dengarkan jika ia berada di depan pesawat, dekat

dengan jalur penerbangan.

Bagaimana Jika? Apa yang akan didengar oleh

pengamat jika pilot menggunakan pengeras suara

dan mengucapkan'Apa kabar?"

!t. Dalam beberapa kasus, sebuah bintang yang

dekat bumi diketahui memiliki planet besar yang

= pdsanean soa/-soa/ simbolik dan numerik.

Bab 17 Gelombang Bunyi 813

mengitari bintang tersebut, meskipun planet itu

tidak terlihat. Menggunakan gagasan dari suatu

sistem yang berotasi terhadaP pusat massanya dan

efek Doppler untuk cahaya (yang mirip dengan

efek Doppler untuk gelombang bunyi), jelaskan

bagaimana para astronom dapat menyatakan

keberadaan planet tak tamPak itu.

f, a 3 = langsung, menengah, menantang; ffi = komputer dapat membantu pemecahan soali

t?.1 Kelaiuan Gelombang BunYi

L Misalkan Anda mendengar p etir 16,2 detik setelah

melihat kilatannya. Kelajuan gelombang bunyi di

udara343 mls dan kelajuan cahaya 3,00 x 108 m/s.

Berapakah jarak Anda dari kilat tersebut?

L Temukan kelajuan bunyi di Merkurius, yang

mempunyai modulus bulk 2,8 x 1010 N/m2 dan

kerapatan 13 600 kg/m3. 5.f, Sebuahpotbungaterlempardaribalkonsetinggi20m

dari tepi jalan dan jatuh pada seseorang setinggi

1,75 m yang berdiri di bawah. Seberapa dekatkah

pot yang jatuh itu ke trotoar sehingga kita masih

sempat untuk memperingatkan orang itu dengan

berteriak dari balkon agar ia dapat menghindar?

Perhatikan bahwa orang itu membutuhkanwaktu

0,300 detik untuk merespons peringatan kita'

{. Kelajuan bunyi di udara (dalam m/s) bergantung

pada suhu menurut Pernyataan

v =331,5+0,607Tcb.

di mana 76 adalah suhu dalam oC. Di udara

kering, suhu turun 1o C setiap ketinggiannya naik

150 m. (a) Asumsikan perubahan ini konstan

sampai ketinggian 9 000 m. Berapa waktu

yang dibutuhkan oleh bunyi dari pesawat pada

ketinggian 9 000 m untuk mencapai permukaan

pada hari di mana suhu di permukaan adalah

300c?

(b) Bagaimana Jika? Bandingkan selang

waktunya jika suhunya konstan 30" C di setiap

ketinggian. Selang waktu yang manakah yang

lebih pendek?

Seorang koboi berdiri di daerah datar di antara

dua karang vertikal yang sejajar' Ia tidak berada

tepat di tengah kedua karang tersebut. Ia

menembakkan senjatanya dan mendengarkan

gemanya. Gema kedua terdengar 1,92 detik setelah

gema pertama, dan 1,47 detik sebelum gema

ketiga. Perhatikan bahwa bunyi bergerak sejajar

tanah dan dipantulkan oleh karang' Asumsikan

kelajuan bunyi 340 m/s' (a) Berapa jarak antara

karang. (b) Bagaimana Jika? Jika terdapat gema

keempat, berapa lama setelah gema ketigakah

gema keempat ini terdengar?

Pesawat penyelamat terbang secara horizontal

dengan kelajuan tetap untuk mencari kapal laut

yang rusak. Ketika pesawat tepat berada di atas

kapal, petugas di kapal membunyikan sirine kapal'

Pada saat detektor bunyi pesawat menangkap

bunyi sirine ini, pesawat telah bergerak sejauh %

814 Bagian 2 Osilasi dan Gelombang Mekanik

ketinggiannya dari laut. Jika dibutuhkan 2 detikuntuk menangkap bunyi sirine kapal, tentukan(a) kelajuan pesawat dan (b) ketinggian pesawat.

Asumsikan kelajuan bunyi 343 m/s.

