5.64k likes | 15.34k Views
GELOMBANG, DAN BUNYI. Bahan Ajar IPA SMP Kelas /Semester : 8 / 2 Alokasi Waktu : 6 JP. Disusun Oleh : Kaharudin, S.Pd SMP Negeri 4 Randudongkal. Kompetensi Dasar. KD 1 KD 2. SK / KD. Indikator. Solusi. B ahan ajar : Getaran dan Gelombang Bunyi. Materi. Latihan. Evaluasi.
E N D
GELOMBANG, DAN BUNYI Bahan Ajar IPA SMP Kelas /Semester : 8 / 2 Alokasi Waktu : 6 JP Disusun Oleh : Kaharudin, S.Pd SMP Negeri 4 Randudongkal
Kompetensi Dasar • KD 1 • KD 2 SK / KD Indikator Solusi Bahan ajar: • GetarandanGelombang • Bunyi Materi Latihan Evaluasi
Cakupan SK/KD • Mendeskripsikan konsep getaran dan gelombang serta parameter-parameternya • Mendeskripsikan konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari Memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang dan optika dalam produk teknologi sehari-hari
Indikator TPKKD 1 • Mengidentifikasi getaran pada kehidupan sehari-hari • Menentukan perioda dan frekuensi suatu getaran • Membedakan karakteristik gelombang longitudinal dan gelombang transversal • Menghitung frekuensi gelombang dengan menggunakan hubungan antara kecepatan rambat gelombang, frekuensi dan panjang gelombang Indikatorkarakter: Teliti, tekun, jujur, cermat, kritis, bertanggungjawab dan komunikatif
Indikator TPKKD 2 • Membedakan infrasonik, ultrasonik dan audiosonik • Membuktikan terjadinya gelombang bunyi • Menunjukkan gejala resonansi dalam kehidupan sehari-hari • Memberikan contoh pemanfaatan dan dampak pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi Indikatorkarakter: Teliti, tekun, jujur, cermat, kritis, bertanggungjawab dan komunikatif
GETARAN DAN GELOMBANG Pengertian : Getaran Frekuensi Periode Simpangan Gelombang Gelombang Transversal Gelombang Longitudinal Panjang Gelombang Cepat rambat gelombang Hubunganfrekuensidanperiodesecaramatematis ditulissebagaiberikut. T = 1 / f dengan: T = periodegetar (s) f = banyaknya getaran per sekon (Hz)
EVALUASI BELAJARKD1Waktu : 40 mnt NaskahSoalUlanganHarian SoalUraian : 1 2 KunciJawaban: 1 3 4 5 6 2 7 8 9 10 3 4 6 11 12 5 7 8 9 10
Materi soal SKL UN 07/08 5. Apakah yang dimaksud dengan gelombang itu dan bagaimana definisi 1 gelombang ? 6. Bagaimana perbedaan antara gelombang transversal dan longitudinal? Beri contoh masing-masing! 7. Jika panjang AG sama dengan 15 cm dan waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,25 sekon, maka hitunglah kecepatan gelombang tersebut ! Catatan: Jarak 1 gelombang adalah jarak tempuh gelombang yang memuat satu lembah dan satu bukit.
SOLUSI • Benda dikatakanbergetarbilabendaitumengalamigerak/perubahanposisimelaluititiksetimbang. Getaranadalahgerakbolak-balikmelaluititiksetimbang. Jarakdarititik setimbang pada suatu saat disebut simpangan Amplitudo: Simpanganterjauhdarisuatugetaran. • Dik: T = 25 sekon Dit : f = ….? Jwb: T = 1/f 25 = 1/f , f = 1/25 • f = 0, 04 Hz 3. Dik : λ = 60 m v = 100 m/s Dit : f = ….? Jwb : v = λ / f 100 = 60 / f f = 60/100 = 0,6 Hz Jadi, frekuensi getaran = 0,6 Hz
Penyelesaian 4. Dik : Banyak getaran = 60 kali t = 15 sekon Dit : a). f = ….? B). T = .... ? Jwb : a).f = banyak getaran/t = 60 / 15 f = 4 getaran/sekon = 4 Hz b). T = 1/f = ¼ det = 0,25 sekon Jadi, frekuensi getaran = 4 kali/detik Dan Periode getaran = 0,25 detik 5. Gelombang adalah ..... 1 gelombang adalah .... 6. Perbedaan antara gelombang transfersal dan longitudinal: .... 7. Diket:A ke G = 15 cm , pada gb. ada dua bukit dansatu lembah berarti dari A ke G = 1,5 λ. T = 0,25 Dit : v = .... m/det Jwb. : Jarak AG = 1,5 λ. 15 cm = 1,5 λ. λ = 15 cm/1,5= 10 cm. v = λ/T = 10 cm/0,25 det = 1000/25 = 40 cm/s = 0,4 m/s Jadi, kecepatan gelombang = 0,4m/s
Evaluasi KD2 • Apakah yang dimaksud dengan: Bunyi, intensitas bunyi, dan pesawat supersonik ? • Apakah perbedaan antara bunyi infrasonik, ultrasonik dan audiosonik? • Bagaimana cara membuktikan adanya gelombang bunyi? Bagaimana bunyi itu sampai ke telinga kita? • Berikan contoh pemanfaatan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari! • Bagaimana syarat bunyi dapat di dengar manusia? • Berikan contoh resonansi dalam kehidupan sehari-hari! • Berikan contoh manfaat dan dampak pemantulan bunyi!
