Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ini membahas materi gelombang bunyi, khususnya senar, pipa organa, dan efek Dopler. RPP ini menjelaskan konsep-konsep dasar gelombang bunyi pada senar dan pipa organa serta mendefinisikan intensitas dan efek Dopler bunyi.
Dokumen tersebut menjelaskan tentang sumber-sumber bunyi dan getaran bunyi pada berbagai benda seperti dawai, kolom udara pipa organ, dan interferensi dua gelombang. Dibahas pula intensitas dan taraf intensitas bunyi serta hukum-hukum yang melandasi getaran bunyi pada berbagai benda.
Dokumen tersebut membahas tentang fisika SMA kelas XII semester gasal yang mencakup standar kompetensi dan kompetensi dasar mengenai gejala gelombang bunyi dan cahaya. Dibahas ciri-ciri gelombang bunyi sebagai gelombang mekanik longitudinal dan sumber-sumber bunyi seperti dawai dan pipa organa serta perbandingan frekuensi nada harmoniknya.
Gelombang adalah getaran yang merambat tanpa bersamaan merambatnya partikel-partikel medium. Terdapat dua jenis gelombang yaitu gelombang transversal dan longitudinal, yang dibedakan berdasarkan arah rambat dan getar gelombang. Gelombang juga dapat diklasifikasikan berdasarkan medium dan amplitudonya. Frekuensi dan panjang gelombang berhubungan dengan periode gelombang dan kecepatan rambatnya.
Praktikum fisika dasar tentang resonansi gelombang suara menggunakan tabung resonansi. Percobaan mengukur kecepatan suara dan frekuensi dua garpu tala berbeda. Hasilnya adalah kecepatan suara rata-rata 342,833 m/s dan frekuensi rata-rata 695,921 Hz.
[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
Dokumen tersebut menjelaskan tentang sumber-sumber bunyi dan getaran bunyi pada berbagai benda seperti dawai, kolom udara pipa organ, dan interferensi dua gelombang. Dibahas pula intensitas dan taraf intensitas bunyi serta hukum-hukum yang melandasi getaran bunyi pada berbagai benda.
Dokumen tersebut membahas tentang fisika SMA kelas XII semester gasal yang mencakup standar kompetensi dan kompetensi dasar mengenai gejala gelombang bunyi dan cahaya. Dibahas ciri-ciri gelombang bunyi sebagai gelombang mekanik longitudinal dan sumber-sumber bunyi seperti dawai dan pipa organa serta perbandingan frekuensi nada harmoniknya.
Gelombang adalah getaran yang merambat tanpa bersamaan merambatnya partikel-partikel medium. Terdapat dua jenis gelombang yaitu gelombang transversal dan longitudinal, yang dibedakan berdasarkan arah rambat dan getar gelombang. Gelombang juga dapat diklasifikasikan berdasarkan medium dan amplitudonya. Frekuensi dan panjang gelombang berhubungan dengan periode gelombang dan kecepatan rambatnya.
Praktikum fisika dasar tentang resonansi gelombang suara menggunakan tabung resonansi. Percobaan mengukur kecepatan suara dan frekuensi dua garpu tala berbeda. Hasilnya adalah kecepatan suara rata-rata 342,833 m/s dan frekuensi rata-rata 695,921 Hz.
[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
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang dan bunyi, mencakup definisi intensitas bunyi, hubungan antara intensitas bunyi dengan jarak dari sumber bunyi, serta cara menghitung taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi.
Gelombang dan bunyi merupakan topik utama dokumen ini. Dokumen menjelaskan konsep dasar getaran, gelombang mekanik dan elektromagnetik, serta bunyi. Jenis gelombang dibedakan menjadi transversal, longitudinal, dan panjang gelombang dijelaskan. Hubungan antara periode, frekuensi, dan kecepatan gelombang juga diuraikan. Efek Doppler dan intensitas bunyi pun dibahas. Secara keseluruhan dokumen memberikan penjelasan menyelur
PERISTIWA RESONANSI ADALAH IKUT BERGETARNYA BENDA LAIN DENGAN SUMBERNYA. BERDASARKAN HASIL PERCOBAAN MENGGUNAKAN METODE EMPIRIS, CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA YANG DIPEROLEH ADALAH 346,39 M/S. PERUBAHAN SUHU MEMPENGARUHI CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA.
