Embed Size (px)
Citation preview
SOAL-PEMBAHASAN
DAWAI PIPA ORGANA EFEK DOPPLER
DAWAI ndash MIFTAHUL RESKI IHSAN
PIPA ORGANA ndash FAMRI RUSDIN
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
DAWAI ndash MIFTAHUL RESKI IHSAN
1 Dawai sepanjang 60 cm memiliki massa 20 gr Jika ujung-ujung dawai diikat sehingga memiliki
tegangan 30 N Tentukan
a panjang gelombang pada nada atas keduanya
b frekuensi nada atas keduanya
Penyelesaian
l = 60 cm = 06 m
m = 20 gr = 210-2 kg
F = 30 N
a Nada atas kedua n = 2
l2 = 32 λ
06 = 32 λ rarr λ = 04 m
b Frekuensi nada atas kedua
Cepat rambat gelombang memenuhi hukum Melde
v= =30 ms
Berarti frekuensi nada atas kedua sebesar
f2 = vλ2= 3004= 75 Hz
2 Tentukan empat harmonik pertama dari seutas senar yang panjangnya 20 m jika massa senar
persatuan panjang adalah 25 times 10-3 kgm dan senar ditegangkan oleh gaya 100 N
Penyelesaian
Panjang tali L = 20 m massa per panjang m = 25 times 10-3 kgm tegangan F = 100 N Mari kita hitung
dahulu harmonik ke satu f1 dengan persamaan (3-19)
Frekuensi dari ketiga harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 times 50 = 100 Hz (nada atas pertama)
f3 = 3f1 = 3 times 50 = 150 Hz (nada atas kedua)
f4 = 4f1 = 4 times 50 = 200 Hz (nada atas ketiga)
3 Dawai piano yang panjangnya 05 m dan massanya 10minus2 kg ditegangkan 200 N maka nada dasar
piano adalah berfrekuensi
Penyelesaian
Kecepatan gelombang pada dawai adalah
Nada dasar pada dawai terjadi saat
Frekuensi dawai
Rumus Cepat
4 Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz Tentukan besar
frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut
Penyelesaian
Perbandingan frekuensi nada dasar nada atas pertama nada atas kedua dan seterusnya dari sebuah
pipa organa tertutup adalah
Jika diambil perbandingan antara f2 dan f0 diperoleh
PIPA ORGANA ndash FAMRI RUSDIN
1 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa terrbuka pada
kedua ujungnya Ambil cepat rambat bunyi di udara 340 ms
Penyelesaian
Panjang pipa L = 68 cm = 68 acute 10-2 m Frekuensi nada dasar pipa yang terbuka kedua ujungnya (pipa
organa terbuka) bisa diperoleh dengan persamaan (312) dengan n = 1
Karena semua harmonik muncul pada pipa organa terbuka maka dua harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 (250) = 500 Hz
f3 = 3f1 = 3 (250) = 750 Hz
2 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa tertutup satu
ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya
Penyelesaian
Frekuensi nada dasar pipa yang tertutup satu ujungnnya dan terbuka pada ujung lainnya (pipa organa
tertutup) bisa diperoleh dengan persamaan (315) dengan n=1
Karena dalam pipa organa tertutup hanya harmonik ganjil yang muncul maka dua frekuensi terendah
berikutnya adalah f3 dan f5
f3 = 3f1 = 3 (125) = 375 Hz
f5 = 5f1 = 5 (125) = 625 Hz
3 Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang badan 32 feet Jika ditiup saat kecepatan suara
mencapai 1024 feets berapa frekuensi nada dasarnya
Penyelesaian
pipa organa terbuka nada dasar
L = 12 λ
λ = 2L
λ = 64 feet
f = vλ
f = 102464
f = 16 Hz
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
1 Mobil polisi bergerak dengan kelajuan 10 ms sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 ms Seorang pengendara motor brgerak dgn kelajuan 5