'Sebuah alat pengukur ultrasonik mengguirr:frekuensi yang lebih tinggi dari 20 MHz u. -,lm en entukan di mens i struktur s ep e r ti b an g --__r;

Hal ini dilakukan dengan cara mengirir--., _-

pulsa dari gelombang ultrasonik ke udar: -.r:

menghitung waktu gemanya kembali se:- rr:

dipantulkan dari tempat yane :.:.,1 - .diukur. Jarak yang terukur ditan:--._".rdigital. Untuk alat ukur ini /one :.:: _-

gelombang pulsa ultrasonikberfrekue ::_ -*r(a) Berapa jaraknya jika gema gelc:,, rr :kembali setelah 24,0 ms ketika suhu _: -- ..1h,

(b) Berapa durasi pulsa yang harus c : .rjika gelombang tersebut harus mer:--.: rrg

siklus gelombang ultrasonik? (c) Ber.:. :spasial dari pulsa tersebut?

Gelombang ultrasonik digunakan :, lr

kedokteran untuk diagnosis dan te:.:_diagnosis, pulsa pendek dari gelombans ":

melewati tubuh pasien. Gema dipanrui:- rulmfrt

struktur yang ingin diperiksa dan dar- -n,;iuruu

yang dibutuhkan gemanya untuk kernr. ;umltr.

ke struktur tersebut dapat ditentukan. Se: rn.

transduser memancarkan dan mende::rgelombang ultrasonik. Citra strukturnya dipe:, :rr

dari pengolahan data dengan komputer. De:-.-,.:

bunyi yang berintensitas rendah maka te::,,uini tidak berbahaya bagi tubuh pasien. Tro:r,lini digunakan untuk memeriksa janin, tu:: :

pembengkakan pembuluh darah, batu emxf,-,dan lain-lain. Efek Doppler dalam gelon::-r-rultrasonik digunakan untuk mempelajari i_:-:darah dan fungsi jantung. Secara rin.. _

panjang gelombang dari pantulan gelor:_-ri:

ultrasonik harus lebih kecil dari ukuran ::: l-yang memantulkannya. Oleh karena ifu, frel-:'= r,t

yang digunakan berkisar antara 1,00 sampa: _

MHz. Berapa rentang panjang gelombans - -:sesuai dengan kisaran frekuensi di atas? Ke-. -:gelombang ultrasonik di tubuh manusia 1 5. ,. r_

9.

5s

isato

17.2 Gelombang Bunyi Periodik

Catatan: Gunakan nilai-nilai berikut untuk soal-soal

di bawah ini, kecuali apabila ada petunjuklain dalam

soalnya. Massa jenis kesetimbangan untuk udarabersuhu 20" C: p = 1,20 kglm3. Kelajuan bunyi: v

= 343 mls. Perubahan tekanan AP diukur secara

relatif terhadap tekanan atmosfer sebesar 1,013 x105 N/m2. Soal 70 di Bab 2 |uga dapat dikeriakan

dalam Subbab ini.

7. Seekor kelelawar (Figur S17.7) dapat mendeteksi

benda-benda yang sangat kecil, misalnya seekor

serangga yang ukurannya mendekati panjanggelombang dari bunyi yang dikeluarkan kelelawar.

Jika frekuensi bunyi yang dikeluarkan kelelawar

adalah 60,0 kHz, dan kelajuan bunyi 340 m/s,berapakah ukuran serangga terkecil yang dapat

dideteksi oleh kelelawar tersebut?

Figur 517.7 Soal 7 dan 60

10.

11.

(hampir sama dengan kelajuan gelombang bunyi 17'

di air).

Gelombang bunyi di air mempunyai amplitudo

tekanan sebesar 4,00 x l0-3 N/m2' Hitung

amplitudonya jika frekuenslnya 10,0 kHz?

