gelombang mekanik

1. Gelombang Mekanik
PETA KONSEP
Gelombang
Contohnya
Gelombang
Mekanik
Gelombang
Elektromagnetik
Tali
Gelombang
Bunyi
Tanpa medium
Gelombang
Berjalan
Gelombang
Tranfersal
Klasifikasi
berdasarkan
arah getar
Gelombang
Longitudinal
Klasifikasi
berdasarkan
amplitudo
Gelombang
Berdiri
Perioda
Frekwensi
Panjang
Gelombang
Memerlukan
medium
Cepat Rambat
Amplitudo
Fase
Superposisi
Pemantulan
Pembiasan
Interferensi
Difraksi
Polarisasi
Klasifikasi
berdasarkan
medium
GELOMBANG
Mengalami
gejala
Besaran
dasarnya
GEJALA
Bayu Adipura Page | 1
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

2. Gelombang Mekanik
GELOMBANG MEKANIK
Gelombang adalah getaran yang merambat. Jadi besaran-besaran yang terdapat pada
getaran juga terdapat oleh gelombang. Satu-satunya besaran gelombang yang tidak ada
pada getaran adalah cepat rambat gelombang. Berikut akan dibahas terlebih dahulu
mengenai konsep getaran.
Getaran Harmonik
Getaran adalah gerakan bolak-balik melalui titik setimbang.
Satu kali getaran adalah gerakan dari :
A  B  C  B A, atau
B  C  B  A B, atau
C  B  A  B C
Beberapa besaran dalam getaran diantaranya :
1. Amplitudo (A) adalah simpangan terjauh
2. Frekwensi (f) adalah banyak getaran dalam tiap detik.
Frekwensi dinyatakan dalam satuan Hertz atau s-1.
3. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk
melakukan satu kali getaran (kebalikan dari frekwensi).
Periode dinyatakan dalam satuan sekon.
A
B
C
Beberapa persamaan dasar yang terkait dengan getaran (dan juga gelombang), diantaranya:
T = Perioda (s)
f = Frekwensi (Hz)
 = frekwensi sudut (rad/s)
 = Sudut fase (rad)
 = fase
ߣ = panjang gelombang (m, cm)
ݒ = cepat rambat (m/s, cm/s)
ܶ =
1
݂
߱ = 2ߨ݂
ߠ = ߱ݐ
 =
ݐ
ܶ
=
ߠ
2ߨ
ݒ = ݂ . ߣ
Simpangan (y), Kecepatan (v) dan Percepatan (a) Getaran
Jika pada saat t = 0, y = 0 maka simpangan getaran akan memenuhi persamaan :
ݕ = ܣ sin ߱ݐ
Persamaan kecepatan getaran dapat diperoleh dengan menurunkan simpangan terhadap
waktu :
݀ݕ
݀ݐ
=
ݒ =
݀
݀ݐ
(ܣ sin ߱ݐ)
ݒ = ߱ܣ cos ߱ݐ
Bayu Adipura Page | 2
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

3. Gelombang Mekanik
Nilai terbesar dari cos adalah cos 0o = 1. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan maksimum
akan terjadi pada saat sudut fase getaran = 0 dengan besar kecepatan maksimum adalah :
ݒ௠௔௞௦ = ߱ ܣ
Persamaan percepatan getaran diperoleh dengan menurunkan kecepatan terhadap waktu :
݀ݒ
݀ݐ
=
ܽ =
݀
݀ݐ
(߱ܣ cos ߱ݐ)
atau
ܽ = −߱ଶܣ sin ߱ݐ
ܽ = −߱ଶݕ
Nilai terbesar dari sin adalah sin 90o = 1. Hal ini menunjukkan bahwa percepatan maksimum
akan terjadi pada saat sudut fase getaran = 90o dengan besar percepatan maksimum adalah :
ܽ௠௔௞௦ = −߱ଶ ܣ
Dengan menggunakan persamaan percepatan ini kita dapat menurunkan besaran baru yang
disebut tetapan getaran (k).
Dari hukum II Newton : Dari Hukum Hooke :
ܨ = ݉ . ܽ ܨ = −݇ . ݕ
= ݉ (−߱ଶݕ)
= −݉ ߱ଶݕ
Dengan menggabungkan kedua persamaan tersebut, diperoleh :
݇ = ݉ . ߱ଶ
Energi Getaran
Energi potensial getaran didefenisikan sebagai :
ܧ݌ = ଵ
ଶ ݇ݕଶ dengan k adalah konstanta dan y adalah simpangan
Energi total getaran (energi mekanik) didefenisikan sebagai :
ܧெ = ଵ
ଶ ݇ܣଶ dengan A adalah simpangan maksimum / amplitudo getaran
Sedangkan energi kinetiknya dapat dihitung dari selisih energi mekanik dan energi
potensialnya.
ܧ݇ = ܧெ − ܧ݌
Bayu Adipura Page | 3
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