ms Brpakah frekuensi yg didengar olh pengndara ketika pengendara dan mbil polisi saling
mendekat dan menjauh
Penyelesaian
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs)
Saling mendekat fp = fs (v + vp)(v - vs) = 400 (340+5)(340-10) = 41818 Hz
Saling menjauh fp = fs (v - vp)(v + vs) = 400 (340-5)(340+10) = 38286 Hz
2 Seorng penerbang menerbangkn pesawatnya menuju bandara mendengr bunyi sirene menara dgn
frekuensi 2000 Hz Jika sirene memancarkan bunyi dgn frekuensi 1700 Hz dan Cepat rambat bunyi di
udara 340 ms maka kecepatan pesawat udara sebesarms
Penyelesaian
fp = fs (v + vp)(v plusmn vs) vs = 0
2000 = 1700 (340 + vp) (340 plusmn 0)
2000 = 5 (340 + vp)
400 = (340 + vp)
vp = 60 ms
3 Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 kmjam di belakang sepeda motor Pada saat truk
mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz pengemudi sepeda motor membaca pada
spidometer angka 72 kmjam Apabila kecepatan bunyi 340 ms maka pengemudi sepeda motor
akan mendengar klakson pada frekuensi
Penyelesaian
Sumber bunyi truk
fs = 1000 Hz vs = -36 kmjam = -10 ms (mendekati pendengar)
Pendengar pengemudi sepeda motor
vp = -72 kmjam = -20 ms (menjauhi sumber)
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs) = 1000 (340-20)(340-10) = 970 Hz
DAWAI ndash MIFTAHUL RESKI IHSAN
1 Dawai sepanjang 60 cm memiliki massa 20 gr Jika ujung-ujung dawai diikat sehingga memiliki
tegangan 30 N Tentukan
a panjang gelombang pada nada atas keduanya
b frekuensi nada atas keduanya
Penyelesaian
l = 60 cm = 06 m
m = 20 gr = 210-2 kg
F = 30 N
a Nada atas kedua n = 2
l2 = 32 λ
06 = 32 λ rarr λ = 04 m
b Frekuensi nada atas kedua
Cepat rambat gelombang memenuhi hukum Melde
v= =30 ms
Berarti frekuensi nada atas kedua sebesar
f2 = vλ2= 3004= 75 Hz
2 Tentukan empat harmonik pertama dari seutas senar yang panjangnya 20 m jika massa senar
persatuan panjang adalah 25 times 10-3 kgm dan senar ditegangkan oleh gaya 100 N
Penyelesaian
Panjang tali L = 20 m massa per panjang m = 25 times 10-3 kgm tegangan F = 100 N Mari kita hitung
dahulu harmonik ke satu f1 dengan persamaan (3-19)
Frekuensi dari ketiga harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 times 50 = 100 Hz (nada atas pertama)
f3 = 3f1 = 3 times 50 = 150 Hz (nada atas kedua)
f4 = 4f1 = 4 times 50 = 200 Hz (nada atas ketiga)
3 Dawai piano yang panjangnya 05 m dan massanya 10minus2 kg ditegangkan 200 N maka nada dasar
piano adalah berfrekuensi
Penyelesaian
Kecepatan gelombang pada dawai adalah
Nada dasar pada dawai terjadi saat
Frekuensi dawai
Rumus Cepat
4 Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz Tentukan besar
frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut
Penyelesaian
Perbandingan frekuensi nada dasar nada atas pertama nada atas kedua dan seterusnya dari sebuah
pipa organa tertutup adalah
Jika diambil perbandingan antara f2 dan f0 diperoleh
PIPA ORGANA ndash FAMRI RUSDIN
1 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa terrbuka pada
kedua ujungnya Ambil cepat rambat bunyi di udara 340 ms
Penyelesaian
Panjang pipa L = 68 cm = 68 acute 10-2 m Frekuensi nada dasar pipa yang terbuka kedua ujungnya (pipa
organa terbuka) bisa diperoleh dengan persamaan (312) dengan n = 1
Karena semua harmonik muncul pada pipa organa terbuka maka dua harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 (250) = 500 Hz