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan kecepatan rambat bunyi di udara dan frekuensi garpu tala dengan menggunakan resonansi bunyi pada kolom udara di dalam tabung. Resonansi terjadi ketika frekuensi sumber bunyi sama dengan frekuensi modus resonansi kolom udara, menghasilkan bunyi dengan amplitudo maksimum. Data pengukuran digunakan untuk menghitung kecepatan bunyi dan frekuensi garpu tala dengan rumus yang me
Gelombang bunyi memiliki beberapa karakteristik seperti dapat dipantulkan, dibiaskan, dipadukan, dan dilenturkan. Bunyi dapat berasal dari berbagai sumber seperti dawai, pipa organa terbuka dan tertutup. Efek Doppler menyebabkan perubahan frekuensi bunyi akibat gerak sumber atau pendengar. Intensitas bunyi berkurang dengan bertambahnya jarak, sedangkan taraf intensitas bunyi menggambarkan tingkat ke
Dokumen tersebut membahas tentang konsep dasar gelombang bunyi, termasuk sifat-sifatnya seperti pemantulan, pembiasaan, dan interferensi. Juga dibahas sumber-sumber bunyi seperti dawai dan pipa organ serta hukum-hukum yang mengatur frekuensi nada yang dihasilkan.
Getaran , Gelombang , Bunyi dan Penerapannya - Fisika SMKDiah Roshyta Sari
Dokumen tersebut membahas tentang kelompok penulis, getaran, gelombang, bunyi, dan penerapannya. Dijelaskan konsep getaran pada pegas dan ayunan bandul, serta persamaan yang menghubungkan periode dan frekuensi getaran. Selanjutnya dibahas tentang gelombang transversal, longitudinal, dan stasioner beserta persamaannya. Terakhir dijelaskan tentang bunyi sebagai gelombang longitudinal, cepat rambat bunyi, intensitas bunyi, dan efek
Bunyi adalah getaran yang merambat dalam medium. Bunyi dapat terjadi jika ada sumber bunyi, medium, dan pendengar. Bunyi dapat dihasilkan oleh berbagai sumber seperti dawai, pipa organ, dan lainnya. Intensitas dan frekuensi bunyi dipengaruhi oleh jarak dan kecepatan sumber bunyi.
Ringkasan dokumen tersebut adalah:
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, termasuk ciri-cirinya, sifat dasar, kecepatan rambat, frekuensi, intensitas, dan aplikasinya dalam teknologi.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang transversal, gelombang longitudinal, dan gelombang bunyi. Terdapat delapan soal olimpiade sains nasional yang membahas tentang kecepatan gelombang, frekuensi gelombang, dan sumber bunyi. Dokumen ini memberikan pembahasan singkat untuk setiap soal.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, termasuk sifat-sifatnya seperti kemampuan merambatnya, cepat rambatnya dalam berbagai medium, intensitasnya, efek Doppler, nada harmonik pada dawai dan pipa organ, serta resonansi dan interferensi gelombang bunyi.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang dan bunyi, mencakup definisi intensitas bunyi, hubungan antara intensitas bunyi dengan jarak dari sumber bunyi, serta cara menghitung taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi.
Gelombang dan bunyi merupakan topik utama dokumen ini. Dokumen menjelaskan konsep dasar getaran, gelombang mekanik dan elektromagnetik, serta bunyi. Jenis gelombang dibedakan menjadi transversal, longitudinal, dan panjang gelombang dijelaskan. Hubungan antara periode, frekuensi, dan kecepatan gelombang juga diuraikan. Efek Doppler dan intensitas bunyi pun dibahas. Secara keseluruhan dokumen memberikan penjelasan menyelur
PERISTIWA RESONANSI ADALAH IKUT BERGETARNYA BENDA LAIN DENGAN SUMBERNYA. BERDASARKAN HASIL PERCOBAAN MENGGUNAKAN METODE EMPIRIS, CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA YANG DIPEROLEH ADALAH 346,39 M/S. PERUBAHAN SUHU MEMPENGARUHI CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA.
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan kecepatan rambat bunyi di udara dan frekuensi garpu tala dengan menggunakan resonansi bunyi pada kolom udara di dalam tabung. Resonansi terjadi ketika frekuensi sumber bunyi sama dengan frekuensi modus resonansi kolom udara, menghasilkan bunyi dengan amplitudo maksimum. Data pengukuran digunakan untuk menghitung kecepatan bunyi dan frekuensi garpu tala dengan rumus yang me
Gelombang bunyi memiliki beberapa karakteristik seperti dapat dipantulkan, dibiaskan, dipadukan, dan dilenturkan. Bunyi dapat berasal dari berbagai sumber seperti dawai, pipa organa terbuka dan tertutup. Efek Doppler menyebabkan perubahan frekuensi bunyi akibat gerak sumber atau pendengar. Intensitas bunyi berkurang dengan bertambahnya jarak, sedangkan taraf intensitas bunyi menggambarkan tingkat ke
Dokumen tersebut membahas tentang konsep dasar gelombang bunyi, termasuk sifat-sifatnya seperti pemantulan, pembiasaan, dan interferensi. Juga dibahas sumber-sumber bunyi seperti dawai dan pipa organ serta hukum-hukum yang mengatur frekuensi nada yang dihasilkan.
