Senin, 28 September 2015

Menentukan Taraf Intensitas Bunyi

Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi untuk Dua Jarak yang Berbeda
Kelas : 12 SMA IPA
(Beginner Level)

Fisikastudycenter.com,- Tutorial berikut menampilkan contoh soal taraf intensitas bunyi untuk dua jarak yang berbeda, materi fisika kelas 12 IPA SMA.
Semakin jauh jarak suatu titik dari sumber bunyi maka taraf intensitas bunyi akan mengecil. Perhatikan 4 buah formula berikut ini:

Rumus pertama
TI2 = TI1 + 10 log ( r1/r2 )2
Rumus Kedua
TI2 = TI1 − 10 log ( r2/r1 )2
Rumus ketiga
TI2 = TI1 + 20 log ( r1/r2 )
Rumus keempat
TI2 = TI1 − 20 log ( r2/r1 )

dimana
TI2 = taraf intensitas bunyi pada jarak r2 (dB) → "yang lebih jauh dari sumber bunyi"
TI1 = taraf intensitas bunyi pada jarak r1 (dB) → "yang lebih dekat dari sumber bunyi"
r2 = jarak tempat kedua dari sumber bunyi (m)
r1 = jarak tempat pertama dari sumber bunyi (m)

Mana nak kita pakai dari keempat rumus di atas? Pilih ja salah satu karena keempat2nya adalah sama saja alias sami mawon, yang jelas cermati posisi r2 dan r1 jika hasilnya janggal (semakin jauh kok makin besar) maka kemungkinan terjadi kesalahan posisi r2 dan r1.

→ Taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 10 m dari suatu sumber bunyi adalah 100 dB. Tentukan Taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 100 m dari sumber bunyi!


Data dari soal di atas adalah sebagai berikut:
TI1 = 100 dB
TI2 = ..... dB
r1 = 10 m
r2 = 100 m

dengan rumus ketiga:
TI2 = TI1 + 20 log ( r1/r2 )
TI2 = 100 + 20 log ( 10/100 )
TI2 = 100 + 20 log ( 10−1 ) → log 10−1 = −1
TI2 = 100 + 20 (−1) = 100 − 20 = 80 dB

atau dengan rumus keempat:
TI2 = TI1 − 20 log ( r2/r1 )
TI2 = 100 − 20 log ( 100/10 ) → log 10 = 1
TI2 = 100 − 20 (1) = 80 dB

Uji Pemahaman

1.Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan bunyi itu terdengar dengan taraf intensitas....dB (Sumber soal : UMPTN 1993)
2. Anak A berdiri 10 meter dari suatu ledakan dan mendengar bunyi dengan taraf intensitas 100 dB. Anak B mendengar bunyi ledakan dengan taraf intensitas 60 dB. Jarak antara anak A dan anak B adalah.....meter. (Fisika Study Center)
Kunci : 1) 30 dB 2) 990 m
prepared by :
fisikastudycenter.com
utorial ini akan menunjukkan bagaimana menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi yang identik. Perhatikan contoh berikut ini:
Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang, maka menimbulkan taraf intensitas (TI) sebesar 80 dB. Bila sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti itu maka taraf intensitasnya adalah.....
A. 8 dB
B. 70 dB
C. 80 dB
D. 90 dB
E. 800 dB
(Sumber soal: SIPENMARU 1984)

Persamaan berikut untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber yang identik:
TIn = TI1 + 10 log n

dimana
TIn = taraf intensitas bunyi untuk sejumlah n sumber bunyi identik (dB)
TI1 = taraf intensitas dari satu sumber bunyi saja (dB)
n = jumlah sumber bunyi

Data soal :
TI1 = 80 dB
n = 10

TIn = TI1 + 10 log n
TI10 = 80 + 10 log 10
TI10 = 80 + 10 = 90 dB
Uji Pemahaman
1. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersama maka taraf intensitasnya.....(Sumber soal : UMPTN 1996)
2. Bila intensitas percakapan adalah 60 dB dan bunyi halilintar 100 dB maka besar kelipatan intensitas suara halilintar terhadap suara percakapan adalah n kali dengan n adalah.....(Sumber soal : UMPTN 1993)
Kunci : 1) 70 dB 2) 10000


SKL No. 4
-Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.

Perbandingan
Tahun 2010
Kemampuan yang diuji:
-Menentukan intensitas dan taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik.

Tahun 2011
Indikator:
-Membandingkan intensitas atau taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik. 

Tipikal Soal
A. Hitungan
Contoh:
1) Intensitas bunyi mesin jahit yang sedang bekerja adalah 10−9 Wm−2. Untuk intensitas ambang bunyi 10−12Wm−2, maka taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit identik yang sedang bekerja adalah.....
A. 400 dB
B. 300 dB
C. 40 dB
D. 30 dB
E. 20 dB
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2009 P04)

2) Taraf intensitas sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersama maka perbandingan taraf intensitas bunyi 100 mesin dengan sebuah mesin adalah....
A. 100 : 1
B. 7 : 5
C. 5 : 7
D. 5 : 2
E. 1 : 1
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal UMPTN 1996)

3) 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 W.m−2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil serentak dibunyikan, maka perbandingan taraf intensitas sepeda motor dengan mobil adalah....
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 8
D. 8 : 9
E. 9 : 10
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2010 P04)

4) Taraf intensitas sebuah mesin adalah 60 dB (dengan acuan intensitas ambang pendengaran = 10−12 Wm−2). Jika taraf intensitas si dalam ruang pabrik yang menggunakan sejumlah mesin itu adalah 80 dB, maka jumlah mesin yang digunakan adalah....
A. 200
B. 140
C. 100
D. 20
E. 10
(Sumber soal : Soal UMPTN 1998)

5) Bila taraf intensitas percakapan adalah 60 dB dan bunyi halilintar 100 dB, maka perbandingan intensitas suara halilintar dengan suara percakapan adalah....
A. 100 : 1
B. 400 : 1
C. 1000 : 1
D. 4000 : 1
E. 10000 : 1
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal UMPTN 1993)

B. Teori
Contoh:
Pernyataan berikut berkaitan dengan taraf intensitas bunyi:
(1) Taraf intensitas bunyi 10 klakson yang identik sama dengan 10 kali taraf intensitas satu klakson
(2) Energi bunyi 10 klakson sama dengan 10 kali energi bunyi 1 klakson
(3) Intensitas bunyi 10 klakson yang identik sama dengan 10 kali intensitas satu klakson
Pernyataan yang benar adalah.....
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 1, 2 dan 3
E. 2 saja
(Sumber soal: Fisikastudycenter.com-Modifikasi PP I 1983) 

Tidak ada komentar: