Pembahasan Soal Un Fisika Perihal Taraf Intensitas Bunyi

.com - Taraf Intensitas Bunyi. Pembahasan soal ujian nasional bidang studi fisika wacana taraf intensitas bunyi untuk tingkat menengah atas. Taraf intensitas ialah salah satu subtopik dalam belahan gelombang bunyi dan berafiliasi bersahabat dengan intensitas bunyi. Intensitas ialah energi yang dipindahkan persatuan luas per satuan waktu. Umumnya model soal wacana taraf intensitas ialah memilih taraf intensitas dari sejumlah sumber bunyi yang dibunyikan sekaligus atau memilih dampak jarak terhadap intensitas bunyi. Pada peluang ini, edutafsi akan mengulas beberapa soal wacana taraf intensitas yang pernah keluar dalam ujian nasional sebagai citra untuk anakdidik terkena soal ujian nasional selanjutnya.

Soal 1 : Menentukan Perbandingan Taraf Intensitas Bunyi

Bunyi klakson sebuah sepeda motor dikala dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah kendaraan beroda empat dikala dibunyikan ialah 60 dB (I_o = 10^-12 W.m^-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson kendaraan beroda empat dibunyikan secara sekaligus, maka perbandingan taraf intensitas bunyi klakson sepeda motor dengan kendaraan beroda empat ialah ....
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 8
D. 8 : 9
E. 9 : 10

Pembahasan :
Dik : TIs = 40 dB, TIm = 60 dB, I_o = 10^-12 W.m^-2
Dit : TI_100s : TI_10m = .... ?

Pada data di atas dmisalkan sepeda motor (s), kendaraan beroda empat (m), taraf intensitas satu sepeda motor (TIs), taraf intensitas satu kendaraan beroda empat (TIm), taraf intensitas seratur sepeda motor (TI_100s), dan taraf intenistas sepuluh kendaraan beroda empat (TI_10m).

Taraf intensitas bunyi ialah 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 sanggup ditentukan dengan rumus diberikut:

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:
⇒ TI_100s = TIs + 10 log 100
⇒ TI_100s = 40 + 10(2)
⇒ TI_100s = 40 + 20
⇒ TI_100s = 60 dB

Taraf intesitas bunyi untuk 10 klason kendaraan beroda empat :
⇒ TI_10m = TIm + 10 log 10
⇒ TI_10m = 60 + 10(1)
⇒ TI_10m = 60 + 10
⇒ TI_10m = 70 dB

melaluiataubersamaini demikian, perbandingan keduanya adalah:
⇒ TI_100s : TI_10m = 60 dB : 70 dB
⇒ TI_100s : TI_10m = 6 : 7

Penyelesaian ringkas :
⇒ TI_100s / TI_10m = (40 + 10 log 100)/(60 + 10 log 10)
⇒ TI_100s / TI_10m = (40 + 20)/(60 + 10)
⇒ TI_100s / TI_10m = 60/70
⇒ TI_100s / TI_10m = 6/7

Jadi, perbandigan taraf intensitas 100 klakson sepeda motor dengan 10 klakson kendaraan beroda empat ialah 6 : 7.

Jawaban : B

Soal 2 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Mesin

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

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

Soal ini bahwasanya sama dengan soal nomor satu spesialuntuk saja pada soal ini yang dibandingkan ialah sebuah sumber bunyi yang sama dengan jumlah yang tidak sama. 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

melaluiataubersamaini 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

Kaprikornus perbandingan taraf intensitas bunyi sepuluh mesin A dengan seratus mesin A ialah 11 : 13.

Jawaban : C

Soal 3 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Peluit

Taraf intensitas bunyi seribu peluit identik yang dibunyikan secara sekaligus ialah 60 dB. Jika 10 peluit identik dibunyikan secara sekaligus, maka taraf intensitasnya ialah ....
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 ialah 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 ialah 10^-7 W/m² dan intensitas bunyi ambang ialah 10^-12 W/m², maka perbandingan taraf intensitas di titik A dengan titik B ialah ....
A. 5 : 3
B. 5 : 1
C. 4 : 5
D. 4 : 3
E. 3 : 1

Pembahasan :
Dik : r_A = 1 m, r_B = 100 m, I_A = 10^-7 W/m², Io = 10^-12 W/m²
Dit : TI_A : TI_B = .... ?

Intensitas ialah energi yang dipindahkan per satuan luas persatuan waktu atau diartikan juga sebagai perbandingan antara daya dengan luas. Secara matematis, hubungan intensitas bunyi dengan jarak ialah sebagai diberikut:

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).

melaluiataubersamaini memakai rumus perbandingan di atas, maka kita sanggup memilih besar inetnsitas bunyi di titik B sebagai diberikut:
⇒ I_B/I_A = [R_A/R_B]²
⇒ I_B = [R_A/R_B]² . I_A
⇒ I_B = [1/100]² . 10^-7
⇒ I_B = [10^-2]² . 10^-7
⇒ I_B = 10^-4 . 10^-7
⇒ I_B = 10^-11 W/m²

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

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

melaluiataubersamaini demikian, perbandingan keduanya ialah :
⇒ TI_A : TI_B = 50 dB : 10 dB
⇒ TI_A : TI_B = 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 sanggup ditetapkan dengan persamaan pada gambar di bawah ini.

Penyelesaian ringkas :
Sesudah taraf intensitas A dihitung, maka perbandingan taraf intensitas sanggup ditentukan dengan :
⇒ TI_A / TI_B = TI_A / {TI_A + 20 log (R_A/R_B)}
⇒ TI_A / TI_B = 50 / {50 + 20 log (1/100)}
⇒ TI_A / TI_B = 50 / (50 + 20 log 10^-2)
⇒ TI_A / TI_B = 50 / (50 - 40)
⇒ TI_A / TI_B = 50 / 10
⇒ TI_A / TI_B = 5/1

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

Jawaban : B

Soal 5 : Menentukan Jumlah Mesin Agar Taraf Intensitas Sama

Tabel taraf intensitas setiap satu sumber bunyi:

Sumber Bunyi	Taraf Intensitas (TI)
Suara kicau burung	80 dB
Sirine ambulans	100 dB
Guntur	160 dB

Sebuah mesin kendaraan beroda empat menghasilkan taraf intensitas bunyi 70 dB (I_o = 10^-12 W.m^-2). Agar bunyi mesin menghasilkan taraf intensitas yang setara dengan bunyi sirine ambulans, maka diharapkan jumlah mesin kendaraan beroda empat sebanyak .....
A. 3000 mesin
B. 1000 mesin
C. 100 mesin
D. 30 mesin
E. 20 mesin

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

Pada soal, yang ditanya ialah berapa jumlah kendaraan beroda empat yang dibutuhkan semoga menghasilkan taraf intensitas yang sama dengan taraf intensitas sirine ambulance. Itu artinya taraf intensitas n kendaraan beroda empat harus sama dengan 100 dB. melaluiataubersamaini 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, semoga dihasilkan taraf intensitas yang setara dengan sirine ambulans, dibutuhkan 1000 mesin kendaraan beroda empat yang identik.

Jawaban : B

Demikianlah pembahasan beberapa soal ujian nasional bidang studi fisika wacana taraf intensitas bunyi. Jika pembahasan soal taraf intensitas bunyi ini bermanfaa, menolong kami membagikannya kepada kawan-kawan anda melalui tombol share di bawah ini.