Getaran , Gelombang , Bunyi dan Penerapannya - Fisika SMKDiah Roshyta Sari
Dokumen tersebut membahas tentang kelompok penulis, getaran, gelombang, bunyi, dan penerapannya. Dijelaskan konsep getaran pada pegas dan ayunan bandul, serta persamaan yang menghubungkan periode dan frekuensi getaran. Selanjutnya dibahas tentang gelombang transversal, longitudinal, dan stasioner beserta persamaannya. Terakhir dijelaskan tentang bunyi sebagai gelombang longitudinal, cepat rambat bunyi, intensitas bunyi, dan efek
Bunyi adalah getaran yang merambat dalam medium. Bunyi dapat terjadi jika ada sumber bunyi, medium, dan pendengar. Bunyi dapat dihasilkan oleh berbagai sumber seperti dawai, pipa organ, dan lainnya. Intensitas dan frekuensi bunyi dipengaruhi oleh jarak dan kecepatan sumber bunyi.
Ringkasan dokumen tersebut adalah:
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, termasuk ciri-cirinya, sifat dasar, kecepatan rambat, frekuensi, intensitas, dan aplikasinya dalam teknologi.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang transversal, gelombang longitudinal, dan gelombang bunyi. Terdapat delapan soal olimpiade sains nasional yang membahas tentang kecepatan gelombang, frekuensi gelombang, dan sumber bunyi. Dokumen ini memberikan pembahasan singkat untuk setiap soal.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, termasuk sifat-sifatnya seperti kemampuan merambatnya, cepat rambatnya dalam berbagai medium, intensitasnya, efek Doppler, nada harmonik pada dawai dan pipa organ, serta resonansi dan interferensi gelombang bunyi.
Dokumen tersebut membahas tentang getaran, gelombang dan bunyi untuk siswa SMP. Terdapat penjelasan tentang getaran, amplitudo, periode dan frekuensi. Selanjutnya membahas tentang gelombang mekanik dan elektromagnetik, serta gelombang bunyi dan hukum yang mempengaruhinya. [3 kalimat]
BAB 1 membahas tentang gelombang mekanik, termasuk pengertian gelombang mekanik, istilah-istilah terkait gelombang, persamaan gelombang berjalan, cepat rambat gelombang transversal, dan gelombang stasioner yang terbentuk dari interferensi gelombang datang dan gelombang pantul."
1. Ada dua jenis gelombang yaitu gelombang longitudinal dan transversal. Gelombang longitudinal bergerak sejajar dengan arah perambatannya seperti suara, sedangkan gelombang transversal bergerak tegak lurus dengan arah perambatannya seperti gelombang pada tali.
2. Persamaan gelombang meliputi frekuensi dan kecepatan rambat gelombang. Gelombang berjalan memiliki kecepatan dan percepatan partikel serta sudut fase.
3. Terdap
Dokumen tersebut membahas tentang konsep gelombang bunyi, termasuk ciri-ciri dan contoh soal perambatan bunyi, frekuensi bunyi yang dapat didengar manusia, sumber dan penyebaran bunyi, intensitas dan taraf kebisingan bunyi, serta efek Doppler pada bunyi.
Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, termasuk definisi gelombang bunyi, laju rambat bunyi, interferensi bunyi, intensitas bunyi, sumber-sumber bunyi musik seperti pipa organ dan alat musik tiup, efek Doppler, dan gelombang kejut.
Dokumen tersebut membahas tentang karakteristik gelombang, termasuk definisi gelombang, macam-macam gelombang berdasarkan medinya dan arah getarannya, sifat-sifat gelombang seperti pemantulan, pembiasaan, interferensi, dan contoh soal tentang gelombang.
1. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran
(RPP)
OLEH :
FITRIANI
ACB 112 019
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS PALANGKARAYA
2015
2. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Satuan Pendidikan : SMA ”X” Palangka Raya
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas / Semester : IX/1
Materi : Gelombang Bunyi
Sub Materi : Senar, Pipa Organa, dan Efek Dopler
Alokasi Waktu : 3 Jam pelajaran ( 3 x 45 menit )
I. Standar Kompetensi
Memahami gelombang bunyi dan cahaya
II. Kompetensi Dasar
Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahaya.
III. Indikator
Memahami karakteristik gelombang bunyi.
IV Tujuan Pembeajaran
Setelah menngikuti pembelajaran ini, siswa diharapkan mampu:
a. Menjelaskan fenomena dawai
b. Menjelaskan fenomena pipa organa terbuka
c. Menjelaskan fenomena pipa organa tertutup
d. Menjelaskan pengertian intensitas
e. Menjelaskan pengertian layangan bunyi
f. Menjelaskan efek dopler
V. Materi Pembelajaran
A. Dawai
Kita akan meninjau dawai yang panjangnya L yang kedua ujungnya diikat pada
penopang (tetap). Dawai semacam ini terdapat pada alat musik gitar, piano, dan biola. Bila
dawai gitar dipetik, pada dawai akan terjadi gelombang. Gelombang ini dipantulkan pada
3. kedua ujungnya yang tidak bergerak, sehingga diperoleh gelombang berdiri. Selanjutnya,
gelombang berdiri pada dawai ini akan menghasilkan gelombang bunyi di udara dengan
frekuensi tertentu.