Gelombang bunyi sinusoidal dinyatakan oleh

fungsi gelombang perpindahan berikut

r((./)=t2.00pntcoslr 15.7m rrr -r858s rrrl

(a) Cari amplitudo, panjang gelombang' dan

kelajuan gelombangnya. (b) Tentukan perpindahan

sesaat padax = 0,050 0 m dan f = 3,00 ms' (c) Tentukan

kelajuan maksimum dari elemen yang berosilasi'

12. Seiring suatu gelombang bunyi merambat melalui

udara, dihasilkan perubahan tekanan (di atas

dan di bawah tekanan atmosfer) yang sesuai

persamaan LP = 1,27 sin (nr -'3402f) dalam

satuan SI. Tentukan (a) Amplitudo perubahan

tekanannya (b) frekuensi (c) panjang gelombang

di udara (d) kelajuan bunYi'

-3. Carilah persamaan dari perubahan tekanan

sebagai fungsi dari posisi dan waktu pada

gelombang bunyi sinusoidal di udara' jika '\ =

0,100 m dan AP-u1, = 0,200 N/m2'

11. Carilah persamaan perpindahan gelombang yang

bersesuaian dengan tekanan gelombang pada Soal 13'

1i. Seseorang ingin menghasilkan gelombang bunyi

dengan amplitudo 5,50 x l0 6 m' Amplitudo

tekanannya dibatasi maksimal sebesar 0'840 N/

m'. Berapa panjang gelombang minimum dari

gelombang bunyi yang diperbolehkan?

.6. Tegangan tarik dari suatu batang tembaga

tebal adalah sebesar 99,5o/o dari titik patah

elastisnya, 13,0 x 1010 N/m2' lika gelombang bunyi

berfrekuensi 500 Hz dirambatkan melalui tembaga

tersebut, (a) Berapa amplitudonya supaya batang

tersebut patah? (b) Berapa kelajuan maksimum

elemen dari batang tersebut? (c) Berapa intensitas

bunYi dalam batang tersebut?

Bab 17 Gelombang BunYi 815

Buktikan bahwa gelombang bunyi merambat

dengan kelajuan yang ditentukan oleh Persamaan

17.1. Lakukan dengan langkah-langkah sebagai

berikut. Pada Figur l7'3' perhatikan suatu

lapisan udara tipis yang berbentuk tabung di

dalam tabung, dengan luas permukaan A dan

ketebalan Ax. Gambarkan sebuah diagram

benda bebas dari lapisan tipis ini' Tunjukkan

bahwa ZF,= ma,memiliki implikasi bahwa

-[E(AP)/dx] A L,x = pA Lx(OzslOt2)' Dengan

menyubsitusikan AP = -B (AslAx), dapatkan

persamaan gelombang untuk bunyi, (Bl il(d sl Af)

= @2 st 0f) . Bagi para ilmuwan fisika matematika'

persamaan ini menunjukkan adanya gelombang

bunyi dan menentukan kelajuannya' Sebagai

mahasiswa fisika, Anda harus melakukan satu

atau dua langkah lagi' Subsitusikan solusi

percobaan s(r' r)= S-nL, cos (kx - utt) ke dalam

persamaan gelombang. Tirnjukkan bahwa fungsi

ini memenuhi persamaan gelombang asalkan

alk = {Hp. Hasil ini menunjukkan adanya

gelombang bunyi, asalkan kelajuannya adalah

v =fl = (snfl (\lzn) = alk = {Bl P'

17.3 lntensitas Gelombang BunYi

Periodik

18. Luas gendang telhga adaiah sekitar 5'00 x 10 5 m2'

Hitung daya gelombang bunyi yang tiba di

gendang telinga (a) di ambang pendengaran (b)

di ambang kesakitan'

19. Hitung level bunyi dalam desibel jika intensitas

gelombang bunYi 4,00 St"W I m2'

20. Sebuah penyedot debu menghasilkan bunyi 70'0

dB. (a) Berapa intensitas bunyinya daiam W/m2?

