LEMBAR KERJA SISWA NOMOR 3.1
Materi/waktu : Kecepatan Perambatan
Bunyi/80 menit
I. FENOMENA/MASALAH
Pada pembelajaran
gelombang Anda juga telah mengkaji tentang cepat rambat gelombang pada tali,
air, dan gelombang cahaya. Bagaimanakah gelombang bunyi merambat? Apakah
gelombang bunyi memiliki perambatan yang sama pada udara, air, dan benda padat?
Untuk menunjukkan peristiwa perambatan gelombang bunyi, kita ikuti percobaannya
berikut ini.
II. Tujuan
Menentukan kecepatan perambatan
gelombang bunyi di udara.
III. Alat dan bahan
Dua buah pipa, sebuah selang plastik
elastik, air secukupnya, mistar, dan sebuah garputala
IV. Langkah
Percobaan
(1) Susunlah peralatan
eksperimen seperti pada Gambar 3.1.
(2) Hubungkan pipa A dan
pipa B dengan sebuah selang plastik.
(3) Tuangkan air ke dalam
pipa sehingga air akan mengisi sebagian besar pipa-pia tersebut.
(4) Atur panjang kolom udara
pada pipa B sependek mungkin, kemudian getarkan garputala di atasnya.
(5)
Turunkan pipa A secara perlahan-lahan sehingga panjang kolom udara pada pipa B
bertambah sambil mendengakan saat terjadinya bunyi kuat yang dihasilkan oleh
kolom udara pada pipa B.
(6) Ukur
panjang kolom udara pada pipa B, pada saat Anda mendengar bunyi kuat pertama.
Catat hasilnya dalam tabel (panjang kolom udara = l1)
(7)
Getarkan garputala kembali dan turunkan pipa A secara perlahan-lahan sehingga
kolom udara pada pipa B bertambah panjang. Dengarkan kembali saat terjadinya
bunyi kuat yang ke dua.
(8) Ukur
dan catat panjang kolom udara pada pipa B, pada saat terjadinya bunyi kuat
kedua (panjang kolom udara = l2)
(9) Ulangi
langkah (7) sampai Anda mendengarkan bunyi keras berikutnya, yaitu bunyi kuat
ketiga.
(10)
Ukur dan catat panjang kolom udara pada pipa B pada saat terjadinya bunyi kuat
ketiga (panjang kolom udara = l3)
Untuk memperoleh hasil
pengukuran yang lebih teliti, ulangi langkah-langkah eksperimen tersebut
sehingga untuk panjang kolom udara l1,
l2, dan l3 didapatkan masing-masing lima nilai hasil pengukuran.
Tabel data pengamatan
|
Jumlah Pengukuran
(n)
|
l1
|
l2
|
l3
|
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
V. Pertanyaan/tugas
(1) Tentukan nilai rata-rata l1, l2, dan l3.
(2) Gambarkan bentuk
gelombang yang terjadi pada kolom udara yang kosong pada pipa B.
(3) Bagaimanakah hubungan
antara panjang gelombang dengan panjang kolom udara?
(4) Tentukanlah kecepatan
rata-rata pada masing-masing kolom udara berdasarkan panjang gelombang bunyi
yang telah dicari pada (3).
(5) Pada proses apakah Anda
dapat jumpai fenomena cepat rambat bunyi pada sehari-hari.
LEMBAR KERJA SISWA NOMOR 3.2
Materi/waktu : Difraksi Gelombang
Bunyi/80 menit
I. FENOMENA/MASALAH
Pada pembelajaran
gelombang cahaya, kita mengalami kesulitan mengamati difraksi cahaya. Bagaimana
halnya dengan difraksi pada gelombang bunyi? Apakah Anda pernah mendengar suara
mesin mobil sebelum tikungan jalan walaupun Anda belum melihat mobil tersebut
karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan? Mengapa gelombang
bunyi mudah mengalami difraksi? Untuk menunjukkan peristiwa difraksi gelombang
bunyi kita ikuti percobaannya berikut ini.
II. Tujuan
Menunjukkan difraksi gelombang bunyi.
III. Alat dan bahan
Dua buah kamar bersebelahan, radio atau
tape recorder.
IV. Langkah
Kerja
(1) Anda sedang berada pada
kamar yang bersebelahan dengan adik Anda, seperti pada Gambar 3.2.
(2) Anda dan adik Anda
menutup pintu kamar. Anda sedang belajar untuk mengulang pelajaran gelombang
elektromagnetik sedang adik Anda di kamar sebelah sedang mendengar musik dari
stasiun radio favoritnya.
V. Pertanyaan/tugas
(1) Adakah gelombang bunyi
dari radio sampai ke teling Anda sehingga Anda dapat mendengar bunyi?
(2) Jika ada, fenomena
gelombang apakah yang terjadi di sini?