Untuk dawai yang kedua ujungnya diikat pada penopang, gelombang berdiri yang
dihasilkan harus memiliki titik simpul pada kedua ujungnya. Kita telah mempelajari bahwa
jarak antara dua titik simpul yang berdekatan adalah setengah panjang gelombang atau .2/
Dengan demikian, untuk dawai yang panjangnya L berlaku
,
2
nL ,...)3,2,1( n (5.1)
Artinya, jika dawai yang panjangnya L dan kedua ujungnya diikat pada penopang, maka
gelombang berdiri hanya dapat terjadi jika panjang gelombang memenuhi Persamaan (5.1).
Dengan menuliskan nilai-nilai panjang gelombang yang dapat terjadi sebagai ,n
berdasarkan Persamaan (5.1) diperoleh
.
2
n
L
n ,...)3,2,1( n (5.2)
Setiap panjang gelombang n terdapat frekuensi ,nf sesuai dengan persamaan umum
gelombang ./ nn vf Frekuensi paling kecil terjadi jika panjang gelombangnya paling
besar. Hal ini terjadi ketika ,1n yaitu .21 L Dengan demikian,
.
2
1
L
v
f (5.3)
Besaran 1f dikenal sebagai frekuensi dasar. Frekuensi gelombang berdiri yang lain adalah
,2/22 Lvf ,2/33 Lvf dan seterusnya. Perhatikan bahwa ,2 12 ff
,3 13 ff dan seterusnya. Secara umum,
1
2
nf
L
v
nfn ( ,...3,2,1n ) (5.4)
Frekuensi-frekuensi nf dinamakan harmonik dan deretan frekuensi ini dinamakan deret
harmonik. Para musisi menyebut ,2f ,3f ,3f dan seterusnya dengan istilah nada atas
4. (overtone). Jadi, 2f adalah harmonik kedua atau nada atas pertama, 3f adalah harmonik
ketiga atau nada atas kedua, dan seterusnya. Harmonik pertama sama dengan nada dasar.
Gambar 5.1 Posisi simpul dan perut gelombang pada dawai yang kedua ujungnya diikat.
Gambar 5.1(a) menunjukkan bahwa pada frekuensi dasar terdapat 2 simpul dan 1
perut. Harmonik kedua (nada atas pertama) terdapat 3 simpul dan 2 perut (Gambar 5.1(b)),
harmonik ketiga (nada atas kedua) terdapat 4 simpul dan 3 perut (Gambar 5.1(c)), dan
seterusnya.
Oleh karena itu, kombinasi Persamaan hukum melde dan Persamaan (5.4)
menghasilkan
.
2
1
1
F
L
f (5.5)
Persamaan (5.5) menunjukkan bahwa frekuensi f berbanding terbalik dengan panjang dawai
.L Hal ini ditunjukkan pada piano atau biola di mana bagian bass (memiliki frekuensi
rendah) memiliki dawai yang lebih panjang daripada bagian trebel (memiliki frekuensi
tinggi).
B. Pipa Organa
Gelombang berdiri longitudinal dapat menghasilkan bunyi pada alat musik tiup. Salah
satu contoh alat musik tiup yang paling sederhana adalah pipa organa. Ketika pipa organa
ditiup, getaran bibir peniup membantu membangun getaran kolom udara dalam pipa. Udara
dalam pipa bergetar dalam bentuk gelombang berdiri longitudinal.
5. Ketika peniup pipa organa memasukkan udara ke mulut pipa organa, udara bergetar
sehingga pada mulut pipa organa selalu terjadi titik perut karena di mulut pipa ini udara dapat
bergerak bebas. Selanjutnya, pola gelombang yang terbentuk pada kolom udara di dalam pipa
organa tergantung pada jenis pipa. Ada dua jenis pipa organa, yaitu pipa organa terbuka dan
pipa organa tertutup.
1. Pipa Organa Terbuka
Pipa organa yang terbuka pada kedua ujungnya dinamakan pipa organa terbuka. Pada
pipa organa terbuka kedua ujungnya merupakan titik perut (Gambar 3.2). Frekuensi dasar
pipa organa terbuka 1f memiliki pola gelombang berdiri dengan titik-titik perut pada kedua
ujungnya dan sebuah titik simpul di tengah-tengahnya (Gambar 3.2(a)). Jadi, frekuensi dasar
pipa organa terbuka memiliki 2 perut dan 1 simpul. Jarak antara dua titik perut yang
berurutan selalu sama dengan .2
1
Jarak ini sama dengan panjang pipa, yaitu .L Dengan
demikian, 2
1
L atau .2L Dengan mengingat rumus umum gelombang, ,/vf
diperoleh
.