Evaluasi • Ledakan petasan terdengar 4 sekon setelah terlihat percikan api. Berapa laju rambat bunyi di udara saat itu jika jarak antara petasan dengan pengamat 1,2 km? (laju rambat cahaya di udara diabaikan) • Apakah beda antara nada dan desah itu?
Jawaban • Bunyi adalah getaran. Akan tetapi, tidak semua getaran dapat menghasilkan bunyi yang dapat di dengar. Intensitas bunyi adalah kuat lemahnya bunyi yang di ukur dengan satuan desibel ( dB ) Pesawat supersonik : pesawat yang memiliki kecepatan diatas kecepatan suara. ( v > 340 m/det ) Bunyi yang dapat didengar telinga manusia normal memiliki frekuensi antara 20 getaran tiap detik (hertz = Hz) sampai dengan 20.000 getaran tiap detik (hertz = Hz). 2. Perbedaan: 20 Hz ( infrasonik) > f > 20.000 Hz Audiosonik : Bunyi yang ada dalam daerah frekuensi audio Infrasonik : Bunyi dengan f < 20 Hz ( Jangkrik dan anjing peka infra ) Ultrasonik : Bunyi dengan frekuensi > 20.000 Hz ( ikan paus, kelelawar, ikan lumba-lumba mampu menangkap ultrasonik )
Jawaban • 3. Dengan alat intensitas bunyi.Bunyi sampai kita dengan melalui rambatan bunyi melalui medium udara. Rambatan bunyi tersebut dalam bentuk gelombang longitudinal ( rapatan dan renggangan ) 4. Pemanfaatan ultrasonik dalam berbagai bidang, yaitu: • bidang kedokteran, dimanfaatkan untuk diagnosa dan pengobatan, untuk menghancurkan tumor atau batu ginjal, dan untuk mempelajari bagian-bagian tubuh yang tidak boleh terkena sinar X, misalnya janin dalam kandungan; • untuk membunuh bakteri dalam makanan yang akan diawetkan; • untuk membuat campuran logam agar rata; • alat kontrol jarak jauh (remote control) 5. Syarat agar bunyi dapat didengar manusia, yaitu: • frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz (daerah audiosonik); • kekuatannya 1 dB atau lebih; • ada zat antara berupa gas, zat cair, atau zat padat; • diterima oleh telinga orang normal dan dalam keadaan sadar.
Penyelesaian 8. Diketahui: rambatan bunyi petasan di udara t = 4 s s = 1,2 km = 1.200 m Ditanya: v = ...? Jawab: v = s/t = 1.200/4 = 300 m/det • Jadi, laju rambat bunyi di udara saat itu adalah 300 m/s. • Nada atau bunyi beraturan adalah bunyi yang mempunyai frekuensi tertentu. Jika frekuensi bunyi tersebut tidak teratur maka bunyi itu disebut desah
Nada dan frekuensi • c d e f g a b c’ 24 27 30 32 36 40 45 48 • Interval adalah perbandingan antara frekuensi suatu nada dengan nada lain yang lebih rendah frekuensinya. Contoh soal: • Diketahui: nada c : nada a = 24 : 40. Jika dalam SI, frekuensi nada a = 440 Hz, berapa frekuensi nada c?
Pembahasan Diketahui: c : a = 24 : 40 a = 440 Hz Ditanya: c = ...? Jawab: frekuensi nada c = ( 24:40 ) x 440 Hz = 264 Hz • Jadi, frekuensi nada c adalah 264 Hz.
Nada Dawai Hukum Mersenne telah berhasil mengungkapkan mengapa nada yang dihasilkan sebuah gitar berbeda-beda? Perhatikan simpulan simulasi gelombang dawai ! Simulasi • Nada Dasar atau harmonik . • Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilkan nada dasar • f0=V/2L
Hubungan frekuensi nada pada dawai 2. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada dasar • f0=V/2L λ = L 3. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada dasar f2=3V/2L (3/2)λ = L
Simpulan nada dawai Perbandingan frekuensi nada-nada tersebut merupakan bilangan bulat . Telah kita ketahui bahwa kecepatan rambat gelombang dalam dawai adalah :
Hukum Mersenne Menurut hukum Mersenne, tinggi nada suatu senar atau tali gitar: • berbanding terbalik dengan panjang senar; • berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar; • berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar; • berbanding lurus dengan akar tegangan senar.
frekuensi nada - nada padasenardirumuskan, sbb. : Ket : • F = TeganganDawai ( N ) • μ = massapersatuanpanjang (kg/m ) • L = Panjangdawai ( m ) • fn = frekuensi nada ke n ( Hz )
Resonansi • Gejala ikut bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain disebut resonansi. • Dalam kehidupan sehari-hari, resonansi memegang peranan sangat penting. Suara dawai gitar dan beruk (sejenis kera) terdengar keras karena adanya peristiwa resonansi. • Resonansi sebuah benda akan terjadi jika benda tersebut memiliki frekuensi sama dengan benda yang sedang bergetar. • Misalnya, pada garpu tala.
Soal • Resonansi pertama garpu tala terjadi pada ruang udara dalam tabung setinggi 20 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi garpu tala? Pembahasan • Diketahui: v = 340 m/s • Ditanya: fgarpu tala = ...? • Jawab: ¼ λ = 20 cm λ = 80 cm, f = v/λ = 340/0,8 = 425 Hz • Jadi, frekuensi garpu tala adalah 425 Hz.
Referensi • BSE IPA Kelas 8 Saeful Karim, dkk • Fisika SMA XII, Marten K. Erlangga • http://Wikipedia/Gelombang • http://Wikipedia/Bunyi