4. Gelombang Mekanik
Periode Getaran
Periode ayunan sederhana (bandul) : Periode ayuan pegas :
݈
݃
ܶ = 2ߨ ඨ
ܶ = 2ߨ ට
݉
݇
l = panjang tali m = massa beban
g = percepatan gravitasi k = konstanta pegas
Gelombang
Gelombang dapat dibagi berdasarkan arah perambatannya dan medium perambatannya.
Berdasarkan arah rambatnya gelombang dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu gelombang
Tranfersal dan gelombang longitudinal.
1. Gelombang tranfersal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan
arah getarnya. Gelombang tranfersal biasanya terdiri dari puncak dan lembah
gelombang. Satu gelombang didefenisikan sebagai jarak dari puncak ke puncak atau
dari lembah ke lembah. Contohnya : gelombang tali, gelombang permukaan air dan
gelombang elektromagnetik.
1 1 1
2. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya searah dengan
arah getarnya. Gelombang longitudinal terdiri dari rapatan dan renggangan. Satu
gelombang didefenisikan sebagai jarak dari satu rapatan ke rapatan lainnya atau dari
satu renggangan ke renggangan lainnya. Contohnya : gelombang bunyi dan
gelombang pada pegas.
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu
gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
1. Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan
medium. Contohnya : gelombang bunyi. Kualitas perambatan gelombang mekanik
sangat tergantung pada jenis medium yang dilaluinya.
Bayu Adipura Page | 4
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

5. Gelombang Mekanik
2. Gelobang elektromagnetika adalah gelombang yang dalam perambatannya tidak
memerlukan medium. Adanya medium justru akan mengganggu perambatan
gelombang elektromagnetik ini. Contohnya : gelombang radio dan televisi. Mengenai
gelombang elektromagnetik ini akan dibahas secara khusus dalam bab-bab
berikutnya.
Pada pembahasan ini hanya akan dibahas mengenai gelombang mekanik yang dibagi
menjadi 3 bagian yaitu gelombang berjalan, gelombang diam dan gelombang bunyi.
Latihan 1 :
1. Grafik simpangan terhadap waktu sebuah gelombang ditunjukkan seperti gambar
dibawah ini :
0 2 4 6 8 10 12
Dari grafik, tentukan (a) amplitudo, (b) perioda, (c) frekwensi gelombang
2. Dalam waktu 5 sekon 20 gelombang melewati sebuah kapal. Jarak dua puncak
gelombang yang berdekatan 20 cm. Tentukan : (a) panjang gelombang, (b) perioda
gelombang, (c) frekwensi gelombang.
3. Dua buah gabus berjarak 15 cm satu sama lain mengapung di permukaan air. Kedua
gabus tersebut naik-turun bersama permukaan air. Diantara kedua gabus tersebut
terdapat dua bukit dan satu lembah gelombang. Bila cepat rambat gelombang 50 m/s
maka hitunglah frekwensi gelombang air tersebut !
4. Dua perahu nelayan P dan Q yang berjarak 18 meter sedang diam mengapung di
permukaan laut. Suatu ketika datang gelombang dengan amplitudo 3 meter dan cepat
rambat 4 m/s dan periode 3 s. KEtika perahu P berada di puncak gelombang, apakah
kedua nelayan pada masing-masing perahu dapat saling melihat ?
5. Sebuah slinki diregangkan sepanjang 3 meter. Rambatan gelombang longitudinal daari
salah satu ujung ke ujung lainnya memerlukan waktu 2 sekon. Jika salah satu ujung slinki
digetarkan 15 kali dalam 2 sekon, tentukan jarak antara :
(a) Dua pusat regangan pada slinki
(b) Pusat ragangan dan pusat rapatan yang berdekatan
6. Misalkan suatu gelombang memindahkan energi sebesar 1000 joule, berapakah energy
yang akan dipindahkan oleh gelombang itu jika :
(a) Amplitudo diperbesar dua kali, sedangkan frekwensinya tetap
(b) Amplitudo tetap, frekwensi diperbesar dua kali
(c) Amplitudo dan frekwensi diperbesar dua kali
7. Jarak antara dua puncak dan dasar gelombang laut berturut-turut adalah 60 cm. Bila
dalam 4 sekon ada 2 gelombang yang melintas, tentukan cepat rambat gelombang
tersebut !
Bayu Adipura Page | 5
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