2
1
L
v
f (5.6)
Gambar 5.2 Pipa organa terbuka. (a) Pola harmonik pertama atau nada dasar. (b) Pola
harmonik kedua atau nada atas pertama. (c) Pola harmonik ketiga atau nada atas kedua.
Gambar 5.2(b) dan Gambar 5.2(c) menunjukkan pola harmonik kedua dan harmonik
ketiga (nada atas pertama dan nada atas kedua) sebuah pipa organa terbuka. Pada harmonik
kedua terdapat 3 perut dan 2 simpul, sedangkan pada harmonik ketiga terdapat 4 perut dan 3
simpul. Pada harmonik kedua, .2 2
1
L Jadi,
6. .2 12 f
L
vv
f
Pada harmonik ketiga, 2/33 2
1
L atau .3/2L Jadi,
.3
2
3
1
3
23 f
L
v
L
vv
f
Untuk setiap nada harmonik pipa organa terbuka panjang pipa L harus memenuhi persamaan
2
n
nL
atau
n
L
n
2
,...).3,2,1( n (5.7)
Oleh karena itu, setiap frekuensi nada harmonik pipa organa terbuka selalu memenuhi
persamaan
1
2/2
nf
L
v
n
nL
vv
f
n
n
,...).3,2,1( n (5.8)
Harga 1n bersesuaian dengan frekuensi dasar ,1f 2n bersesuaian dengan frekuensi
nada atas pertama (harmonik kedua), dan seterusnya.
2. Pipa Organa Tertutup
Pipa organa tertutup adalah pipa organa yang salah satu ujungnya tertutup. Gambar
3.3 menunjukkan penampang pipa organa yang terbuka di ujung atas dan tertutup di ujung
bawah. Ketika pipa organa tertutup ditiup, ujung terbuka merupakan titik perut, tetapi ujung
tertutup merupakan titik simpul. Jarak antara titik perut dan titik simpul yang berdekatan
adalah seperempat panjang gelombang. Gambar 3.3(a) menunjukkan pola frekuensi dasar
atau frekuensi dasar, .1f Panjang pipa 4/L atau .4L Frekuensi dasar 1f dapat
diperoleh berdasarkan rumus gelombang ,/vf sehingga
.
4
1
L
vv
f
(5.9)
7. Gambar 5.3 Penampang pipa pipa organa tertutup yang menunjukkan pola (a) harmonik
pertama, (b) harmonik kedua, dan (c) harmonik ketiga.
Gambar 5.3(b) menunjukkan pola harmonik kedua, dengan panjang pipa 4/3L
atau .3/4L Pola harmonik ini memiliki frekuensi ,3f yaitu:
.3
4
3
3/4
13 f
L
v
L
vv
f
Gambar 5.3(c) menunjukkan pola harmonik ketiga, dengan panjang pipa 4/5L
atau .5/4L Pola harmonik ini memiliki frekuensi ,5f yaitu:
.5
4
5
5/4
15 f
L
v
L
vv
f
Secara umum, panjang gelombang yang mungkin dimiliki pipa organa tertutup diberikan oleh
persamaan
4
n
nL
atau
n
L
n
4
,...).3,2,1( n (5.10)
Frekuensi-frekuensi harmonik pipa organa tertutup diperoleh berdasarkan rumus gelombang
,/ nn vf yaitu
1
4
nf
L
v
nfn ,...),3,2,1( n (5.11)
dengan 1f diberikan oleh Persamaan (5.9). Dalam pipa organa tertutup, harmonik kedua,
harmonik keempat, dan semua harmonik genap tidak muncul. Dengan kata lain, dalam pipa
organa tertutup yang mungkin terjadi hanya harmonik-harmonik gasal.
8. C. Intensitas Bunyi
Sebagaimana gelombang pada umumnya, gelombang bunyi yang merambat juga
memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain. Intensitas gelombang, dengan simbol
,I didefinsikan sebagai energi rata-rata yang dipindahkan oleh gelombang per satuan waktu
per satuan luas. Jadi, intensitas merupakan daya rata-rata per satuan luas. Akan tetapi, daya
sama dengan hasil kali antara gaya dan kecepatan. Oleh karena itu, daya per satuan luas pada
gelombang bunyi yang merambat dalam arah sumbu x sama dengan hasil kali antara
perubahan tekanan ),( txp (gaya per satuan luas) dan kecepatan partikel ).,( txvy
).cos(
),(
),( kxtA
t
txy
txvy
Dengan demikian,
).(coscos()cos(),(),( 22
kxtkABkxtAkxtBkAtxvtxp y
Seperti telah diuraikan di atas, intensitas merupakan harga rerata dari ).,(),( txvtxp y Nilai
rerata dari )(cos2
kxt pada satu periode /2T adalah .2
1
Dengan demikian,
.2
2
1
kABI (5.12)
Dengan mengingat vk / dan ,/ Bv Persamaan (5.12) menjadi
.22
2
1
BAI (5.13)
Persamaan (5.13) menunjukkan bahwa intensitas I sebanding dengan kuadrat
amplitudo pergeseran .A Dengan mengingat amplitudo tekanan BkAp maks dan ,/ kv
Persamaan (5.13) menjad
.