(3) Pada proses apakah Anda
dapat jumpai fenomena difraksi bunyi pada sehari-hari.
LEMBAR KERJA SISWA NOMOR 3.3
Materi/waktu : Interfrensi bunyi/80
menit
I. FENOMENA/MASALAH
Pada pembelajaran
gelombang cahaya Anda juga telah mengkaji tentang interfrensi cahaya. Jika dua
gelombang melalui satu titik yang sama tanpa saling mempengaruhi, maka keduanya
memiliki efek gabungan yang diperoleh dengan menjumlahkan simpangannya. Pada
kedua gelombang yang terpadu ini akan terjadi interfrensi. Apakah pada
gelombang bunyi juga terjadi peristiwa interfeensi? Untuk menunjukkan
peristiwa interfrensi gelombang bunyi, kita ikuti percobaannya berikut
ini.
II. Tujuan
Menyelidiki interfrensi dua sumber bunyi
III. Alat dan bahan
Tape recorder dan dua buah loudspeaker.
IV. Langkah
Percobaan
(1) Sediakan dua buah sumber
bunyi koheren yang berasal dari loadspeaker yang dihasilkan oleh tape recorder atau sumber bunyi lainnya. Jarak loadspeaker 1 dan 2 adalah 3,0 m.
(2) Hadapkan ke dua sumber
bunyi tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
(3) Setelah sumber bunyi
dihidupkan, Anda berjalan secara perlahan-lahan dari satu sisi ke sisi lainnya
dalam ruangan tersebut, sepanjang garis hubung ke dua pengeras suara.
(4) Dengarkan bunyi-bunyi
keras yang secara bervariasi akan terdengar sepanjang garis lintasan tersebut.
Jika sekolah Anda memiliki sound lever meter, gunakan alat
tersebut untuk mendeteksi bunyi kuat yang terjadi.
V. Pertanyaan dan
tugas
(1) Misalkan posisi loadspeaker adalah S1 dan S2. Titik-titik di mana
bunyi-bunyi keras terdengar adalah P1,
P2, P3, .... Ukurlah jarak titik-titik P1, P2, P3, .... dari sumber bunyi S1 dan S2, dan catat data Anda
pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Jarak bunyi-bunyi keras dari
tiap load speaker
|
Titik kuat (keras)
|
Jarak dari pengeras suara
|
Selisih jarak
|
|
|
pertama
|
kedua
|
||
|
P1
|
S1P1 =
. . . . .
|
S2P1 =
. . . . .
|
ΔS1 = . . . . .
|
|
P2
|
S1P2 =
. . . . .
|
S2P2 =
. . . . .
|
ΔS2 = . . . . .
|
|
P3
|
S1P3 =
. . . . .
|
S2P3 =
. . . . .
|
ΔS3 = . . . . .
|
(2) Apabila titik-titik di
mana bunyi lemah terdengar adalah titik-titik L1,
L2, L3,. . ., ukurlah jarak
titik-titik L1, L2, L3,. . ., dari sumber bunyi S1 dan S2, dan catat data Anda pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Jarak bunyi-bunyi lemah dari
tiap load speaker
|
Titik kuat (keras)
|
Jarak dari pengeras suara
|
Selisih jarak
|
|
|
pertama
|
kedua
|
||
|
L1
|
S1L1 =
. . . . .
|
S2L1 =
. . . . .
|
ΔS1 = . . . . .
|
|
L2
|
S1L2 =
. . . . .
|
S2L2 =
. . . . .
|
ΔS2 = . . . . .
|
|
L3
|
S1L3 =
. . . . .
|
S2L3 =
. . . . .
|
ΔS3 = . . . . .
|
(3) Apakah selisih |ΔS2 - ΔS1 |, |ΔS3 - ΔS2 |, dari Tabel 1 untuk bunyi kuat adalah
sama?,Deskripsikan hasil yang Anda peroleh.
(4) Apakah selisih |ΔS2 - ΔS1 |, |ΔS3 - ΔS2 |, dari Tabel 2 untuk bunyi lemah adalah
sama?,Deskripsikan hasil yang Anda peroleh.
(5) Deskripsikan kesimpulan berdasarkan hasil-hasil percobaan
di atas.
(6) Pada proses apakah Anda dapat jumpai fenomena interfrensi
pada sehari-hari.
Lembaran Kerja Siswa (LKS) Bab-3
Gelombang Bunyi
Berikut disajikan
masalah-masalah gelombang bunyi. Semua masalah tersebut akan dapat dipecahkan
jika Anda membaca Bab-3 dan berdiskusi dengan teman Anda. Oleh sebab itu, bacalah
Bab-3 dengan seksama, kemudian diskusikan masalah-masalah tersebut, dan
susunlah laporan hasil diskusi Anda.
1.