6. Gelombang Mekanik
Gelombang Berjalan
Sebuah gelombang yang merambat kekanan dengan kecepatan v dapat digambarkan
sebagai berikut :
O
x
P
Yp
A
Jika titik O telah bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama tp yang
memenuhi persamaan :
+  jika gelombang berjalan menuju titik acuan (ke kiri)
-  jika gelombang berjalan meninggalkan titik acuan
(ke kanan)
ݐ௣ = ݐ ±
ݔ
ݒ
Simpangan, Kecepatan dan Percepatan Gelombang Berjalan
Jika titik O memiliki simpangan ݕ௢ dimana ݕ௢ = ܣ sin ߱ݐ௢, maka simpangan titik P adalah :
ݕ௣ = ܣ sin ߱ ቀݐ ± ௫
௩ቁ
ݕ௣ = ܣ sin ቀ߱ݐ ±
߱ݔ
ݒ
ቁ
ݕ௣ = ܣ sin (߱ݐ ± ݇ݔ)
Dengan
݇ =
߱
ݒ
=
2ߨ
ߣ
Dan ݒ = ߣ . ݂
A = Amplitudo (m)
 = frekwensi sudut (rad/s)
t = waktu (s)
x = jarak titik P
y = simpangan (m)
k = bilangan gelombang (m-1)
Sedangkan kecepatan dari gelombang berjalan memenuhi persamaan :
݀ݕ
݀ݐ
=
ݒ =
݀
݀ݐ
{ܣ sin(߱ݐ + ݇ݔ)}
ݒ = ߱ ܣ cos (߱ݐ + ݇ݔ)
Nilai terbesar dari cos adalah cos 0o = 1. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan maksimum
akan terjadi pada saat sudut fase gelombang = 0 dengan besar kecepatan maksimum adalah:
ݒ௠௔௞௦ = ߱ ܣ
Bayu Adipura Page | 6
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

