[Ringkasan] Dokumen tersebut berisi materi pelajaran tentang gelombang bunyi dan gelombang cahaya, khususnya tentang sifat-sifat gelombang pada dawai dan pipa organ. Terdapat penjelasan mengenai hubungan antara panjang dawai/pipa, tegangan, dan frekuensi nada. Juga dijelaskan perbandingan frekuensi nada dasar dan nada atas pada dawai maupun pipa organ terbuka dan tertutup. Diakhir ada contoh soal dan kisi

1. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
8

2. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
7

3. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
6

4. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
5

5. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
4

6. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
3

7. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar

8. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar

9. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar

10. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Menu
• SK/KD/Indikator
• Tujuan Pembelajaran
• Materi
• Contoh Soal
• Referensi
• Uji Kompetensi

11. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Standar Kompetensi
• Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang
dalam menyelesaikan masalah
Kompetensi Dasar
• Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi
Indikator
• Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi
• Menerapkan asas Doppler untuk gelombang bunyi
• Mendeskripsikan gejala dan ciri gelombang cahaya

12. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Tujuan Pembelajaran
• Siswa dapat mendeskripsikan gejala dan ciri-
ciri gelombang bunyi
• Siswa dapat menerapkan efek Doppler untuk
gelombang bunyi
• Siswa dapat mendeskripsikan gejala dan ciri
gelombang cahaya

13. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Bunyi dan Perambatan Bunyi
Benda yang bergetar dapat menghasilkan
sumber bunyi, tetapi tidak semua benda yang
bergetar menghasilkan bunyi yang dapat
diterima oleh pendengaran manusia, adanya
keterbatasan pendengaran manusia menerima
frekuensi bunyi.
Telinga manusia dapat mendengar bunyi yang
mempunyai frekuensi dari 20 Hz sampai 20
kHz yang dinamakan frekuansi audio.
Frekuensi dibawah 20 Hz dinamakan frekuensi
infrasonic dan frekuensi diatas 20 kHz
dinamakan frekuensi ultrasonic.

14. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 TakalarDrs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
A. Dawai (Senar) :
Getaran yang dihasilkan dari getar, biola ataupun kecapi
merupakan sumber bunyi . Hal ini telah dirumuskan oleh
Marsenne, dengan menunjukkan persamaan-persamaan
sebagai berikut :
1. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai
digetarkan dan membentuk pola gelombang
seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan
nada dasar
f0=V/2L atau½λ = L
L
Frekuensi nada dasar

F
L
f
2
1
0 

15. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
2. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai
digetarkan dan membentuk pola gelombang
seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan
nada dasar
f1=V/L atau
L
(3/2)λ = L
3. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai
digetarkan dan membentuk pola gelombang
seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada
dasar
f2=3V/2L atau
λ = L
L
Frekuensi nada atas
kedua
Frekuensi nada atas
pertama
1
1 F
f
L 

2
3
2
F
f
L 


16. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Dengan demikian untuk kecepatan perambatan pada dawai tetap, akan
diperoleh perbandingan antara frekuensi nada-nada pada dawai
sebagai berikut :
3:2:1
2
3
::
2
:: 210 
LL
v
L
v
fff
Perbandingan frekuensi nada-nada tersebut merupakan bilangan
bulat . Telah kita ketahui bahwa kecepatan rambat gelombang
dalam dawai adalah :
MeldeHukummaka
F
v  ,


17. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Secara umum frekuensi nada - nada pada dawai dirumuskan :
1
2
n
n F
f
L 


Ket :
F = Tegangan Dawai ( N )
μ = massa persatauan panjang (kg/m )
L = Panjang dawai ( m )
fn = frekuensi nada ke n ( Hz )
n = 0,1,2..... (untuk mennyatakan nada)

18. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Kolom Udara (Pipa Organa) :
1. Pipa Organa Terbuka
L
v
fL
2
02
1

Pipa organa terbuka adalah alat tiup berupa tabung yang kedua
ujungnya terbuka . Jika pola gelomabang yang dihasilkan seperti
pada gambar :
(a)
Nada dasar (f0)
Nada atas pertama (f1)
L
v
fL  1
L
v
fL
2
3
1 22
1
Nada atas kedua (f2)
(b)
(c)

19. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Dengan demikian, diperoleh perbandingan antara frekuensi nada-
nada pada pipa organa terbuka sbagai berikut :

F
L
f
2
1
0 

F
L
f
1
1 

F
L
f
2
3
2 
a. Frekuensi nada dasar
b. Frekuensi nada atas pertama
c. Frekuensi nada atas kedua

20. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Secara umum , bentuk persamaan frekuesi
v
L
n
f
F
L
n
f nn .
2
1
2
1 




F = Gaya tegangan tali ( N )
μ = m/L dalam (kg/m)
L = Panjang pipa organa (m)
v = kecepatan bunyi di udara (m/s)
n = 0,1,2,... (untuk menyatakan nada).
f0 : f1 : f2 = 1 : 2 : 3 atau fn = ( n +1 )f0

21. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
2. Pipa Organa Tertutup
Pipa organa tertutup merupakan kolom udara atau tabung yang salah
satu ujungnya tertutup. Pada ujung yang tertutup menjadi simpul
gelombang karena udara tidak bebas bergerak dan ujung lainnya
terbuka menjadi perut gelombang.
L
v
fL
4
04
1

Jika pola gelomabang yang dihasilkan seperti pada gambar :
L
v
fL
4
3
14
3

L
v
fL
4
5
24
5

a. Nada Dasar
b. Nada Atas Pertama
c. Nada atas kedua
(a)
(b)
(c)

22. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Contoh Soal
1. Dawai sepanjang 1 m diberi tegangan 100 N.
Pada saat dawai digetarkan dengan frekuensi
500 Hz, disepanjang dawai terbentuk 10
diperut tentukan massa dawai tersebut ?
2. Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 60
cm dalam ruang dimana cepat rambat suara
300m/s. Tentukan frekuensi nada dasar dan
frekuensi nada atas pertama pipa tersebut?

23. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Pembahasan
1. Diketahui : l = 1 m; fp = 500 Hz ; F = 100 N
Frekuensi pada dawai terbentuk 10 perut
adalah frekuensi pada nada atas ke 9
Ditanya : m = ........?
Peny: fp = .v = . =
500 = 5.10 10 =
100 = 1/m m = 0,01 kg
l2
10
l2
10 m
Fl
m
)1.(100
)1(2
10
m
1
m
1

24. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
2. Dik: l = 60 cm = 0,6 m
v = 300 m/s
Dit: f0=......?
f1= ......?
Peny:
f0 = = = 250 Hz
f1 = = = 500 Hz
l
v
2 )6,0(2
300
l
v
6,0
300

25. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Referensi
• 1001 Soal dan Pembahasan Fisika. Dr. Ir. Bob
Foster, MM. Erlangga. 2003
• Fisika SMA Kelas XII. Marthen Kanginan.
Erlangga, 2006
• Ringkasan materi fisika untuk SMA/MA.Ahmad
Zaelani dkk, Yrama Widya.2006

26. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Uji Kompetensi
1.Dua buah senar yang sejenis dengan diameter
masing-masing d1=0,5 mm dan d2= 1,0 mm,
bergetar dengan frekuensi dasar f1 dan f2. Bila
kedua senar mempunyai tegangan yang sama,
maka ……
a. F1= f2 d. f1= 2f2
b. F1= f2 e. f1= 4f2
c. F1= f2

27. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
2. Seutas dawai bila diberi tegangan 100 N dan
digetarkan, maka frekuensi yang timbul
adalah f0. Berapa besar tegangan yang
dibutuhkan agar dawai tersebut bergetar
dengan frekuensi 2f0?
a.25 N d. 200 N
b.50 N e. 400 N
c.100 N

28. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
3.Dawai sepanjang 1 m diberi tegangan 100 N.
pada saat dawai digetarkan dengan frekuensi
500 Hz, di sepanjang dawai terbentuk 10
perut. Massa dawai tersebut adalah… (dalam
g)
a.1 d. 50
b. 5 e. 100
c. 10

29. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
4.Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup
sehingga timbul nada atas ketiga, maka
terjadilah…
a. 4 perut dan 4 simpul
b. 4 perut dan 5 simpul
c. 5 perut dan 4 simpul
d. 5 perut dan 5 simpul
e. 5 perut dan 6 simpul

30. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
5. Pipa organa menghasilkan resonansi berturut-
turut dengan frekuensi 480Hz, 800 Hz, dan
1.120 Hz. Nada dasar pipa organa tersebut
adalah…
a. 80 Hz d. 240 Hz
b.160 Hz e. 360 Hz
c.180 Hz

31. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
6.Nada atas pertama pipa organa terbuka yang
panjangnya 40 cm beresonansi dengan pipa
organa tertutup. Jika pada saat beresonansi
jumlah simpul pada kedua pipa sama, maka
panjang pipa organa tertutup (dalam cm)
adalah….
a.20 d. 50
b.30 e. 60
c.40

32. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
7.Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan
massanya 10-2 kg ditegangkan 200 N, maka
frekuensi nada dasar piano adalah......
a.100 Hz d. 600 Hz
b.200 Hz e.800 Hz
c.400 Hz

33. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
8. Sebuah pipa organa tertutup mempunyaia frekuensi dasar
300 Hz. Pernyataan yang tidak benar adalah….
a.Bila tekanan udara semakin besar, frekuensi dasarnya
bertambah besar.
b.Bila temperature udara semakin besar, frekuensi
dasarnya bertambah besar.
c.Frekuensi resonansi kedua terjadi pada frekuensi 900 Hz.
d.Pipa organa terbuka dengan frekuensi dasar yang sama,
mempunyai panjang dua kali pipa organa tertutup.
e.Jika pipa organa diisi gas dengan massa jenis yang lebih
kecil, frekuensi dasarnya bertambah besar.

34. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
9. Pada pipa organa terbuka nada atas kedua
dihasilkan panjang gelombang sebesar x dan
pada pipa organa tertutup nada atas kedua
dihasilkan panjang gelombang sebesar y. bila
kedua pipa panjangnya sama, maka : …..
a.2 : 1 d. 5 : 6
b.3 : 4 e. 6 : 5
c.4 : 3

35. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
10.Pada suatu hari ketika laju rambat bunyi sebesar
345 m/s, frekuensi dasar suatu pipa organa yang
tertutup salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika
nada atas kedua pipa organa tertutup ini panjang
gelombangnya sama dengan nada atas ketiga
suatu pipa organa yang terbuka kedua ujungnya,
maka panjang pipa organa terbuka itu adalah . . .
a.37 cm d. 75 cm
b.43 cm e. 87 cm
c.63 cm

36. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
11.Pipa organa terbuka A dan pipa organa
tertutup-sebelah B mempunyai panjang yang
sama. Perbandingan frekuensi nada atas
pertama antara pipa organa A dengan pipa
organa B adalah sebagai . . .
a. 1 : 1 d. 3 : 2
b. 2 : 1 e. 4 : 3
c. 2 : 3

37. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
12.Sebuah garpu tala dengaa frekuensi 550 Hz
digetarkan di dekat suatu tabung gelas berisi air
yang tinggi permukaannya dapat diatur. Resonansi
akan terjadi bila jarak permukaan air darai ujung
tabung adalah . . . . (v bunyi di udara 330 ms-1)
a. 0,15 m d. 0,40 m
b.0,20 m e. 0,65 m
c. 0,35 m

38. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
13.Sebuah tabaung gelas dimasukkan tegak lurus
dalam air. Di atas tabung digetarkan sebuah garpu
tala yang bergetar dengan frekuensi 500 Hz. Jika
bunyi resonansi terdengar pada saat panjang
tabung yang di atas air 18 cm, maka kecepatan
bunyi di udara dalam keadaan tersebut…
a.375 m/s d. 175 m/s
b.360 m/s e. 180 m/s
c.350 m/s

39. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
14.Seseorang melakukan percobaan resonansi
dengan mencelupkan tabung yang kedua
ujungnya terbuka ke dalam air, kemudian di atas
tabung digetarkan garpu tala. Jika resonanasi
pertama terjadi pada saat panjang kolom udara
dalam tabung 5 cm, maka resonansi kedua
terjadi pada saat panjang kolom udara dalam
tabung…
a. 12 cm d. 20 cm
b. 15 cm e. 25 cm
c. 18 cm

40. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
15.Pada suatu percobaan dengan tabung resonansi,
ternyata resonansi pertama didapat bila permukaan
air di dalam tabung berada 20 cm dari ujung atas
tabung. Resonansi kedua akan terjadi bila jarak
permukaan air ke ujung tabung itu …
a.20 cm d. 60 cm
b.40 cm e. 80 cm
c. 50 cm

41. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
16.Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya
50 W memancarkan gelombang ke medium di
sekelilingnya yang homogen. Tentukan intensitas
radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari
sumber.
a. 4 x 10-2W/m2
b. 40 W/m2
c. 200 W/m2
d. 400 W/m2
e. 2000 W/m2

42. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
17. Taraf intensitas bunyi (TI) pada suatu jendela
terbuka yang luasnya 1 m2 adalah 60 dB. Jika
harga ambang bunyi 10-16 watt/cm2, maka
daya akustik yang masuk melalui jendela
tersebut adalah….
a.10-16W d. 10-6W
b.10-12W e. 10-4W
c.10-10W

43. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
18.Jika sebuah sepeda motor melewati
seseorang, maka ia menimbulkan taraf
intensitas (TI) sebesar 80 dB. Bila sekaligus
orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti
itu, maka taraf intensitasnya adalah….
a.8 dB d. 90 dB
b.70 dB e. 800 dB
c. 80 dB

44. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
19. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-
rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan
bersama maka taraf intensitasnya…
a.20 dB d. 75 dB
b.50 dB e. 150 dB
c.70 dB

45. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
20.Bila dua buah sumber bunyi masing-masing
dengan frekuensi 2000 Hz dan 2008 Hz
berbunyi dengan serentak, maka akan timbul
pelayangan bunyi dengan frekuensi…
a. 2 Hz d. 2004 Hz
b. 4 Hz e. 2008 Hz
c. 8 Hz

46. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
21.Garpu tala X dan Y, bila dibunyikan bersamaan
akan menghasilkan 300 layangan per menit.
Garpu X memiliki frekuensi 300 Hz. Apabila
garpu Y ditempeli setetes lilin, akan
menghasilkan 180 layangan per menit dengan
garpu X. Frekuensi asli darai garpu Y adalah…
a.295 Hz d. 305 Hz
b.297 Hz e. 308 Hz
c.303 Hz

47. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
22.Dua gelombang bunyi mempunyai panjang
gelombang masing-masing 1,00 m dan 1,01
m menghasilkan 10 pelayangan dalam
waktu 3 detik. Besar kecepatan bunyi
adalah…
a. 33 m/s d. 800 m/s
b. 300 m/s e. 1120 m/s
c. 337 m/s

48. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
23.Suatu sumber bunyi bergerak dengan
kecepatan 10 m/s menjauhi seorang
pendengar yang tidak bergerak. Jika
frekuensi bunyi 400 Hz, dan kecepatan
perambatannya 390 m/s, maka frekuensi
gelombang bunyi yang terdengar adalah…
a.380 Hz d. 410 Hz
b.390 Hz e. 420 Hz
c.400 Hz

49. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
25. yang tidak bergerak. Jika frekuensi bunyi 400
Hz, dan kecepatan perambatannya 390
m/det maka frekuensi gelombaang bunyi
yang terdengar adalah…
a.380 Hz d. 410 Hz
b.390 Hz e. 420 Hz
c.400 Hz

50. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
24.Kereta bergerak denga laju 72 km/jam menuju
stasiun sambil membunyikan pluitnya. Bunyi
pluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala
stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Laju suara di
udara 340 m/s, frekunsi pluit kereta api
tersebut adalah….
a. 640 Hz d. 720 Hz
b.680 Hz e. 760 Hz
c.700 Hz

51. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
Benar

52. Drs. Abdullah, MM. SMA Negeri 3 Takalar
salah