SOAL 01
FISIKA SIMAK UI 2009 Kode 914 No.44
Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 10 sumber bunyi berintensitas sama adalah taraf intensitas satu sumber bunyi ditambah 10 dB.
SEBAB
10 sumber bunyi berintensitas sama menghasilkan intensitas suara 10 kali intensitas satu sumber bunyi
Jawaban: pernyataan benar dan alasan benar
Taraf intensitas untuk \(n\) buah sumber bunyi:
\(\color{blue} \text{TI}_2 = \text{TI}_1 + 10 \cdot \log n\)
untuk \(n = 10\)
\(\text{TI}_2 = \text{TI}_1 + 10 \cdot \log 10\)
\(\text{TI}_2 = \text{TI}_1 + 10 \cdot 1\)
\(\text{TI}_2 = \text{TI}_1 + 10\)
Jadi, taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 10 sumber bunyi berintensitas sama adalah taraf intensitas satu sumber bunyi ditambah 10 dB (pernyataan benar)
Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 10 sumber bunyi berintensitas sama adalah taraf intensitas satu sumber bunyi ditambah 10 dB
Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 100 sumber bunyi berintensitas sama adalah taraf intensitas satu sumber bunyi ditambah 20 dB
Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan oleh 1000 sumber bunyi berintensitas sama adalah taraf intensitas satu sumber bunyi ditambah 30 dB
dan seterusnya
Jadi, 10 sumber bunyi berintensitas sama menghasilkan intensitas suara 10 kali intensitas satu sumber bunyi (alasan benar)
SOAL 02
FISIKA SIMAK UI 2010 Kode 503 No.34
Taraf intensitas bunyi pada suatu jendela terbuka yang luasnya 0,5 m² adalah 70 dB. Jika ambang bunyi \(10^{-16}\) watt/cm², daya akustik yang masuk melalui jendela tersebut adalah…
(A) \(5 \times 10^{-10}\) watt
(B) \(5 \times 10^{-8}\) watt
(C) \(1 \times 10^{-7}\) watt
(D) \(5 \times 10^{-6}\) watt
(E) \(1 \times 10^{-5}\) watt
Jawaban: D
\(\text{TI} = 10\cdot \log \dfrac{\text{I}}{\text{I}_0}\)
\(\text{I}_0 = 10^{-16}\) watt/cm² \(= 10^{-12}\) watt/m²
\(70 = 10\cdot \log \dfrac{\text{I}}{10^{-12}}\)
Bagi kedua ruas dengan 10,
\(7 = \log \dfrac{\text{I}}{10^{-12}}\)
\(\dfrac{\text{I}}{10^{-12}} = 10^7\)
\(\text{I} = 10^7 \cdot 10^{-12}\)
\(\text{I} = 10^{-5}\)
Diperoleh intensitas bunyi = \(10^{-5}\) watt/m²
\(\text{I} = \dfrac{\text{P}}{\text{A}}\)
\(10^{-5} = \dfrac{\text{P}}{0,5}\)
\(\text{P} = 0,5 \times 10^{-5} \text{ watt}\)
\(\text{P} = 5 \times 10^{-6} \text{ watt}\)
SOAL 03
FISIKA SIMAK UI 2014 No.32
Ultrasonografi menggunakan gelombang dengan frekuensi yang jauh lebih tinggi dibanding gelombang audiosonik.
SEBAB
Frekuensi tinggi digunakan agar tidak mengganggu pendengaran pasien dan dokter
Jawaban: Pernyataan benar dan alasan benar
Gelombang yang dihasilkan oleh alat ultrasonografi (USG) menggunakan gelombang ultrasonik.
Karena gelombang ultrasonik memiliki frekuensi yang lebih tinggi dari audiosonik, maka tidak dapat didengar oleh manusia sehingga tidak mengganggu pendengaran pasien dan dokter.
