 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi....
A. 100 Hz B. 200 Hz
C. 400 Hz D. 600 Hz
4 Seorang siswa sedang berdiri di pinggir jalan ketika sebuah mobil bergerak menjauhi siswa tersebut dengan kelajuan 40 m/s sambil membunyikan klakson yang berfrekuensi 300 Hz. Apabila cepat rambat bunyi di udara 360 m/s, maka frekuensi klakson yang didengar oleh siswa tersebut adalah ….
A. 250 Hz B. 270 Hz
C. 300 Hz D. 350 Hz
5. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kelajuan 30 m/s mendekati seseorang yang berdiri di pinggir jalan.
Frekuensi sumber bunyi 360 Hz dan cepat rambat bunyi di udara adalah 380 m/s. Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah …
A. 391 Hz B. 400 Hz
C. 430 Hz D. 4 40 Hz
6 Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 20 m s-1 mendekati seseorang yang diam. Frekuensi sumber bunyi = 380 Hz. Dan cepat rambat bunyi di udara 400 m s-1Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah…
A. 400 Hz B. 420 Hz
C. 440 Hz D. 460 Hz
7 Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang frekuensinya 742 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 700 Hz bergerak mendekati
pendengar itu dengan kelajuan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar oleh orang itu adalah …
A. 2 Hz B. 3 Hz
C. 4 Hz D. 5 Hz
8 Seorang anak yang berdiri diam meniup peluit pada frekuensi 490 Hz ke arah mobil yang sedang bergerak mendekati anak tersebut seperti pada gambar.
Pelayangan yang terdengar antara gelombang langsung dan gelombang yang dipantulkan mobil adalah 10 Hz.
Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s -1 , maka kecepatan mobil adalah …
A. 6,9 m s-1 B. 5,8 m s-1 C. 4,4 m s -1 D. 3,8 m s -1
9. Seorang penjaga pintu rel kereta mendengar suara kereta dari kejauhan dengan frekuensi 750 Hz. Kereta tersebut berjalan mendekati pintu rel dengan
kecepatan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi bunyi yang kereta terebut keluarkan adalah ....
a. 690 Hz b. 706 Hz
c. 797 Hz d. 816 Hz
10. Berdasarkan hukum Mersenne, frekuensi dawai yang dipetik berbanding terbalik dengan hal-hal berikut, kecuali . . . .
A. Panjang dawai C. Besar tegangan B. Besar massa jenis D. Besar luas penampang 11. Frekuensi nada dawai gitar dapat bertambah tinggi jika ..
A. tegangan dawai diperbesar dan panjang dawai diperkecil
B. tegangan dawai diperkecil dan massa jenis senar diperbesar
C. tegangan dawai diperbesar dan massa jenis senar diperbesar
D. tegangan diperbesar dan panjang dawai diperkecil 12. Dawai piano yang panjangnya 0,4 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 160 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi....
A. 100 Hz B. 200 Hz
C. 400 Hz D. 600 Hz
13 Jika panjang senar 50 cm dengan massa jenis 1500 kg/m3. Luas penampang senar 1mm2. Dan tegangan senar yang duberikan adalah 60 N. Berapakah frekuensi yang dihasilkan....Hz
A. 100 C 200
B. 1000 D 2000
14 Seutas senar mempunyai massa jenis kawat 1500 kg/m3. Ketika satu senar tersebut dipetik, senar menghasilkan frekuensi 250 Hz dan tegangan senar 15 N. Jika luas penampang senar adalah 1mm2. Berapakah panjang senarnya...cm
A. 20 C 100
B. 150 D 200
15 Gelombang radio mempunyai panjang gelombang 300 cm. Apabila frekuensi pada gelombang tersebut ialah 20 KHz, hitunglah berapa cepat rambat gelombang itu...km/s
A. 15 C. 60
B. 150 D. 600
16. Perhatikan gambar!
jika jarak gelombang adalah 40 cm. Dan periode gelombangnya 5 sekon. Berapakah cepat rambat gelombang...m/s
A. 0,4 C. 0,2
B. 0,04 D. 0,02
17.Contoh resonansi yang menguntungkan dalam kehidupan sehari hari adalah...
A. gempa bumi, daerah yang terkena gempa menjadi bergetar, dan getaran ini diteruskan ke segala arah.
B. Terdengar suara petikan pada gitar dengan jelas dan nyaring, apalagi saat dipetik mendekati kolom udara
C. Getaran kereta api yang lewat mengakibatkan bagian-bagian rumah yang ada di sekitaran rel ikut bergetar juga.
D. Ledakan bom yang sangat keras dapat
menimbulakn getaran yang keras juga sehingga dapat meruntuhkan gedung-gedung.
18 perbandingan frekuensi yang dimiliki oleh dawai A yang panjangnya 100 cm dan dawai B yang panjangnya 50 cm jika kedua dawai terbuat dari bahan yang sama adaah….
A. 1: 2 C. 1 : 4
B. 2: 1 D. 4 : 1
19 Senar I dan senar II memiliki panjang yang sama.
Jika luas penampang senar I adalah tiga kali luas penampang senar II, maka perbandingan frekuensi senar I dengan II adalah…
A. 1: 3 C. 1 : 9
B. 3: 1 D. 9 : 1
20. Seutas senar panjangnya 50 cm. Ketika senar tersebut dipetik, senar menghasilkan frekuensi 160 Hz.
Tentukan frekuensi senar dari bahan yang sama yang panjangnya 3 kali panjang senar tersebut jika tegangan senar keduanya sama besar
A 53 Hz B. 80 Hz
C. 320 HZ D. 480 Hz
21. Dawai menghasilan frekuensi 100Hz dan Massa 10 gram, dan panjang dawai ½ m. Maka besar tegangan dawai adalah…
A 100 N C. 400 N
B 200 N D. 500 N
