KD. 3.9 GELOMBANG BUNYI & CAHAYA A. GELOMBANG BUNYI Efek Doppler 1 : https://www.youtube.com/watch?v=SJOKSkygwhU Efek Doppler 2 : https://www.youtube.com/watch?v=aJJY-jzf7q4 Contoh : 1. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72 km/jam mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 940 Hz. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Bunyi yang didengar oleh orang yang berada di stasiun berfrekuensi… Diketahui: vs = 72 km/jam = 20 m/s (sumber bunyi mendekati pendengar (-)) vp = 0 m/s (pendengar diam) fs = 940 Hz v = 340 m/s Ditanya: fp? Jawab: 2. Sumber bunyi memancarkan bunyi dengan frekuensi 500 Hz saling mendekat dengan pendengar. Kecepatan sumber bunyi 40 m/s dan kecepatan pendengar 50 m/s. Jika kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s, frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar adalah… Diketahui: fs = 500 Hz vs = 40 m/s (sumber bunyi mendekati pendengar (-)) vp = 50 m/s (pendengar mendekati sumber bunyi (+)) v = 340 m/s Ditanya: fp ? Jawab: Contoh 1 : Contoh 2 : Sebuah sirine pada mobil pemadam kebakaran dengan frekuensi 2000 Hz mendekati seseorang yang memancarkan bunyi dengan frekuensi yang sama.bergerak mendekati mobil pemadam kebakaran (saling mendekati). Jika pemadam kebakaran mendekat dengan kecepatan 30 m/s dan pendengar mendekat dengan kecepatan 20 m/s, maka pelayangan bunyi yang di dengar oleh pendengar adalah? Pembahasan : Gunakan efek doppler Gelombang Stasioner pada Alat Penghasil Bunyi 1) Dawai/Senar/Gitar Percobaan Melde : https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-astring_in.html Contoh : Percobaan Melde menggunakan tali yang panjangnya 2 meter dan massanya 2,5 gr serta diberi gaya tegangan sebesar 50 N. Tentukan berapa m/s cepat rambat gelombang pada tali tersebut! Penyelesaian : Diketahui : l=2m m = 2,5 × 10-3 kg F = 50 N Ditanyakan : v = ... ? v = 200 m/s Jadi, cepat rambat gelombang pada tali adalah 200 m/s. Tingkatan nada pada dawai : V=λ.f kedua ketiga keempat 2) Pipa Organa Terbuka Nada dasar Nada atas 1 Nada atas 2 3) Pipa Organa Tertutup L Contoh : Contoh 1 (dawai) Contoh 2 (pipa organa terbuka) Contoh 3 (pipa organa tertutup) Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi Intensitas (I) Taraf Intensitas (TI) Contoh : Contoh 1 Contoh 2 Contoh 3 Contoh 4 Taraf intensitas bunyi suatu tempat yang berjarak 5 m dari sumber bunyi sebesar 70 dB. Tempat yang berjarak 500 m dari sumber bunyi bertaraf intensitas sebesar .... Jawaban : B Pembahasan : B. GELOMBANG CAHAYA 1) Interferensi Celah Ganda / Interferensi Young Link simulasi phet : https://phet.colorado.edu/sims/html/waveinterference/latest/wave-interference_en.html Contoh : Contoh 1 Contoh 2 Contoh 3 2) Kisi Difraksi Interferensi maksimum terjadi bila beda lintasan cahaya datang dari dua celah yang berdekatan sebesar kelipatan bilangan bulat dari panjang gelombang. Δs = d sin θ dan Δs = λ, 2λ, 3λ, ... Sehingga interferensi maksimum (pita terang) yang terjadi pada kisi difraksi dapat dirumuskan sebagai berikut : atau Dimana : dengan: d = jarak antar celah atau tetapan kisi p = jarak terang ke-n diukur dari terang pusat N = jumlah garis per satuan panjang λ = panjang gelombang m = orde dari difraksi = 1, 2, 3, . . . m = 1 untuk pita terang ke–1 m = 2 untuk pita terang ke-2, dst Contoh : Contoh 1 Cahaya monokromatik dilewatkan pada kisi dengan 1000 garis tiap cm. Jarak antara garis terang pusat dan garis terang ke-5 yang teramati pada layar adalah 20 cm. Jika layar berada pada jarak 100 cm dibelakang kisi, berapakah panjang gelombang cahaya tersebut? Diketahui : N = 1000 garis/cm m=5 p = 20 cm L = 100 cm Ditanya : λ ...? Jawab : Contoh 2 Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 5000 jatuh tegak lurus pada kisi. Jika spektrum orde ke-2 membentuk sudut deviasi 30°. Berapakah jumlah garis per cm kisi? Diketahui : λ = 5000 = 5.10-7 m = 5.10-5 cm m=2 Ѳ = 30° Ditanya : N ... ? Jawab :