7. Gelombang Mekanik
Persamaan percepatan getaran diperoleh dengan menurunkan kecepatan terhadap waktu :
݀ݒ
݀ݐ
=
ܽ =
݀
݀ݐ
{߱ܣ cos(߱ݐ + ݇ݔ)}
atau
ܽ = −߱ଶܣ sin (߱ݐ + ݇ݔ)
ܽ = −߱ଶݕ
Nilai terbesar dari sin adalah sin 90o = 1. Hal ini menunjukkan bahwa percepatan maksimum
akan terjadi pada saat sudut fase getaran = 90o dengan besar percepatan maksimum adalah :
Latihan 2 :
ܽ௠௔௞௦ = −߱ଶ ܣ
1. Butet mengamati sebuah gelombang berjalan sepanjang tali yang sangat panjang
dengan amplitudo 15 cm, panjang gelombang 40 cm dan frekwensinya 8 Hz.
Perpindahan gelombang pada t = 0 dan x = 0 adalah 15 cm. Tentukan :
(a) Bilangan gelombang
(b) Periode
(c) Frekwensi angular
(d) Kecepatan fase gelombang
(e) Fase gelombang
(f) Persamaan umum fungsi gelombangnya
2. Sebuah gelombang berjalan memiliki frekwensi 5 Hz, amplitudo 12 cm dan kecepatan
20 m/s, Tentukanlah :
(a) Frekwensi gelombang
(b) Bilangan gelombang
(c) Persamaan umum gelombangnya
3. Sebuah gelombang harmonik berjalan memenuhi persamaan :
ݕ = 15 sin ቆ
ߨ
16
(2ݔ − 64ݐ)ቇ
Dimana x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Hitunglah :
(a) Kecepatan maksimum gelombangnya,
(b) Kecepatan gelombang pada x = 6 cm saat t = 0,25 s.
4. Persamaan sebuah gelombang tranversal yang berjalan sepanjang tali yang sangat
panjang memenuhi ݕ = 6,0 sin(0,020ߨݔ + 4,0ߨݐ) dimana x dan y dalam cm dan t
dalam sekon. Hiutnglah :
(a) Amplitudo
(b) Panjang gelombang
(c) Frekwensi
(d) Kelajuan gelombang
(e) Arah perjalanan gelombang
Bayu Adipura Page | 7
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

8. Gelombang Mekanik
Gelombang Diam / Gelombang Stasioner
Gelombang diam, atau gelombang stasioner terbentuk dari perpaduan antara gelombang
datang dengan gelombang pantul. Ada dua jenis gelombang stasioner yaitu gelombang
stasioner pada ujung bebas dan gelombang stasioner pada ujung terikat.
A. Gelombang Stasioner pada Ujung Bebas
Gelombang datang Gelombang pantul
ݕଵ = ܣ sin (߱ݐ − ݇ݔ)
ݕଶ = ܣ sin (߱ݐ + ݇ݔ)
Hasil superposisi/perpaduan gelombang
Gunakan hubungan :
ܵ݅݊ ܣ + ܵ݅݊ ܤ = 2 ܥ݋ݏ
1
2
ݕ = ݕଵ + ݕଶ
= ܣ sin (߱ݐ − ݇ݔ) + ܣ sin (߱ݐ + ݇ݔ)
(ܣ − ܤ) ܵ݅݊
1
2
(ܣ + ܤ)
Maka akan didapat :
ݕ = 2ܣ ܥ݋ݏ (݇ݔ) ܵ݅݊ (߱ݐ)
Dengan Amplitudo gelombang stasioner adalah :
ݕ = 2ܣ ܥ݋ݏ (݇ݔ)
Dari persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa Amplitudo gelombang stasioner
bergantung pada x (jarak). Amplitudo maksimum akan nampak sebagai perut
gelombang dan amplitudo minimum akan nampak sebagai simpul gelombang
Amplitudo maksimum (perut gelombang) akan terjadi pada nilai cos maksimum, yaitu :
ܥ݋ݏ (݇ݔ) = ±1
݇ݔ = 0, ߨ, 2ߨ, 3ߨ,…
2ߨ
ߣ
ݔ = 0, ߨ, 2ߨ, 3ߨ,…
ݔ = 0,
1
2
ߣ,
3
2
ߣ,
5
2
ߣ,…
Bayu Adipura Page | 8
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

