PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA TENTANG TARAF INTENSITAS BUNYI

Posted by on 30 January 2018 - 9:24 AM

Edutafsi.com - Taraf Intensitas Bunyi. Pembahasan soal ujian nasional bidang studi fisika tentang taraf intensitas bunyi untuk tingkat menengah atas. Taraf intensitas merupakan salah satu subtopik dalam bab gelombang bunyi dan berhubungan erat dengan intensitas bunyi. Intensitas adalah energi yang dipindahkan persatuan luas per satuan waktu. Umumnya model soal tentang taraf intensitas adalah menentukan taraf intensitas dari sejumlah sumber bunyi yang dibunyikan serentak atau menentukan pengaruh jarak terhadap intensitas bunyi. Pada kesempatan ini, edutafsi akan membahas beberapa soal tentang taraf intensitas yang pernah keluar dalam ujian nasional sebagai gambaran untuk murid mengenai soal ujian nasional selanjutnya.

Soal 1 : Menentukan Perbandingan Taraf Intensitas Bunyi

Bunyi klakson sebuah sepeda motor saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah mobil saat dibunyikan adalah 60 dB (Io = 10-12 W.m-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil dibunyikan secara serentak, maka perbandingan taraf intensitas bunyi klakson sepeda motor dengan mobil adalah ....
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 8
D. 8 : 9
E. 9 : 10

Pembahasan :
Dik : TIs = 40 dB, TIm = 60 dB, Io = 10-12 W.m-2
Dit : TI100s : TI10m = .... ?

Pada data di atas dmisalkan sepeda motor (s), mobil (m), taraf intensitas satu sepeda motor (TIs), taraf intensitas satu mobil (TIm), taraf intensitas seratur sepeda motor (TI100s), dan taraf intenistas sepuluh mobil (TI10m).

Taraf intensitas bunyi adalah logaritma perbandingan antara intensitas bunyi (I) dengan nilai intensitas ambang untuk bunyi ambang (Io). Jika taraf intensitas sebuah sumber bunyi diketahui, maka taraf intensitas n sumber bunyi dapat ditentukan dengan rumus berikut:
TIn = TI1 + l0 log n

Keterangan :
TI1 = taraf intensitas satu sumber bunyi (dB)
TIn = taraf intensitas n sumber bunyi (dB)
n = banyak sumber bunyi.

Taraf intensitas bunyi untuk 100 klakson sepeda motor:
⇒ TI100s = TIs + 10 log 100
⇒ TI100s = 40 + 10(2)
⇒ TI100s = 40 + 20
⇒ TI100s = 60 dB

Taraf intesitas bunyi untuk 10 klason mobil :
⇒ TI10m = TIm + 10 log 10
⇒ TI10m = 60 + 10(1)
⇒ TI10m = 60 + 10
⇒ TI10m = 70 dB

Dengan demikian, perbandingan keduanya adalah:
⇒ TI100s : TI10m = 60 dB : 70 dB
⇒ TI100s : TI10m = 6 : 7

Penyelesaian ringkas :
⇒ TI100s / TI10m = (40 + 10 log 100)/(60 + 10 log 10)
⇒ TI100s / TI10m = (40 + 20)/(60 + 10)
⇒ TI100s / TI10m = 60/70
⇒ TI100s / TI10m = 6/7

Jadi, perbandigan taraf intensitas 100 klakson sepeda motor dengan 10 klakson mobil adalah 6 : 7.
Jawaban : B

Soal 2 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Mesin

Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin A adalah 45 dB (Io = 10-12 W.m-2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin A dengan taraf intensitas bunyi 100 mesin A adalah ....
A. 10 : 11
B. 11 : 12
C. 11 : 13
D. 12 : 13
E. 13 : 14

Pemba hasan :
Dik : TI = 45 dB, Io = 10-12 W.m-2
Dit : TI10 : TI100 = .... ?

Soal ini sebenarnya sama dengan soal nomor satu hanya saja pada soal ini yang dibandingkan adalah sebuah sumber bunyi yang sama dengan jumlah yang berbeda. Prinsip kerjanya sama, kita tentukan taraf intensitas untuk masing-masing jumlah suber bunyi yang diminta.

Taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin A :
⇒ TI10 = TI + 10 log 10
⇒ TI10 = 45 + 10(1)
⇒ TI10 = 45 + 10
⇒ TI10 = 55 dB

Taraf intensitas bunyi untuk 100 mesin A :
⇒ TI100 = TI + 10 log 100
⇒ TI100 = 45 + 10(2)
⇒ TI100 = 45 + 20
⇒ TI100 = 65 dB

Dengan demikian, perbandingan keduanya adalah:
⇒ TI10 : TI100 = 55 : 65
⇒ TI10 : TI100 = 11 : 13

Penyelesaian ringkas :
⇒ TI10 / TI100 = (40 + 10 log 10)/(60 + 10 log 100)
⇒ TI10 / TI100 = (45+ 10)/(45 + 20)
⇒ TI10 / TI100 = 55/65
⇒ TI10 / TI100 = 11/13

Jadi perbandingan taraf intensitas bunyi sepuluh mesin A dengan seratus mesin A adalah 11 : 13.
Jawaban : C

Soal 3 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Peluit

Taraf intensitas bunyi seribu peluit identik yang dibunyikan secara serentak adalah 60 dB. Jika 10 peluit identik dibunyikan secara serentak, maka taraf intensitasnya adalah ....
A. 90 dB
B. 70 dB
C. 60 dB
D. 50 dB
E. 40 dB

Pembahasan :
Dik : TI1000 = 60 dB
Dit : TI10 = .... ?

Taraf Intensitas bunyi untuk 1 peluit :
⇒ TI1000 = TI + 10 log 1000
⇒ 60 = TI + 10(3)
⇒ 60 = TI + 30
⇒ TI = 60 - 30
⇒ TI = 30 dB

Taraf intensitas bunyi untuk 10 peluit :
⇒ TI10 = TI + 10 log 10
⇒ TI10 = 30 + 10 (1)
⇒ TI10 = 30 + 10
⇒ TI10 = 40 dB

Penyelesaian ringkas :
⇒ TI10 = (TI1000 - 10 log 1000) + 10 log 10
⇒ TI10 = (60 - 30) + 10
⇒ TI10 = 40 dB

Jadi, taraf intensitas bunyi untuk 10 peluit identik adalah 40 dB.
Jawaban : E

Soal 4 : Pengaruh Jarak Terhadap Taraf Intensitas

Titik A berada pada jarak 1 meter dari sumber bunyi sedangkan titik B berada pada jarak 100 meter dari sumber bunyi yang sama. Jika intensitas bunyi di titik A adalah 10-7 W/m2 dan intensitas bunyi ambang adalah 10-12 W/m2, maka perbandingan taraf intensitas di titik A dengan titik B adalah ....
A. 5 : 3
B. 5 : 1
C. 4 : 5
D. 4 : 3
E. 3 : 1

Pembahasan :
Dik : rA = 1 m, rB = 100 m, IA = 10-7 W/m2, Io = 10-12 W/m2
Dit : TIA : TIB = .... ?

Intensitas adalah energi yang dipindahkan per satuan luas persatuan waktu atau diartikan juga sebagai perbandingan antara daya dengan luas. Secara matematis, hubungan intensitas bunyi dengan jarak adalah sebagai berikut:
I1/I2 = [R2/R1]2

Keterangan :
I1 = intensitas bunyi di titik pertama (W/m2)
I2 = intensitas bunyi di titik kedua (W/m2)
R1 = jarak titik pertama ke sumber bunyi (m)
R2 = jarak titik kedua ke sumber bunyi (m).