SOAL 04
FISIKA SIMAK UI 2015 No.36
Seseorang yang terjun bebas dari ketinggian 100 meter mendengar suara peluit yang berasal dari dasar jurang, maka orang tersebut…
(1) mendengar suara peluit dengan frekuensi lebih rendah
(2) mendengar suara peluit dengan frekuensi lebih tinggi
(3) mendengar suara peluit dengan frekuensi semakin rendah
(4) mendengar suara peluit dengan frekuensi semakin tinggi
Jawaban: 2 dan 4 benar
Dari persamaan efek Doppler,
\(f_p = \dfrac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \cdot f_s\)
Pendengar mendekati sumber bunyi (peluit) maka \(v_p\) bernilai positif
Sumber bunyi tidak bergerak maka \(v_s = 0\)
\(f_p = \dfrac{v + v_p}{v} \cdot f_s\)
Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa saat pendengar mendekati sumber bunyi maka pendengar akan mendengar suara peluit dengan frekuensi lebih tinggi dan mendengar suara peluit dengan frekuensi semakin tinggi saat posisinya semakin dekat dengan sumber bunyi.
SOAL 05
FISIKA SIMAK UI 2016 No.42
Radar menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mendeteksi suatu objek
SEBAB
Gelombang elektromagnetik terdiri atas komponen medan listrik dan medan magnet
Jawaban: pernyataan benar dan alasan benar namun tidak menunjukkan hubungan sebab akibat
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk merambat.
Radar menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mendeteksi suatu objek (benar)
Gelombang elektromagnetik terdiri atas komponen medan listrik dan medan magnet (benar)
SOAL 06
FISIKA SIMAK UI 2017 No.44
Seorang anak mengikat peluit dengan tali 1 m dan memutarnya dengan kecepatan 2 m/s. Peluit mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 200 Hz. Jika ada seorang teman berdiri 500 m dari anak itu, maka…
(1) ketika peluit menuju teman, ia mendengar frekuensi lebih besar dari 200 Hz
(2) ketika peluit menuju teman, si anak mendengar frekuensi lebih besar dari 200 Hz
(3) ketika peluit menjauhi teman, ia mendengar frekuensi lebih kecil dari 200 Hz
(4) ketika peluit menjauhi teman, si anak mendengar frekuensi lebih kecil dari 200 Hz
Jawaban: 1 dan 3 benar
Gunakan persamaan efek Doppler,
\(f_p = \dfrac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \cdot f_s\)
Ketentuan:
- saat pendengar mendekati sumber bunyi kecepatan pendengar positif
- saat pendengar menjauhi sumber bunyi kecepatan pendengar negatif
- saat sumber bunyi mendekati pendengar kecepatan sumber bunyi negatif
- saat sumber bunyi menjauhi pendengar kecepatan sumber bunyi positif
Anggap kecepatan rambat bunyi di udara \(v\) = 340 m/s
Di soal ini, saya anggap ia adalah temannya si anak dan si anak adalah orang yang memutar peluit (bergerak melingkar terhadap si anak)
Pernyataan 1: ketika peluit menuju teman, ia mendengar frekuensi lebih besar dari 200 Hz (benar)
\(f_p = \dfrac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \cdot f_s\)
sumber bunyi mendekati pendengar, maka \(v_s\) negatif
\(f_p = \dfrac{340 \pm 0}{340 \:-\: 2} \cdot 200 \text{ Hz}\)
\(f_p = 201,18 \text{ Hz}\)
Jadi, temannya si anak ini akan mendengar bunyi peluit dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi bunyi peluit saat peluit bergerak mendekatinya.
Pernyataan 2: ketika peluit menuju teman, si anak mendengar frekuensi lebih besar dari 200 Hz (salah)
Anak yang memutar peluit akan mendengar suara peluit dengan frekuensi sama karena peluit bergerak melingkar jadi tidak menjauh maupun mendekati si anak.
Pernyataan 3: ketika peluit menjauhi teman, ia mendengar frekuensi lebih kecil dari 200 Hz (benar)
\(f_p = \dfrac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \cdot f_s\)
sumber bunyi menjauhi pendengar, maka \(v_s\) positif
\(f_p = \dfrac{340 \pm 0}{340 + 2} \cdot 200 \text{ Hz}\)
\(f_p = 198,83 \text{ Hz}\)
Pernyataan 4: ketika peluit menjauhi teman, si anak mendengar frekuensi lebih kecil dari 200 Hz (salah)
Anak yang memutar peluit akan mendengar suara peluit dengan frekuensi sama karena peluit bergerak melingkar jadi tidak menjauh maupun mendekati si anak.