Pernahkah Anda mencari jangkrik di sawah? Mengapa suara jangkrik tiba-tiba
menghilang ketika kita berusaha mendekati dan menangkap jangkrik tersebut
padahal kita sudah berjalan perlahan?
2. Perhatikan gambar
kelelawar berikut.
Mengapa kelelawar terbang di malam hari tidak pernah menabrak pohon?
3.
Kita sering mendengar perpaduan alunan musik tradisonal (gamelan) yang begitu indah sampai di telinga kita. Mengapa suara gamelan bisa sampai ke telinga kita?
4. Suatu
bel listrik dibunyikan di dalam tabung hampa udara. Ternyata dari luar tidak
terdengar suaranya. Mengapa hal ini bisa terjadi?
5. Sebuah
sumber bunyi dari 700 Hz bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi seorang
pengamat yang diam. Berapa frekwensi yang di dengar oleh pengamat jika terdapat
angin yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s searah sumber bunyi dan kecepatan
bunyi 340 m/s.
6. Sebuah
pipa organa tertutup panjangnya 80 cm, ditiup dan menghasilkan nada atas kedua.
Berapakah panjang pipa organa terbuka yang dapat menghasilkan nada atas pertama
yang beresonansi dengan nada atas kedua pipa organa tertutup tersebut.
7. Suatu
sumber bunyi memancarkan energi ke segala arah. Jika jarak sumber bunyi
terhadap pendengar dibuat lebih jauh empat kali jarak semula. Berapakah
berkurangnya taraf intensitasnya ?
8. Sebuah
pipa organa terbuka menghasilkan nada atas kedua sebesar 1500 Hz. Bila cepat
rambat suara di udara 340 m/s. Tentukanlah panjang pipa organa tersebut. Bila
dengan panjang pipa di atas dijadikan pipa organa tertutup berapakah frekwensi
nada atas pertamanya.
9.
Sepotong dawai yang panjangnya 101 cm menghasilkan nada dasar yang
menimbulkan layangan 2 Hz dengan nada dasar pipa organa tertutup yang panjang
pipanya 42,5 cm. layangan hilang bila kawat dui potong 1 cm. Berapa panjang
pipa organa harus diubah, agar tidak terjadi layangan, apabila dawai tidak
dipotong.
10. Sebuah pipa
organa terbuka menghasilkan nada dasarnya dengan frekwensi 170 Hz. Bila panjang
pipa organa terbuka tersebut sama dengan panjang sebuah pipa organa tertutup,
maka berapa frekwensi nada atas pertama yang dihasilkan oleh pipa organa
tertutup ini, bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s.
11. Sebuah pipa
organa tertutup panjangnya 50 cm dan sebuah dawai panjangnya 1 m, kedua dawai
menghasilkan nada dasarnya, dan menyebabkan timbul 2 layangan per detik. nada
dawai lebih tinggi. Kemudian dawai dipotong 66 cm dengan diberi tegangan tetap.
nada yang dihasilkan dawai ini dengan nada atas pertama pipa organa membuat 4
layangan per detik, kini nada pipa organa yang lebih tinggi.
(a) Hitung frekwensi nada dasaar pipa organa dan nada dasar dawai sebelum
dipotong. (b) Hitung kelajuan rambat bunyi dalam udara dan dawai.
12. Sebuah
petasan diledakkan di suatu tempat. Pada jarak 2 meter dari pusat ledakan
intensitasnya = 10-4 watt/m2. Tentukanlah daya
ledakan dan intensitas bunyi pada jarak 20 meter dari pusat ledakan.
13. Dalam suatu ruang periksa di
Puskesmas ada seorang bayi menangis dengan taraf intensitas 80 dB. Bila dalam
ruang tersebut terdapat 10 orang bayi yang menangis bersamaan dengan kekuatan
sama, hitunglah taraf intensitasnya.
14. Hitung perbandingan intensitas
dua sumber bunyi yang mempunyai perbedaan taraf intensitas = 8 dB.
15. Pada jarak 2 meter sumber
ledakan mempunyai taraf intensitas 90 dB. Berapa taraf intensitas ledakan pada
jarak 20 meter.
16. Sebuah garpu tala frekwensinya
400 Hz digerakkan menjauhi pendengar, dan mendekati dinding dengan kecepatan 2
m/s. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Berapa pelayangan akan terdengar
perdetik, jika bunyi dipantulkan oleh dinding dan dianggap tidak ada
penyerapan.
17. Suatu bunyi dengan tingkat
kebisingan 75 dB, sedangkan bunyi kedua dengan tingkat tingkat kebisingan 72
dB. Berapakah tingkat kebisingan bila kedua suara tadi digabungkan.
18. Dua gelombang bunyi
intensitasnya masing-masing 10 watt/cm2 dan 500 watt/cm2. Berapa perbedaan taraf inensitasnya dinyatakan
dalam dB jika intensitas ambang 10-12 watt/m2.
Materi