2
maks
B
vp
I (5.14)
Sebagai alternatif, Persamaan (3-17) dapat dinyatakan dalam bentuk
.
22
2
maks
2
maks
B
p
v
p
I
(5.15)
9. Jika sumber bunyi dapat dipandang sebagai sebuah titik, intensitas bunyi pada jarak r
dari sumber bunyi akan berbanding terbalik dengan .2
r Hal ini dapat diperoleh berdasarkan
hukum kekekalan energi: jika daya yang keluar dari sumber bunyi adalah ,P maka intensitas
1I yang melalui bola yang berjejari 1r dengan luas penampang 2
1r adalah
.
4 2
1
1
r
P
I
Dengan cara yang sama, intensitas 2I yang melalui bola yang berjejari 2r dengan luas
penampang 2
2r adalah
.
4 2
2
2
r
P
I
Secara umum, jika sumber bunyi berbentuk titik mengeluarkan bunyi dengan daya ,P maka
besarnya intensitas I pada jarak r dari sumber bunyi itu adalah
.
4 2
r
P
I
(5.16)
Jika tidak ada energi yang hilang di antara kedua bola yang berjejari 1r dan ,2r maka daya P
harus sama. Oleh karena itu,
2
2
21
2
1 44 IrIr
atau
.2
1
2
2
2
1
r
r
I
I
(5.17)
Mengingat telinga manusia peka terhadap jangkauan intensitas yang sangat lebar,
maka intensitas bunyi sering digunakan skala logaritmik. Taraf intensitas bunyi, dengan
simbol TI didefinisikan sebagai
,log10
0I
I
TI (5.18)
10. dengan 212
0 W/m10
I disebut intensitas ambang, yaitu ambang pendengaran manusia pada
frekuensi 1.000 Hz. Satuan taraf intensitas bunyi adalah decibel, disingkat dB (1 dB = 0,1
bell).
Gelombang bunyi dengan intensitas 212
0 W/m10
II memiliki taraf intensitas
.0 Sebaliknya, gelombang bunyi dengan intensitas 2
W/m1I memiliki taraf intensitas
dB.120
D. Layangan Bunyi
Kita telah membicarakan interferensi dua gelombang dengan frekuensi yang sama.
Sekarang kita akan membicarakan interferensi dua gelombang bunyi yang memiliki
amplitudo sama, tetapi frekuensinya sedikit berbeda. Peristiwa ini dapat terjadi pada dua
garpu tala yang frekuensinya sedikit berbeda dibunyikan bersama-sama.
Ketika dua gelombang berinterferensi, perhatikan sebuah titik dalam medium itu.
Pergeseran masing-masing gelombang di titik itu dapat digambarkan sebagai fungsi waktu
(Gambar 5.4(a)). Panjang total sumbu waktu menyatakan 1 s, sedangkan frekuensi masing-
masing gelombang berturut-turut 16 Hz (grafik warna biru) dan 18 Hz (grafik warna merah).
Berdasarkan prinsip superposisi, kita menambahkan kedua pergeseran pada setiap saat untuk
menentukan pergeseran total pada saat itu. Hasil superposisi ditunjukkan pada Gambar
3.4(b)). Pada saat s25,0t dan s,75,0t kedua gelombang sefase. Artinya, kedua
gelombang itu saling memperkuat sehingga amplitudo totalnya maksimum. Akan tetapi,
karena frekuensinya sedikit berbeda, kedua gelombang itu tidak dapat sefase dalam setiap
waktu. Pada saat tertentu, misalnya s,50,0t kedua gelombang itu tepat berlawanan fase.
Artinya, kedua gelombang itu saling meniadakan sehingga amplitudo totalnya sama dengan
nol. Gelombang resultan pada Gambar 5.4(b) tampak seperti sebuah gelombang sinusoidal
tunggal yang amplitudonya berubah-ubah dari maksimum ke nol dan kembali ke maksimum
lagi.
Berdasarkan uraian di atas, dalam waktu 1 s amplitudo resultan memiliki dua
maksimum dan dua minimum sehingga frekuensi perubahan amplitudo ini adalah 2 Hz.
Perubahan amplitudo ini menyebabkan perubahan kenyaringan yang dinamakan layangan
dan frekuensi di mana kenyaringan itu berubah dinamakan frekuensi layangan. Frekuensi
layangan sama dengan selisih kedua frekuensi gelombang yang berinterferensi.