(b) Berapa amplitudo tekanan dari bunyi?

elornbang b'unvi iarck tertenlu2L. lntensitas suatu g

' , . ,, darisebuahlpenggrps sllqlq- yar$bergetar, dengan

-. fret<.r*rtui 1'00 ktr-{aadalah 0.6$s'1A/1s12,i (a}'Fitung

I,.,.,. in&n$11.ppny*, j,i$1,freku.ens.1gry,a*ik rntniadi

816 Bagian 2 Osilasi dan Gelombang Mekanik

resilrrecti - o --- nefil illort.uorun1-->. resurrecti-o--- nemmortuo ---rum ---->

rCsur.rCCli,O--^ rtcillni(i{t.Lt(] --*- ---------l'tln1 ----}

resurrecti-o---- nemmortuo --- ----rum --l>

Figur 51 2.23 Bass (4), tenor (3), atto (2), dan sopran satu (1), sebagai bagian-bagian dari karya Bach berjudulMass in B minn

Untuk penekanan, baris yang kita sebut sebagai melodi dicetak hitam tebal. Bagian-bagian untuk sopran dua, biola, biola alto tsetta oboe dan continuo, diabukan. Bagian tenornya ditulis tepat saat dinyanyikan'

Hitung amplitudo tekanan pada kedua

tersebut. (c) Cari amplitudonya. (d)

Jika? Pada masaBach, ga{putalabelum

sehingga frekuensi-frekuensi diberikan

not secara cukup bebas, bergantung pada

kondisi setempat. Asumsikan bahwa

naiknya itu dinyanyikan mulai dari 1343

berakhir di 80 4,9 HzUlangi pertanyaan (a)

(c). Apa sajakah yang berubah?

24. Pipa yang digambarkan pada Figur 17J

dengan udara pada suhu 20o C dan tekanan

Melodi vokal yang paling tinggi dapat ditemukan

dalam karya ]ohann Sebastian Bach berjudul

Mass in B minor. Sebuah potongan dari lagunya

untuk bagian Credo, nomor 9,bar 25 sampai 33,

ditampilkan pada Figur 517.23 . Suku kata O yang

diulang-ulang pada suatu frase dalam lirik lagu itu,

"ressurectionem mortuorum" (kebangkitan orang

mati) secara sangat halus mengalami perubahan

nada dari bass ke tenor lalu alto kemudian sopran,

seperti tongkat pada lomba lari estafet. Setiap

suara membawa melodi ini naik 1 oktaf atau lebih.

Bersama-sama mereka mengalunkannya dari nada

D dibawahnada CtengahmenujuAdi atas nada C

yang tinggi untuktenor. Dalam standar nada untuk

konser, kedua not ini masing-masing mempunyai

frekuensi 146,8 Hz dan 880,0 Hz. (a) Tentukan

panjang gelombang dari kedua not tersebut. (b)

Asumsikan paduan suara menyanyikan melodi

dengan level bunyi yang sama, sebesar 75,0 dB.

Diameter pipa 8,00 cm. Piston digetarkal

frekuensi 600 Hz dengan amplitudo 0,1

Berapa dayayang harus diberikan untuk

23.

25.agar osilasi dari piston tetap?

l

Pertunjukan di es diselenggarakan di atertutup. Peseluncur menari sesuai musikder

level bunyi S0,0 dB. Ini lebih keras daril

tangisan bayi Anda saat itu, yang level buny

75,0 dB. (a) Berapa total intensitas bunf ir

(b) Berapa level bunyi gabungan dari musil

tangisan?

Gelombang bunyi sinusoidal merambat di

medium, di udara pada 0o C, di air dan di

Gunakan nilai berat jenis dan kelajuan dari l14.1 dan Thbel 17.1. Setiap gelombang mempt

intensitas yang sama, 10, dan frekuensi sudu

(a) Bandingkan panjang gelombang di kr

medium. (b) Bandingkan amplitudo gelod

di ketiga medium. (c) Bandingkan nilai

26.

;-b:1$w11,,

rmUlrr[iilll]lllli,,

r :M[lll

:,Llli]li

,: LllI

J dIilfill

ilfiffilllll

!,,ilit],

im

:lNn

.- -llll

,* rrrllnrl,,

i- - : Lilti

i l, "lfllMll

I dllltl

l'lfl"11ti,

r i,i,illilllt

:- r:uu[,

_ :4lNi,

. l.llnrUtl

tJt lrllLl

:-r: -.