9. Gelombang Mekanik
Dengan ݊ = 0, 1, 2, 3, …
ݔ =
݊ ߣ
2
Amplitudo minimum (simpul gelombang) akan terjadi pada nilai cos minimum, yaitu :
ܥ݋ݏ (݇ݔ) = 0
݇ݔ = ଵ
ଶ ߨ, ଷ
ଶ ߨ, ହ
ଶ ߨ,…
2ߨ
ߣ
ݔ =
1
2
ߨ,
3
2
ߨ,
5
2
ߨ,…
ݔ =
1
4
ߣ,
3
4
ߣ,
5
4
ߣ,…
Dengan ݊ = 1, 2, 3, …
ݔ =
݊ ߣ
4
B. Gelombang Stasioner pada Ujung Terikat
Dengan cara yang hampir sama, kita dapat menurunkan persamaan untuk gelombang
stasioner pada ujung terikat. Persamaan umum gelombang stasioner pada ujung terikat
akan memenuhi :
ݕ = 2ܣ ܵ݅݊ (݇ݔ) ܥ݋ݏ (߱ݐ)
Dengan Amplitudo gelombang stasioner adalah :
ݕ = 2ܣ ܵ݅݊ (݇ݔ)
Amplitudo maksimum (perut gelombang) akan terjadi pada nilai maksimum, yaitu :
ܵ݅݊ (݇ݔ) = 1
݇ݔ = ଵ
ଶ ߨ, ଷ
ଶ ߨ, ହ
ଶ ߨ,…
2ߨ
ߣ
ݔ =
1
2
ߨ,
3
2
ߨ,
5
2
ߨ,…
ݔ =
1
4
ߣ,
3
4
ߣ,
5
4
ߣ,…
Dengan ݊ = 1, 2, 3, …
ݔ =
݊ ߣ
4
Amplitudo minimum (simpul gelombang) akan terjadi pada nilai sin, yaitu :
ܵ݅݊ (݇ݔ) = 0
݇ݔ = 0, ߨ, 2ߨ, 3ߨ,…
2ߨ
ߣ
ݔ = 0, ߨ, 2ߨ, 3ߨ,…
ݔ = 0,
1
2
ߣ,
3
2
ߣ,
5
2
ߣ,…
Dengan ݊ = 0, 1, 2, 3, …
ݔ =
݊ ߣ
2
Bayu Adipura Page | 9
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

10. Gelombang Mekanik
Latihan 3 :
1. Seutas dawai panjangnya 120 cm dan salah satu ujungnya terikat digetarkan
sedemikian sehingga pada dawai terjadi gelombang stasioner yang memiliki 4 simpul.
Jika dawai digetarkan dengan frekwensi 50 Hz maka tentukan cepat rambat
gelombang tranversal pada dawai !
2. Jarak simpul dan perut yang berdekatan pada sebuah gelombang stasioner dalam
kawat adalah 50 cm. Jika cepat rambat gelombang tranversal dalam kawat 90 m/s,
tentukan frekwensi getaran !
3. Jarak antara simpul dan perut yang berdekatan pada sebuah gelombang berdiri
adalah 10 cm. Jika frekwensi gelombang 600 Hz, berapakah cepat rambat gelombang
itu ?
Laju Rambat Gelombang Mekanik
A. Laju Gelombang pada Tali
F = gaya tegangan tali
ߤ = rapat masa tali
݉ = massa tali
݈ = panjang tali
ܨ
ߤ
ݒ = ඨ
B. Laju Gelombang pada zat Gas
ߤ = ට
݉
݈
ߛ = konstanta Laplace
ܴ = konstanta umum gas
ܶ = suhu mutlak (Kelvin)
ܯ = masa molekul relatif gas
ߛ ܴ ܶ
ܯ
ݒ = ඨ
C. Laju Gelombang pada zat Cair
ܤ = modulus Bulk
ߩ = masa jenis zat cair
ܤ
ߩ
ݒ = ඨ
D. Laju Gelombang pada zat Padat
ܧ = modulud elastisitas zat
ߩ = massa jenis zat
ݒ = ඨ
ܧ
ߩ
Bayu Adipura Page | 10
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

