Pembahasan Soal Un Fisika Wacana Taraf Intensitas Bunyi

Cafeberita.com – Taraf Intensitas Bunyi. Pembahasan soal cobaan nasional bidang studi fisika wacana taraf intensitas bunyi untuk tingkat menengah atas. Taraf intensitas merupakan salah satu subtopik dalam potongan gelombang bunyi dan berafiliasi dekat dengan intensitas bunyi. Intensitas merupakan energi yang dipindahkan persatuan luas per satuan waktu. Umumnya versi soal wacana taraf intensitas merupakan menyeleksi taraf intensitas dari sejumlah sumber bunyi yang dibunyikan bersamaan atau menyeleksi pengaruh jarak terhadap intensitas bunyi. Pada potensi ini , edutafsi akan membahas beberapa soal wacana taraf intensitas yang pernah keluar dalam cobaan nasional selaku citra untuk murid perihal soal cobaan nasional selanjutnya.

Soal 1 : Menentukan Perbandingan Taraf Intensitas Bunyi

Bunyi klakson suatu sepeda motor dikala dibunyikan menciptakan taraf intensitas 40 dB , sedangkan bunyi klakson suatu kendaraan beroda empat dikala dibunyikan merupakan 60 dB (I_o = 10^-12 W.m^-2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson kendaraan beroda empat dibunyikan secara bersamaan , maka perbandingan taraf intensitas bunyi klakson sepeda motor dengan kendaraan beroda empat merupakan ….
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 merupakan logaritma perbandingan antara intensitas bunyi (I) dengan nilai intensitas ambang untuk bunyi ambang (Io). Jika taraf intensitas suatu sumber bunyi dipahami , maka taraf intensitas n sumber bunyi sanggup diputuskan 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:
⇒ 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

Dengan 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 merupakan 6 : 7.

Soal 2 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Mesin

Diketahui taraf intensitas bunyi suatu mesin A merupakan 45 dB (I_o = 10^-12 W.m^-2). Perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin A dengan taraf intensitas bunyi 100 mesin A merupakan ….
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 sebenarnya sama dengan soal nomor satu cuma saja pada soal ini yang dibandingkan merupakan suatu sumber bunyi yang serupa 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 merupakan 11 : 13.

Soal 3 : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi n Peluit

Taraf intensitas bunyi seribu peluit identik yang dibunyikan secara bersamaan merupakan 60 dB. Jika 10 peluit identik dibunyikan secara bersamaan , maka taraf intensitasnya merupakan ….
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 merupakan 40 dB.

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 merupakan 10^-7 W/m² dan intensitas bunyi ambang merupakan 10^-12 W/m² , maka perbandingan taraf intensitas di titik A dengan titik B merupakan ….
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 merupakan energi yang dipindahkan per satuan luas persatuan waktu atau diartikan juga selaku perbandingan antara daya dengan luas. Secara matematis , korelasi intensitas bunyi dengan jarak merupakan selaku 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 sanggup menyeleksi besar inetnsitas bunyi di titik B selaku berikut:
⇒ 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

Dengan demikian , perbandingan keduanya merupakan :
⇒ TI_A : TI_B = 50 dB : 10 dB
⇒ TI_A : TI_B = 5 : 1

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

Penyelesaian ringkas :
Setelah taraf intensitas A dijumlah , maka perbandingan taraf intensitas sanggup diputuskan 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 merupakan 5 : 1.

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 menciptakan taraf intensitas bunyi 70 dB (I_o = 10^-12 W.m^-2). Agar bunyi mesin menciptakan taraf intensitas yang setara dengan bunyi sirine ambulans , maka dikehendaki 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 merupakan berapa jumlah kendaraan beroda empat yang diperlukan biar menciptakan taraf intensitas yang serupa dengan taraf intensitas sirine ambulance. Itu artinya taraf intensitas n kendaraan beroda empat mesti 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 , biar dihasilkan taraf intensitas yang setara dengan sirine ambulans , diperlukan 1000 mesin kendaraan beroda empat yang identik.

Demikianlah pembahasan beberapa soal cobaan nasional bidang studi fisika wacana taraf intensitas bunyi. Jika pembahasan soal taraf intensitas bunyi ini berharga , bantu kami membagikannya terhadap teman-teman anda lewat tombol share di bawah ini.