-!lii,

:,: dlill

r :-!Tt

amplitudo tekanan di ketiga medium (d) Untuk

uo= 2 000 z radls dan 1o = 1,00 x 10-6 Wlrrr2.

Hitung panjang gelombang, amplitudo, dan

amplitudo tekanan di ketiga medium tersebut.

Daya keluaran dari suatu pengeras suara adalah

6,00 W. Perhatikan bahwa pengeras suara ini

mengeluarkan bunyi sama kuatnya ke segala arah.

(a) Pada jarak berapakah bunyi dari pengeras

suara terasa sakit untuk didengar? (b) Pada jarak

berapa dari pengeras suara bunyi itu terdengar

pada ambang pendengaran?

Tunjukkan bahwa perbedaan level desibel pt

dan p, dari bunyi berhubungan dengan rasio

iarak r, dan r, dari sumber bunyi, berdasarkan

persamaan

Bab 17 Gelombang BunYi 817

yang memancarkan gelombang bunyi (c) kedua

pengeras suara memancarkan gelombang bunyi.

I

I

I

I

t-----4,00 m

--)rc'

Pr- er: "bt[;]

34.m.

Sebuah kembang api meledak beberapa meter

di atas tanah. Pada jarak 400 m dari ledakan,

tekanan akustiknya mencapai nilai maksimum

sebesar 10,0 N/m2. Asumsikan kelajuan bunyi

konstan sebesar 343 mls di atmosfer dan

daerah ini, Bumi menyerap bunyi yang jatuh

ke tanah dan udara menyeraP energi bunyi

sebesar 7,00 dB/km. Berapa level bunyi (dB)

pada jarak 4,00 km dari ledakan?

Sebuah pengeras suara ditempatkan di afltara

dua pengamat yang terpisah 110 meter dalam

suatu garis yang menghubungkan mereka. Jika

seorang pengamat mencatat level bunyi 60'0 dB

cian pengamat lain 80,0 dB, berapa jarakpengeras

suara dari masing-masing pengamat?

$1 . Dua pengeras suara kecil memancarkan dua

gelombang bunyi dengan frekuensi yang berbeda.

Pengeras suara A memPunyai keluaran sebesar

1,00 mW, dan pengeras suara B 1,50 mW. Hitung

level bunyi (dB) di titik C (Figur P17.31) jika

(a) hanya pengeras suara A yang mernancarkan

gelombang bunyi (b) hanya pengeras suara B

35.

^w.

2,00 mliI r\--'-'"M

Figur S17.31

Sebuah pasak bumi bekerja terus-menerus di

daerah bangunan, berlaku sebagai pusat sumber

gelombang bunyi yang seperti bola. Sang mandor

berdiri 50,0 m di sebelah utara dari pusat bunyi

ini dan mulai berjalan ke barat. Berapa jarakyang

harus ditempuh mandor supaya amplitudo fungsi

gelombangnya berkurang sebesar dua kalinya?

Level bunyi padajarak 3,00 m dari sumber adalah

120 dB. Pada jarak berapakah level bunyi ini

menjadi (a) 100 dB dan (b) 10,0 dB?

Sebuah roket kembang api meledak di ketinggian

100 m di atas tanah. Pengamat di tanah tepat di

bawah ledakan mendeteksi intensitas bunyi rata-

rata sebesar 7,00 x 10-2 W/m2 selama 0,200 s' (a)

Berapa energi total dari bunyi tersebut? (b) Berapa

level bunyi yang didengar oleh pengamat?

Ketika orang bernyanyi di sebuah gereja' level

bunyi di mana saja di dalam gereja tersebut

adalah 10 I dB. Tidak ada bunyi yang dirambatkan

menembus dinding gereja, tetapi jendela dan pintu

terbuka di pagi hari pada musim panas. Luas

totalnya 22,0 m2. (a) Berapa energi bunyi yang

dipancarkan selama 20,0 menit? (b) Asumsikan

3.()0 m

818 Bagian 2 Osilasi dan Gelombang Mekanik

tanah sebagai pemantul yang baik dan bunyimerambat sama besar ke segala arah. Hitung level

bunyi pada jarak 1 km.