11. Gambar 5.4 (a) Dua gelombang dengan frekuensi 16 Hz (warna biru) dan 18 Hz (warna
merah). (b) Superposisi dua gelombang dengan frekuensi 16 Hz dan 18 Hz menghasilkan
frekuensi layangan 2 Hz.
Kita akan membuktikan bahwa frekuensi layangan sama dengan selisih antara
frekuensi af dan .bf Diandaikan ba ff atau ,ba TT dengan aT dan bT berturut-turut
menunjukkan periode yang bersesuaian dengan frekuensi af dan .bf Jika kedua gelombang
itu mula-mula sefase pada ,0t kedua gelombang itu akan sefase lagi apabila gelombang
pertama telah bergerak tepat satu siklus lagi melebihi gelombang kedua. Hal ini akan terjadi
pada nilai t yang sama dengan .layanganT Jika n menunjukkan jumlah siklus gelombang
pertama dalam waktu ,layanganT jumlah siklus gelombang kedua dalam waktu layanganT adalah
).1( n Jadi,
anTT layangan dan .)1(layangan bTnT
Dari dua persamaan ini diperoleh,
.layangan
ab
ba
TT
TT
T
Akan tetapi, Tf /1 sehingga
,
11
layangan
ba TT
f
.layangan ba fff (5.19)
12. Seperti telah disebutkan di atas, frekuensi layangan sama dengan selisih antara kedua
frekuensi gelombang yang berinterferensi. Frekuensi layangan selalu positif, sehingga af
pada Persamaan (5.19) selalu menunjukkan frekuensi yang lebih tinggi.
E. Efek Doppler
Bila sebuah mobil bergerak mendekati Anda sambil membunyikan klakson, Anda
akan mendengar frekuensi bunyi klakson yang semakin tinggi. Sebaliknya, jika mobil itu
bergerak menjauhi Anda, Anda akan mendengar frekuensi bunyi klakson yang semakin
rendah. Fenomena ini pertama kali dijelaskan oleh ilmuwan berkebangsaan Austria Christian
Doppler sekitar abad pertengahan, sehingga dinamakan efek Doppler. Secara umum, bila
sumber bunyi dan pendengar bergerak relatif satu sama lain, maka frekuensi bunyi yang
didengar oleh pendengar tidak sama dengan frekuensi sumber bunyi.
Untuk menganalisis efek Doppler pada gelombang bunyi, kita akan menentukan
hubungan antara pergeseran frekuensi, kecepatan sumber, dan kecepatan pendengar relatif
terhadap medium (udara) yang dilalui oleh gelombang bunyi tersebut. Untuk
menyederhanakan, kita hanya akan membahas keadaan khusus di mana kecepatan sumber
dan pendengar keduanya terletak sepanjang garis lurus yang menghubungkan keduanya.
Dalam membahas efek Doppler, Sv dan Pv berturut-turut menunjukkan komponen-
komponen kecepatan sumber bunyi dan kecepatan pendengar, relatif terhadap medium. Kita
akan memilih arah positif untuk Sv dan Pv sebagai arah dari pendengar P ke sumber S. Laju
perambatan bunyi relatif terhadap medium, yaitu ,v selalu positif.
1. Pendengar Bergerak
Gambar 5.5 menunjukkan seorang pendengar P yang bergerak dengan kecepatan Pv menuju
sumber bunyi S yang diam. Sumber bunyi itu memancarkan gelombang bunyi dengan
frekuensi Sf dan panjang gelombang ./ Sfv Perhatikan beberapa puncak gelombang
yang terpisah dengan jarak yang sama, yaitu . Puncak-puncak gelombang yang mendekati
pendengar yang bergerak itu mempunyai laju perambatan relatif terhadap pendengar sebesar
.Pvv Jadi, frekuensi Pf di mana puncak-puncak gelombang itu tiba di posisi pendengar
(artinya, frekuensi yang didengar oleh pendengar) adalah
13. S
PP
P
fv
vvvv
f
/
(5.20)
.1 S
P
P f
v
v
f
(5.21)
Gambar 5.5 Pendengar yang bergerak menuju sumber bunyi yang tidak bergerak akan
mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi sumber.
Dengan demikian, pendengar yang bergerak menuju sumber bunyi seperti pada
Gambar 5.5 pendengar akan mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada yang didengar
oleh pendengar yang diam. Sebaliknya, pendengar yang bergerak menjauhi sumber bunyi
akan mendengar frekuensi yang lebih rendah.