f3 = 3f1 = 3 (250) = 750 Hz
2 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa tertutup satu
ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya
Penyelesaian
Frekuensi nada dasar pipa yang tertutup satu ujungnnya dan terbuka pada ujung lainnya (pipa organa
tertutup) bisa diperoleh dengan persamaan (315) dengan n=1
Karena dalam pipa organa tertutup hanya harmonik ganjil yang muncul maka dua frekuensi terendah
berikutnya adalah f3 dan f5
f3 = 3f1 = 3 (125) = 375 Hz
f5 = 5f1 = 5 (125) = 625 Hz
3 Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang badan 32 feet Jika ditiup saat kecepatan suara
mencapai 1024 feets berapa frekuensi nada dasarnya
Penyelesaian
pipa organa terbuka nada dasar
L = 12 λ
λ = 2L
λ = 64 feet
f = vλ
f = 102464
f = 16 Hz
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
1 Mobil polisi bergerak dengan kelajuan 10 ms sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 ms Seorang pengendara motor brgerak dgn kelajuan 5
ms Brpakah frekuensi yg didengar olh pengndara ketika pengendara dan mbil polisi saling
mendekat dan menjauh
Penyelesaian
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs)
Saling mendekat fp = fs (v + vp)(v - vs) = 400 (340+5)(340-10) = 41818 Hz
Saling menjauh fp = fs (v - vp)(v + vs) = 400 (340-5)(340+10) = 38286 Hz
2 Seorng penerbang menerbangkn pesawatnya menuju bandara mendengr bunyi sirene menara dgn
frekuensi 2000 Hz Jika sirene memancarkan bunyi dgn frekuensi 1700 Hz dan Cepat rambat bunyi di
udara 340 ms maka kecepatan pesawat udara sebesarms
Penyelesaian
fp = fs (v + vp)(v plusmn vs) vs = 0
2000 = 1700 (340 + vp) (340 plusmn 0)
2000 = 5 (340 + vp)
400 = (340 + vp)
vp = 60 ms
3 Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 kmjam di belakang sepeda motor Pada saat truk
mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz pengemudi sepeda motor membaca pada
spidometer angka 72 kmjam Apabila kecepatan bunyi 340 ms maka pengemudi sepeda motor
akan mendengar klakson pada frekuensi
Penyelesaian
Sumber bunyi truk
fs = 1000 Hz vs = -36 kmjam = -10 ms (mendekati pendengar)
Pendengar pengemudi sepeda motor
vp = -72 kmjam = -20 ms (menjauhi sumber)
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs) = 1000 (340-20)(340-10) = 970 Hz
3 Dawai piano yang panjangnya 05 m dan massanya 10minus2 kg ditegangkan 200 N maka nada dasar
piano adalah berfrekuensi
Penyelesaian
Kecepatan gelombang pada dawai adalah
Nada dasar pada dawai terjadi saat
Frekuensi dawai
Rumus Cepat
4 Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar pada frekuensi 150 Hz Tentukan besar
frekuensi nada atas kedua dari pipa organa tersebut
Penyelesaian
Perbandingan frekuensi nada dasar nada atas pertama nada atas kedua dan seterusnya dari sebuah
pipa organa tertutup adalah
Jika diambil perbandingan antara f2 dan f0 diperoleh
PIPA ORGANA ndash FAMRI RUSDIN
1 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa terrbuka pada
kedua ujungnya Ambil cepat rambat bunyi di udara 340 ms
Penyelesaian
Panjang pipa L = 68 cm = 68 acute 10-2 m Frekuensi nada dasar pipa yang terbuka kedua ujungnya (pipa
organa terbuka) bisa diperoleh dengan persamaan (312) dengan n = 1
Karena semua harmonik muncul pada pipa organa terbuka maka dua harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 (250) = 500 Hz