36. Perubahan level bunyi yang paling kecil yang

dapat dirasakan oleh manusia adalah 1 dB. Ketika

Anda berdiri dekat mesin pemotong rumput yang

sedang bekerja, dapatkah Anda mendengar bunyibising dari mesin pemotong rumput tetangga?

Tunjukkan perhitungan Anda yang membuktikanjawaban Anda. Tunjukkan data yang Anda ukurdan asumsi yang Anda gunakan.

17.4 Efek Doppter

37. Sebuah kereta api bergerak sejajar dengan jalan

tol pada kelajuan tetap 20,0 m/s. Sebuah mobilbergerak searah dengan kereta api dengankelajuan 40,0 m/s. Klakson mobil berbunyipadafrekuensi 510 Hz dan peluit kereta api padafrekuensi 320 Hz. (a) Ketika mobil di belakang

kereta api, berapakah frekuensi peluit kereta api

yang didengar oleh penumpang mobil? (b) Ketikamobil sudah berada di depan kereta api, berapakah

frekuensi bunyi klakson mobil yang didengar olehpenulnpang kereta?

38. Setiap orang tua akan merasa gemetar ketikamendengar detakan jantung janin bayinya, yang

diungkapkan oleh detektor gerak ultrasonik.Misalkan dinding rahim bergerak dalam gerakan

harmonik sederhana dengan amplitudo l,g0 mmdan frekuensi 115 per menit. (a) Cari kelajuanlinier maksimum dari dinding jantung. Misalkandetektor geraknya yang menyentuh daerah perutibu menghasilkan bunyi 2 000 000,0 Hz, yangmelewati jaringan dengan kelajuan 1,50 km/s.(b) Cari frekuensi maksimum yang sampaike dinding jantung bayi. (c) Cari frekuensimaksimum dari pantulan bunyi yang diterimadetektor gerak. Dengan "mendengarkan' gema

secara elektronik pada frekuensi yang berbedadari frekuensi yang dipancarkan, detektor gerakdapat memancarkan bunyi yang dapat kita

dengar, yang disinkronisasikan dengan der"-. -

jantung janin.

39. Saat berdiri di trotoar, Anda mendengar s-:. : ,

ambulans yang mendekat dengan freku.:560 Hz. Setelah ambulans lewat, freku=

yang Anda dengar adalah 4BO Hz. Teni-, r-:

kelajuan ambulans.

40. Sebuah balok kayu dengan pengeras sua:: _

atasnya terhubung pada pegas dengan kons:=:r,,

pegas k = 20,0 N/m, seperti terlihat pada i ..-S17.40. Massa total dari pengeras suara :..1balok kayu adalah 5,00 kg sedangkan ampl-:,;,gerakan pegas 0,500 m. (a) |ika pengeras s_-ilr

memancarkan bunyi berfrekuensi 44t -

tentukan frekuensi maksimum dan mini-,-.ryang didengar pengamat yang berada tef;: ;kanan pengeras suara. (b) Jika level t _:maksimum yang didengar pengamat ai. -.:

60,0 dB, dan jarak terdekat p€rgorrrc: r :

pengeras suara 1,00 m, tentukan ,. ,

bunyi minimum yang didengar peng;:-Asumsikan kelajuan bunyi 343 m/s.

Figur 517.40

41 . Garputalayangbergetarpadafrekuensi !ll l- :,. r

dari keadaan diam, dengan percepatan 9,g0 m/s: . B =

, _: r,

jarak yang telah ditempuh garputala te:.:: jsaat frekuensi gelombangnya menjadi {}_: . ,

Asumsikan kelajuan bunyi 340 m/s.

42. Pada Olimpiade Musim Dingin, seoranE : .

mengendarai kereta luncur di lintasan .:, I i

ketika lonceng, tepat di atas dinding luncu:r - _

berbunyi terus. Ketika keretanya melewati ic :,_ , , _

:

s

:{,;. K

l:

\i

t:E.

ti{l

sa

- _l\c:

I I..