11. Gelombang Mekanik
GELOMBANG BUNYI
A. Senar / Dawai
Nada dasar (fo) : Nada atas 1 ( f1)
ଶ ߣ atau ߣ = 2 ݈ ݈ = ଶ
݈ = ଵ
Nada atas 2 (f2)
ଶ ߣ = ߣ atau ߣ = ݈
݈ = ଷ
ଶ ߣ atau ߣ = ଶ
ଷ ݈
Frekwensi dari masing–masing nada dapat dihitung dengan memasukkan persamaan ⋋
diatas pada persamaan :
݂ =
ݒ
ߣ
Atau Frekwensi nada atas ke ݊ juga dapat ditentukan dengan rumus umum :
݂௡ =
݊ + 1
2݈
. ݒ Dengan ݊ = 0, 1, 2, 3, ……
Jadi, pada dawai berlaku hubungan :
݂௢: ݂ଵ: ݂ଶ = 1 ∶ 2 ∶ 3
B. Pipa Organa Terbuka
Nada dasar (fo) : Nada atas 1 ( f1)
݈ = ଵ
ଶ ߣ atau ߣ = 2 ݈ ݈ = ଶ
ଶ ߣ atau ߣ = ݈
Nada atas 2 (f2)
݈ = ଷ
ଶ ߣ atau ߣ = ଶ
ଷ ݈
Frekwensi nada atas ke ݊ pada pipa organa terbuka juga bisa ditentukan dengan
persamaan :
݂௡ =
݊ + 1
2݈
. ݒ
Bayu Adipura Page | 11
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

12. Gelombang Mekanik
C. Pipa Organa Tertutup
Nada dasar (fo) : Nada atas 1 ( f1) :
݈ = ଵ
ସ ߣ atau ߣ = 4 ݈ ݈ = ଷ
ସ ߣ atau ߣ = ସ
ଷ ݈
Nada atas 2 (f2)
݈ = ହ
ସ ߣ atau ߣ = ସ
ହ ݈
Frekwensi nada atas ke ݊ pada pipa organa terbuka juga bisa ditentukan dengan
persamaan :
D. Resonansi Bunyi
݂௡ =
݊ + 1
4݈
. ݒ
Resonansi merupakan keadaan yang terjadi pada suatu benda ketika pada benda itu
datang gaya periodik yang frekwensinya sama dengan frekwensi alamiah benda
tersebut. Akibat keadaan resonansi, benda akan bergetar dengan amplitudo terbesar
yang mungkin dapat terjadi karena gaya periodik itu. Dalam kalimat sederhana,
resonansi dapat juga berarti bergetarnya suatu benda karen getaran benda lain.
Secara metematis, panjang kolom udara saat resonansi ke ݊ memnuhi persamaan :
E. Pelayangan Bunyi
ܮ௡ = (2݊ − 1)
ߣ
4
Pelayangan bunyi terjadi akibat interferensi dua buah gelombang dengan frekwensi
yang sedikit berbeda. Satu kali layangan = keras – lemah – keras atau lemah – keras –
lemah. Besarnya frekwensi layangan adalah :
݂௟௔௬ = |݂ଵ − ݂ଶ|
Bayu Adipura Page | 12
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

13. Gelombang Mekanik
F. Efek Dopler pada Bunyi
Efek Dopler adalah perubahan frekwensi bunyi yang sampai ke pendengar akibat gerak
relatif antara sumber bunyi dengan pendengar. Frekwensi yang sampai ke pendengar
akan memenuhi persamaan :
G. Intensitas Bunyi
݂௣ =
ݒ ± ݒ௣
ݒ ± ݒ௦
. ݂௦
Intensitas Bunyi adalah banyaknya energi bunyi yang mengalir melalui suatu permukaan
tiap satuan luas per satuan waktu. Permukaan yang dimaksud disini adalah berupa
permukaan bola karena bunyi dianggap merambat sama rata ke segala arah.
ܫ =
ܧ݊݁ݎ݃݅
ܮݑܽݏ . ܹܽ݇ݐݑ
=
ܧ
ܣ . ݐ
=
ܲ
ܣ
ܲ = Daya, yaitu Energi per waktu dan ܣ adalah luas permukaan bola, yaitu 4ߨݎଶ
Dengan r adalah jarak titik dari sumber bunyi.
ܫ =
ܲ
4 ߨ ݎଶ
H. Taraf Intensitas Bunyi
Mengingat telinga manusia peka terhadap jangkauan intensitas yang cukup lebar, maka
intensitas biasanya dinyatakan dalam satuan logaritmik yang disebut dengan Taraf
intensitas yang didefenisikan sebagai :
ܶܫ = 10 log
ܫ
ܫ௢
Dengan ܫ௢ = 10ିଵଶ ܹ/݉ଶ disebut Intensitas Ambang, yaitu ambang pendengaran
manusia pada frekwensi 1.000 Hz. Satuan taraf intensitas adalah decibel, disingkat dB.
Jika terdapat beberapa sumber bunyi yang sejenis, maka Taraf Intensitasnya dapat
dihitung dengan persamaan :
ܶܫ௡ = ܶܫଵ + 10 log ݊
Bayu Adipura Page | 13
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