f3 = 3f1 = 3 (250) = 750 Hz
2 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa tertutup satu
ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya
Penyelesaian
Frekuensi nada dasar pipa yang tertutup satu ujungnnya dan terbuka pada ujung lainnya (pipa organa
tertutup) bisa diperoleh dengan persamaan (315) dengan n=1
Karena dalam pipa organa tertutup hanya harmonik ganjil yang muncul maka dua frekuensi terendah
berikutnya adalah f3 dan f5
f3 = 3f1 = 3 (125) = 375 Hz
f5 = 5f1 = 5 (125) = 625 Hz
3 Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang badan 32 feet Jika ditiup saat kecepatan suara
mencapai 1024 feets berapa frekuensi nada dasarnya
Penyelesaian
pipa organa terbuka nada dasar
L = 12 λ
λ = 2L
λ = 64 feet
f = vλ
f = 102464
f = 16 Hz
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
1 Mobil polisi bergerak dengan kelajuan 10 ms sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 ms Seorang pengendara motor brgerak dgn kelajuan 5
ms Brpakah frekuensi yg didengar olh pengndara ketika pengendara dan mbil polisi saling
mendekat dan menjauh
Penyelesaian
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs)
Saling mendekat fp = fs (v + vp)(v - vs) = 400 (340+5)(340-10) = 41818 Hz
Saling menjauh fp = fs (v - vp)(v + vs) = 400 (340-5)(340+10) = 38286 Hz
2 Seorng penerbang menerbangkn pesawatnya menuju bandara mendengr bunyi sirene menara dgn
frekuensi 2000 Hz Jika sirene memancarkan bunyi dgn frekuensi 1700 Hz dan Cepat rambat bunyi di
udara 340 ms maka kecepatan pesawat udara sebesarms
Penyelesaian
fp = fs (v + vp)(v plusmn vs) vs = 0
2000 = 1700 (340 + vp) (340 plusmn 0)
2000 = 5 (340 + vp)
400 = (340 + vp)
vp = 60 ms
3 Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 kmjam di belakang sepeda motor Pada saat truk
mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz pengemudi sepeda motor membaca pada
spidometer angka 72 kmjam Apabila kecepatan bunyi 340 ms maka pengemudi sepeda motor
akan mendengar klakson pada frekuensi
Penyelesaian
Sumber bunyi truk
fs = 1000 Hz vs = -36 kmjam = -10 ms (mendekati pendengar)
Pendengar pengemudi sepeda motor
vp = -72 kmjam = -20 ms (menjauhi sumber)
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs) = 1000 (340-20)(340-10) = 970 Hz
PIPA ORGANA ndash FAMRI RUSDIN
1 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik pertama jika pipa terrbuka pada
kedua ujungnya Ambil cepat rambat bunyi di udara 340 ms
Penyelesaian
Panjang pipa L = 68 cm = 68 acute 10-2 m Frekuensi nada dasar pipa yang terbuka kedua ujungnya (pipa
organa terbuka) bisa diperoleh dengan persamaan (312) dengan n = 1
Karena semua harmonik muncul pada pipa organa terbuka maka dua harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 (250) = 500 Hz
f3 = 3f1 = 3 (250) = 750 Hz
2 Sebuah pipa panjangnya 68 cm Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa tertutup satu
ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya
Penyelesaian
Frekuensi nada dasar pipa yang tertutup satu ujungnnya dan terbuka pada ujung lainnya (pipa organa
tertutup) bisa diperoleh dengan persamaan (315) dengan n=1
Karena dalam pipa organa tertutup hanya harmonik ganjil yang muncul maka dua frekuensi terendah
berikutnya adalah f3 dan f5
