Rambatan bunyi adalah rambatan gelombang, sedangkan rambatan gelombang merupakan salah satu bentuk rambatan energi. Makin besar energi bunyi yang diterima makin nyaring suara yang kita dengar. Intensitas bunyi adalah besar energi bunyi tiap satuan waktu tiap satuan luas yang datang tegak lurus.
Intensitas bunyi dapat dirumuskan sebagai berikut.
$ I = \frac{P}{A}$
Dengan :
I = intensits bunyi ( watt/m2)
A = luas bidang bola ( m2)
P = daya bunyi ( watt )
Jika A = 4πR2, maka persamaan di atas menjadi :
$I = \frac{P}{4\pi R^2}$
Perbandingan antara dua intensitas bunyi yang berada sejauh R1 dan R2 dari sumber bunyi adalah
$\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2^2}{R_1^2}$
Soal 1
Gelombang bunyi dengan daya 78,5 W dipancarkan ke medium di sekelilingnya yang homogen. Intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber bunyi adalah ….
A. 4 x 10-2 W/m2
B. 4,25 x 10-2 W/m2
C. 5,6 x 10-2 W/m2
D. 5,85 x 10-2 W/m2
E. 6,25 x 10-2 W/m2
Pembahasan :
$$
\begin{align*}
I &= \frac{P}{4\pi R^2} \\
&= \frac{78,5}{4\cdot 3,14\cdot 10^2} \\
&= \frac{78,5}{1256} \\
&= 0,0625 \\
&= 6,25 \times 10^{-2} \quad \textrm{W/m}^2
\end{align*}
$$
Jawaban : E
Soal 2
Suatu gelombang gempa terasa di Malang dengan intensitas 6 x 105 W/m2. Sumber gempa berasal dari suatu tempat yang berjarak 300 km dari Malang. Jika jarak antara Malang dan Surabaya sejauh 100 km dan ketiga tempat itu membentuk segitiga siku-siku di Malang, intensitas gempa yang terasa di Surabaya adalah ….
A. 2 x 105 W/m2
B. 3 x 105 W/m2
C. 4,5 x 105 W/m2
D. 5,4 x 105 W/m2
E. 7,5 x 105 W/m2
Pembahasan :
Perhatikan ilustrasi berikut :
Berdasarkan ilustrasi di atas , maka jarak dari Sumber Gempa ke Surabaya :
$$
\begin{align*}
R_S &= \sqrt{R_M^2 + R_{M-S}^2} \\
&= \sqrt{300^2 + 100^2} \\
&= \sqrt{90.000 + 10.000} \\
&= \sqrt{100.000} \quad \textrm{km}
\end{align*}
$$
Besar intensitas gempa yang terasa di Surabaya :
$$
\begin{align*}
\frac{I_M}{I_S} &= \frac{R_S^2}{R_M^2} \\
\frac{6\cdot 10^5}{I_S} &= \frac{(\sqrt{100.000})^2}{300^2} \\
\frac{6\cdot 10^5}{I_S} &= \frac{100.000}{90.000} \\
\frac{6\cdot 10^5}{I_S} &= \frac{10}{9} \\
I_S&= 5,4\cdot 10^5 \quad \textrm{W/m}^2
\end{align*}
$$
Jawaban : D
Soal 3
Gelombang bunyi menyebar dari sumbernya ke segala arah sama rata, titik A berjarak 0,5p dari sumber bunyi dan titik B berjarak 2,5p dari sumber. Perbandingan antara intensitas bunyi yang diterima A dan B adalah ….
A. 1 : 5
B. 2 : 5
C. 5 : 1
D. 15 : 2
E. 25 : 1
Pembahasan :
$$
\begin{align*}
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{R_B^2}{R_A^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{(2,5p)^2}{(0,5p)^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{6,25p^2}{0,25p^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{25}{1}
\end{align*}
$$
Jawaban : E
Baca Juga :
Soal 4
Gelombang gempa yang berada 100 m dari titik pusat gempa (P) memiliki intensitas sebesar 8,10 x 106 W/m2. Intensitas gelombang pada jarak 300 m dari titik P yaitu ….
A. 9,00 x 105 W/m2
B. 8,10 x 105 W/m2
C. 9,00 x 106 W/m2
D. 8,10 x 107 W/m2
E. 9,00 x 108 W/m2
Pembahasan :
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{8,10\times 10^6}{I_2} &= \frac{300^2}{100^2} \\
\frac{8,10\times 10^6}{I_2} &= \frac{90.000}{10.000} \\
\frac{8,10\times 10^6}{I_2} &= 9 \\
I_2 &= 0,9\times 10^6 \\
&= 9\times 10^5 \quad \textrm{W/m}^2
\end{align*}
$$
Jawaban : A
Soal 5
Perbandingan jarak titik A dan B dari suatu sumber bunyi adalah 2 : 3. Bunyi menyebar ke segala arah dengan sama rata. Perbandingan intensitas bunyi di titik A dan di titik B adalah ….