14. Gelombang Mekanik
Latihan 4 :
1. Hitunglah frekwensi nada atas kedua dan ketiga dari sebuah dawai yang panjangnya 80
cm jika pada saat itu cepat rambat bunyi diudara 340 m/s !
2. Seutas dawai yang panjangnya 90 cm bergetar dengan nada atas pertama yang
frekwensinya 300 Hz. Hitunglah :
a. Cepat rambat gelombang dawai.
b. Frekwensi nada dasar dawai
c. Frekwensi nada atas kedua dawai
d. Panjang gelombang dawai
3. Hitunglah frekwensi nada atas pertama dan kedua dari pipa organa terbuka dan pipa
organa tertutup yang panjangnya 1 meter jika cepat rambat bunyi diudara saat itu 340
m/s !
4. Frekwensi nada dasar suatu pipa organa tertutup adalah 220 Hz. Jika frekwensi nada
atas kedua pipa organa tertutup ini sama dengan frekwensi nada atas ketiga pipa organa
terbuka maka panjang pipa organa terbuka adalah.... (cepat rambat bunyi diudara 345
m/s)
5. Suatu garputala dengan frekwensi 550 Hz digetarkan didekat suatu tabung gelas berisi
air yang tinggi permukaannya dapat diatur. Jika diketaui cepat rambat bunyi diudara 330
m/s maka tentukan dua panjang kolom udara dimana resonansi akan terjadi !
6. Sebuah ambulance bergerak dengan kecepatan 20 m/s mendekati seorang pendengar
yang sedang duduk disebuah halte sambil membunyikan sirine dengan frekwensi 160
Hz. Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah 300 m/s maka hitung frekwensi
sirine yang didengar oleh pendengar !
7. Seorang pencuri melarikan diri dengan kecepatan 72 km/jam menggunakan sepeda
motor dan dikejar oleh mobil polisi dengan kecepatan 40 m/s sambil membunyikan
sirine yang frekwensinya 170 Hz. Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu 300 m/s maka
hitung frekwensi sirine yang didengar oleh pencuri !
8. Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan
sirine berfrekwensi 504 Hz. Saat itu juga mobil B mendekati P dari arah yang berlawanan
dengan A pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekwensi 518 Hz. Jika
cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah 300 m/s maka hitung frekwensi layangan
bunyi yang didengar oleh P !
9. Titik A dan B masing-masing berada pada jarak 4 m dan 9 m dari sebuh sumber bunyi.
Jika IA dan IB masing-masing adalah intensitas bunyi di titik A dan B maka tentukan IA : IB!
10. Hitunglah taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh sebuah speaker dengan daya 1000
watt pada jarak 1 meter ! ( ܫ௢ = 10ିଵଶ ܹ/݉ଶ )
11. Sumber bunyi titik dengan daya 12,56 watt memancarkan gelombang bunyi yang berupa
gelombang sferis (bola). Jika Intensitas ambang pendengaran manusia 10-12 watt/m2
maka tentukan taraf intensitas bunyi yang didengar oleh pendengar yang berjarak 100
m dari sumber bunyi !
12. Sebuah mesin ketik menghasil bunyi 15 dB. Jika 100 mesin ketik berbunyi bersamaan
maka taraf intensitas totalnya adalah......
Bayu Adipura Page | 14
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)