{6. P'.;

be

.: \:-

:q--t-

tersebut, sang atlet mendengar frekuensi bunyinyaturun sebesar suatu interval nada yang disebutminor ketiga. Nada itu kira-kira jatuh menjadi5/6 dari nilai aslinya. (a) Hitung kelajuan bunyidi udara saat suhu udara _10,0"C. (b) Carikelajuan atlet.

Bab 17 Gelombang Bunyi 819

gelombang kejut itu dengan arah gerakancambuknya?

47. Pesawat jet supersonik melaju dengan Mach 3,00pada ketinggian 20 000 m tepat di atas pengamatsaat / = 0, seperti pada Figur 517.47. (a) Berapalama waktunya sampai pengamat merasakangelombang kejut? (b) Di mana posisi pesawatketika bunyinya akhirnya terdengar (asumsikankelajuan bunyi di udara adalah 335 m/s)?

(a) (b)

Figur Si 7.47

17.5 perekaman Suara Digital

17.6 Suara Film

48. Soal ini merepresentasikan suatu kemungkinan(akan tetapi tidak disarankan) untuk mengodekantekanan sesaat dari gelombang bunyi ke dalamkata-kata digital 16 bit. Contoh 17.2 menyebutkanbahwa amplitudo tekanan dari bunyi denganlevel bunyi 120 dB adalah 28,7 N/m2. Misalkanperubahan tekanannya direpresentasikan olehkode digital 65 536. Misalkan perubahan tekanannol direpresentasikan oleh kata digital 0. Misalkanperubahan tekanan yang nilainya di tengah_tengahditunjukkan oleh angka digital yang besarnyajuga di tengah-tengah, berbanding lurus dengantekanannya. (a) Berapakah kata digital yangmenunjukkan tekanan maksimum untuk bunyi40 dB? (b) Jelaskan mengapa teknik ini kurang baikuntuk bunyi yang lembut. (c) Jelaskan bagaimanateknik pengkodean ini memotong hampir setengah

43. Sirene yang diletakkan di atas atap rumah yangkebakaran memancarkan bunyi pada frekuensi900 Hz. Angin berembus dengan kelajuan tetap15,0 m/s. Asumsikan kelajuan bunyi di udara yangtenang adalah 343 m/s. Cari panjang gelombangbunyi tersebut (a) menuju ke sirene (b) searahdengan angin. Mobil pemadam kebakaranmendekati sirene tersebut dari berbagai arahdengan kelajuan 15,0 m/s. Berapa frekuensiyang didengar oleh pemadam tersebut, jika (c)pemadam kebakaran mendekati sirene searahdengan angin? (b) pemadam kebakaran menjauhisirene bergerak melawan arah angin?

*{. Pesawat Concorde dapat terbang denganMach 1,50 yang artinya kelajuannya setaradengan 1,50 kali kelajuan bunyi. Berapasudut antara arah gelombang kejut denganarah kecepatan pesawatnya?

{5. Ketika partikel bermuatan energi tinggi bergerakmelalui medium yang transparan dengankelajuan lebih cepat daripada kelajuan cahaya,maka gelombang kejut cahaya akan dihasilkan.Fenomena ini disebut efek Cerenkoy. Ketikareaktor nuklir dilindungi oleh kolam air yangbesar, maka radiasi Cerenkovdapat dilihat sebagaikilauan berwarna biru di sekitar pusat reaktor,yang disebabkan oleh pergerakan elektron yangsangat cepat yang bergerak di air. Dalam suatukasus khusus, radiasi Cerenkov menghasilkansebuah muka gelombang dengan setengah sudutpuncaknya 53,0o. Hitung kelajuan elektron di air.(Kelajuan cahaya di air adalah 2,25 x l0B m/s.)

{6. Putaran cambuk seorang pemain sirkusbergerak dengan kelajuan Mach l,3g (artinyavrlv = 1,38). Berapa sudut yang dibentuk oleh

J-

:l'il!

;:

('

i!l;

il",

lli

Pengarnat nrendcngarbrrnli 'bor,m'