A. 9 : 4
B. 3 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 3
E. 4 : 9
Pembahasan :
$$
\begin{align*}
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{R_B^2}{R_A^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{3^2}{2^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{9}{4}
\end{align*}
$$
Jawaban : A
Soal 6
Sebuah alat pengukur intensitas bunyi diletakkan sejauh 5 m dari sumber bunyi, dan intensitas yang terbaca 5 x 10-6 W/m2. Apabila alat dipindahkan sehingga jarak dari sumber bunyi menjadi 15 m, intensitas bunyi terbaca adalah ….
A. 0,56 x 10-6 W/m2
B. 1,11 x 10-6 W/m2
C. 2,00 x 10-6 W/m2
D. 2,22 x 10-6 W/m2
E. 4,50 x 10-6 W/m2
Pembahasan :
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{5\times 10^{-6}}{I_2} &= \frac{15^2}{5^2} \\
\frac{5\times 10^{-6}}{I_2} &= \frac{225}{25} \\
\frac{5\times 10^{-6}}{I_2} &= 9 \\
I_2 &= 0,56\times 10^{-6} \quad \textrm{W/m}^2
\end{align*}
$$
Jawaban : A
Soal 7
Intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak R dari sumber bunyi sama dengan I. Jika jarak titik diubah menjadi 4R, intensitasnya menjadi ….
A. 16I
B. 4I
C. $\frac{1}{4}I$
D. $\frac{1}{8}I$
E. $\frac{1}{16}I$
Pembahasan :
Diketahui :
I1 = I
R1 = R
R2 = 4R
Ditanyakan : I2 = ?
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{I}{I_2} &= \frac{(4R)^2}{R^2} \\
\frac{I}{I_2} &= \frac{16R^2}{R^2} \\
\frac{I}{I_2} &=16 \\
I_2 &= \frac{1}{16}I
\end{align*}
$$
Jawaban : E
Soal 8
Intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak R dari sumber bunyi adalah I. Jika jarak titik diubah menjadi 3R, intensitasnya menjadi ….
A. 9I
B. 8I
C. $\frac{1}{3}I$
D. $\frac{1}{6}I$
E. $\frac{1}{9}I$
Pembahasan :
Diketahui :
I1 = I
R1 = R
R2 = 3R
Ditanyakan : I2 = ?
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{I}{I_2} &= \frac{(3R)^2}{R^2} \\
\frac{I}{I_2} &= \frac{9R^2}{R^2} \\
\frac{I}{I_2} &=9 \\
I_2 &= \frac{1}{9}I
\end{align*}
$$
Jawaban : E
Soal 9
Pada jarak 3 m dari sumber bunyi, dihasilkan intensitas bunyi sebesar 50 W/m2. Pada jarak 5 m dari sumber bunyi, dihasilkan intensitas bunyi sebesar ….
A. 6 W/m2
B. 18 W/m2
C. 24 W/m2
D. 30 W/m2
E. 80 W/m2
Pembahasan :
Diketahui :
I1 = 50 W/m2
R1 = 3 m
R2 = 5 m
Ditanyakan : I2 = ?
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{50}{I_2} &= \frac{5^2}{3^2} \\
\frac{50}{I_2} &= \frac{25}{9} \\
\frac{2}{I_2} &= \frac{1}{9} \\
I_2 &= 18 \quad \textrm{W/m}^2
\end{align*}
$$
Jawaban : B
Soal Nomor 10
Sebuah alat ukur intensitas diletakkan pada jarak 2 m dari sumber bunyi. Intensitas yang terukur pada jarak ini adalah 2 W/m2. Agar intensitas bunyi yang terukur 0,115 W/m2, alat ukur tersebut digeser sejauh ….
A. $\frac{1}{4}$ m mendekati sumber bunyi
B. $\frac{1}{8}$ m mendekati sumber bunyi
C. 4 m menjauh sumber bunyi
D. 8 m menjauh sumber bunyi
E. 16 m menjauh sumber bunyi
Pembahasan :
Diketahui :
I1 = 2 W/m2
R1 = 2 m
I2 = 0,115 W/m2
Ditanyakan : R2 = ?
$$
\begin{align*}
\frac{I_1}{I_2} &= \frac{R_2^2}{R_1^2} \\
\frac{2}{0,115} &= \frac{R_2^2}{2^2} \\
\frac{8}{0,115} &= R_2^2 \\
R_2^2 &= 69,5652 \\
R_2 &= 8 \quad \textrm{m menjauhi sumber bunyi}
\end{align*}
$$
Jawaban : D
Soal Nomor 11
Dua titik A dan B masing-masing berada pada jarak 6 m dan 3 m dari sebuah sumber bunyi. Perbandingan intensitas bunyi di titik A dan B adalah ….
A. 1 : 4
B. 1 : 8
C. 2 : 1
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Pembahasan :
Diketahui :
RA = 6 m
RB = 3 m
Ditanyakan : IA : IB = ?
$$
\begin{align*}
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{R_B^2}{R_A^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{3^2}{6^2} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{9}{36} \\
\frac{I_A}{I_B} &= \frac{1}{4} \\
\end{align*}
$$
Jawaban : A