f3 = 3f1 = 3 (125) = 375 Hz
f5 = 5f1 = 5 (125) = 625 Hz
3 Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang badan 32 feet Jika ditiup saat kecepatan suara
mencapai 1024 feets berapa frekuensi nada dasarnya
Penyelesaian
pipa organa terbuka nada dasar
L = 12 λ
λ = 2L
λ = 64 feet
f = vλ
f = 102464
f = 16 Hz
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
1 Mobil polisi bergerak dengan kelajuan 10 ms sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 ms Seorang pengendara motor brgerak dgn kelajuan 5
ms Brpakah frekuensi yg didengar olh pengndara ketika pengendara dan mbil polisi saling
mendekat dan menjauh
Penyelesaian
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs)
Saling mendekat fp = fs (v + vp)(v - vs) = 400 (340+5)(340-10) = 41818 Hz
Saling menjauh fp = fs (v - vp)(v + vs) = 400 (340-5)(340+10) = 38286 Hz
2 Seorng penerbang menerbangkn pesawatnya menuju bandara mendengr bunyi sirene menara dgn
frekuensi 2000 Hz Jika sirene memancarkan bunyi dgn frekuensi 1700 Hz dan Cepat rambat bunyi di
udara 340 ms maka kecepatan pesawat udara sebesarms
Penyelesaian
fp = fs (v + vp)(v plusmn vs) vs = 0
2000 = 1700 (340 + vp) (340 plusmn 0)
2000 = 5 (340 + vp)
400 = (340 + vp)
vp = 60 ms
3 Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 kmjam di belakang sepeda motor Pada saat truk
mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz pengemudi sepeda motor membaca pada
spidometer angka 72 kmjam Apabila kecepatan bunyi 340 ms maka pengemudi sepeda motor
akan mendengar klakson pada frekuensi
Penyelesaian
Sumber bunyi truk
fs = 1000 Hz vs = -36 kmjam = -10 ms (mendekati pendengar)
Pendengar pengemudi sepeda motor
vp = -72 kmjam = -20 ms (menjauhi sumber)
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs) = 1000 (340-20)(340-10) = 970 Hz
EFEK DOPPLER ndash M IQBAL
1 Mobil polisi bergerak dengan kelajuan 10 ms sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 400 Hz
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 ms Seorang pengendara motor brgerak dgn kelajuan 5
ms Brpakah frekuensi yg didengar olh pengndara ketika pengendara dan mbil polisi saling
mendekat dan menjauh
Penyelesaian
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs)
Saling mendekat fp = fs (v + vp)(v - vs) = 400 (340+5)(340-10) = 41818 Hz
Saling menjauh fp = fs (v - vp)(v + vs) = 400 (340-5)(340+10) = 38286 Hz
2 Seorng penerbang menerbangkn pesawatnya menuju bandara mendengr bunyi sirene menara dgn
frekuensi 2000 Hz Jika sirene memancarkan bunyi dgn frekuensi 1700 Hz dan Cepat rambat bunyi di
udara 340 ms maka kecepatan pesawat udara sebesarms
Penyelesaian
fp = fs (v + vp)(v plusmn vs) vs = 0
2000 = 1700 (340 + vp) (340 plusmn 0)
2000 = 5 (340 + vp)
400 = (340 + vp)
vp = 60 ms
3 Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 kmjam di belakang sepeda motor Pada saat truk
mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz pengemudi sepeda motor membaca pada
spidometer angka 72 kmjam Apabila kecepatan bunyi 340 ms maka pengemudi sepeda motor
akan mendengar klakson pada frekuensi
Penyelesaian
Sumber bunyi truk
fs = 1000 Hz vs = -36 kmjam = -10 ms (mendekati pendengar)
Pendengar pengemudi sepeda motor
vp = -72 kmjam = -20 ms (menjauhi sumber)
fp = fs (v plusmn vp)(v plusmn vs) = 1000 (340-20)(340-10) = 970 Hz