2. Sumber Bunyi dan Pendengar Bergerak
Apa yang terjadi jika sumber bunyi bergerak? Gambar 5.6 menunjukkan sebuah
sumber bunyi yang bergerak dengan kecepatan .Sv Laju gelombang bunyi relatif terhadap
medium (udara) adalah .v Laju gelombang bunyi nilai tetap, tidak bergantung pada gerak
sumber. Akan tetapi, panjang gelombang bunyi tidak sama dengan ./ Sfv Mengapa
demikian? Waktu untuk pancaran satu siklus gelombang sama dengan periode ./1 SfT
Dalam waktu SfT /1 ini gelombang merambat sejauh SfvvT / dan sumber bunyi
merambat sejauh ./ SSS fvTv Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak
gelombang yang berurutan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.6, panjang gelombang di
depan sumber berbeda dengan panjang gelombang di belakang sumber. Di depan sumber,
yaitu di sebelah kanan Gambar 3.6, panjang gelombangnya adalah
.
S
S
SS f
vv
f
v
f
v
(5.22)
14. Di belakang sumber, yaitu di sebelah kiri Gambar 5.6, panjang gelombangnya adalah
.
S
S
SS f
vv
f
v
f
v
(5.23)
Perhatikan bahwa gelombang-gelombang di depan sumber merapat, sedangkan gelombang-
gelombang di belakang sumber merenggang.
Gambar 5.6 Puncak-puncak gelombang yang dipancarkan oleh sumber bunyi yang bergerak.
Di depan sumber bunyi puncak-puncak gelombang merapat, sedangkan di belakang sumber
puncak-puncak gelombang merenggang.
Untuk menentukan frekuensi yang didengar oleh pendengar di belakang sumber, kita
substitusi Persamaan (5.23) ke Persamaan (5.23) yang pertama. Diperoleh,
SS
PP
P
fvv
vvvv
f
/)(
.S
S
P
P f
vv
vv
f
(5.24)
Persamaan (5.24) berlaku untuk semua kemungkinan gerak sumber bunyi dan
pendengar (relatif terhadap medium udara) sepanjang garis yang menghubungkan sumber
bunyi dan pendengar itu. Jika pendengar diam, .0Pv Jika sumber bunyi dan pendengar
keduanya diam atau memiliki kecepatan yang sama relatif terhadap medium, SP vv dan
.SP ff Jika arak kecepatan sumber atau arah kecepatan pendengar berlawanan dengan arah
pendengar menuju sumber (yang telah didefinisikan bertanda positif), maka kecepatan
sumber atau pendengar pada Persamaan (5.24) bertanda negatif.
15. VII. Langkah-langkah Kegiatan
A. Kegiatan Awal (± 10 menit)
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1. Mengucapkan salam pembuka. Menjawab salam.
2. Fase 1
Mengecek kesiapan siswa untuk
mengikuti pembelajaran.
Menanyakan kehadiran siswa.
Menanyakan kesiapan siswa dalam
mengikuti proses pembelajaran.
Meminta salah satu siswa untuk
memimpin doa.
Mengikuti permintaan dari Bu
guru.
Menjawab pertanyaan Bu
guru.
Salah satu siswa memimpin
doa.
Berdoa.
3. Fase 1
Memberikan motivasi kepada siswa dan
menyebutkan tujuan.
Memperhatikan dan mengikuti
perintah dari Bu guru.
B. Kegiatan Inti
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1.
a.
Eksplorasi
Fase 2
Mendemonstrasikan pengetahuan atau
keterampilan kepada siswa.
Menyajikan informasi tahap demi tahap.
Memperhatikan penjelasan dari Bu
guru dan mencatat materi
pembelajaran.
2. Fase 3
Membimbing pelatihan
Memberikan contoh soal dan
memberikan bimbingan kepada
siswa dalam mengerjakan soal.
Memberikan kesempatan kepada
siswa untuk menanyakan sesuatu
yang belum mereka pahami dari
materi yang sudah dijelaskan.
Mengerjakan contoh soal yang
diberikan oleh Bu guru dan
menanyakan hal-hal yang masih
beum mereka pahami.
3. Konfirmasi
16. Fase 4
Mengecek pemahaman dan memberikan
umpan balik.
Menjawab pertanyaan dari Bu
guru.
C. Penutup
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1. Fase 5
Memberikan kesempatan kepada siswa
untuk pelatihan lanjutan dengan cara
memberikan pekerjaan rumah.
Memperhatikan Bu guru.
2. Mengucapkan salam penutup dan
memberitahukan informasi tentang
materi pada pertemuan selanjutnya.
Memperhatikan dan menjawab
salam dari Bu guru.
VIII. Penilaian
a. Teknik Penilaian : Penilaian kerja (sikap dan tes tertulis)
b. Bentuk instrumen : Tes tertulis
IX. Sumber Belajar
Buku IPA Terpadu untuk SMP kelas IX ( Tim Penyusun : Depdiknas)
Mengetahui
Kepala Sekolah,
Drs. X
NIP xxxxxxxxxxxxxxxx
Palangka Raya, Maret 2015
Guru Mata Pelajaran,
Fitriani
ACB 112 019