Dengan menggunakan rumus perbandingan di atas, maka kita dapat menentukan besar inetnsitas bunyi di titik B sebagai berikut:
⇒ IB/IA = [RA/RB]2
⇒ IB = [RA/RB]2 . IA
⇒ IB = [1/100]2 . 10-7
⇒ IB = [10-2]2 . 10-7
⇒ IB = 10-4 . 10-7
⇒ IB = 10-11 W/m2

Taraf intensitas bunyi di titik A :
⇒ TIA = 10 log (IA/Io)
⇒ TIA = 10 log (10-7/10-12)
⇒ TIA = 10 log (10-7 . 1012)
⇒ TIA = 10 log 105
⇒ TIA = 10 (5)
⇒ TIA = 50 dB

Taraf intensitas bunyi di titik B :
⇒ TIB = 10 log (IB/Io)
⇒ TIB = 10 log (10-11/10-12)
⇒ TIB = 10 log (10-11 . 1012)
⇒ TIB = 10 log 101
⇒ TIB = 10 (1)
⇒ TIB = 10 dB

Dengan demikian, perbandingan keduanya adalah :
⇒ TIA : TIB = 50 dB : 10 dB
⇒ TIA : TIB = 5 : 1

Jika dketahui bahwa sumber bunyi menghasilkan taraf intensitasi TI1 dengan jarak R1 serta taraf intensitas TI2 pada jarak R2 dari sumber bunyi, maka hubungan taraf intensitas pada jarak pertama dan jarak kedua dapat dinyatakan dengan persamaan pada gambar di bawah ini.

Pembahasan soal UNBK Fisika taraf intensitas bunyi

Penyelesaian ringkas :
Setelah taraf intensitas A dihitung, maka perbandingan taraf intensitas dapat ditentukan dengan :
⇒ TIA / TIB = TIA / {TIA + 20 log (RA/RB)}
⇒ TIA / TIB = 50 / {50 + 20 log (1/100)}
⇒ TIA / TIB = 50 / (50 + 20 log 10-2)
⇒ TIA / TIB = 50 / (50 - 40)
⇒ TIA / TIB = 50 / 10
⇒ TIA / TIB = 5/1

Jadi, perbandingan taraf intensitas bunyi di titik A dan titik B adalah 5 : 1.
Jawaban : B

Soal 5 : Menentukan Jumlah Mesin Agar Taraf Intensitas Sama

Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi:
Sumber BunyiTaraf Intensitas (TI)
Suara kicau burung80 dB
Sirine ambulans100 dB
Guntur160 dB

Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas bunyi 70 dB (Io = 10-12 W.m-2). Agar suara mesin menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan suara sirine ambulans, maka diperlukan jumlah mesin mobil sebanyak .....
A. 3000 mesin
B. 1000 mesin
C. 100 mesin
D. 30 mesin
E. 20 mesin

Pembahasan :
Dik : TI = 70 dB, TIs = 100 dB, Io = 10-12 W.m-2
Dit : n = .... ?

Pada soal, yang ditanya adalah berapa jumlah mobil yang dibutuhkan agar menghasilkan taraf intensitas yang sama dengan taraf intensitas sirine ambulance. Itu artinya taraf intensitas n mobil harus sama dengan 100 dB. Dengan demikian berlaku :
⇒ TIn = 100 dB
⇒ TI + 10 log n = 100
⇒ 70 + 10 log n = 100
⇒ 10 log n = 100 - 70
⇒ 10 log n = 30
⇒ log n = 30/10
⇒ log n = 3
⇒ log n = log 103
⇒ n = 103
⇒ n = 1000

Penyelesaian ringkas :
⇒ n = 10(TIs - TI)/10
⇒ n = 10(100 - 70)/10
⇒ n = 103
⇒ n = 1000

Jadi, agar dihasilkan taraf intensitas yang setara dengan sirine ambulans, dibutuhkan 1000 mesin mobil yang identik.
Jawaban : B

Demikianlah pembahasan beberapa soal ujian nasional bidang studi fisika tentang taraf intensitas bunyi. Jika pembahasan soal taraf intensitas bunyi ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share di bawah ini.


Edutafsi.com adalah blog bahan belajar sekolah yang ditujukan untuk membantu murid belajar. Dukung edutafsi untuk terus berkembang dengan like laman facebook edutafsi, follow IG Tafsi Junior, dan subscribe youtube Tafsi Video. Terimakasih telah berkunjung ke blog ini. Semoga bermanfaat.


Advertisements