modul ipa keterampilan proses sains (kps).pdf

1

IPA Terpadu Tema Bunyi

(Krisno,. 2008)

2


KEGIATAN BELAJAR 1

Kata kunci :

Infrasonik, Audiosonik, Ultrasonik, Telinga, Cepat Rambat

A. Bunyi

1. Bunyi adalah getaran

Coba pegang tenggorokanmu dan

bersuara. Apa yang kamu rasakan? Bunyi

dihasilkan oleh benda-benda yang

bergetar. Misalnya, kecipak air kolam,

desah angin di pepohonan, dan suara

anjing menggonggong. Jadi, bunyi adalah gejala yang ditimbulkan dari suatu

benda yang bergetar. Akan tetapi, tidak semua getaran dapat menghasilkan

bunyi. Ada beberapa benda yang bergetar, namun bunyinya tidak dapat

didengar. Jika jumlah getaran suatu benda tiap satuan waktu tidak

Gambar 1. Kecipak Air Sumber : http://arsiparmansyah.files.wordpress.com

Tujuan pembelajaran :

1. Siswa dapat membedakan masing-masing 2 perbedaan

infrasonik, audiosonik dan ultrasonik melalui studi pustaka

dengan percaya diri

2. Siswa dapat mengidentifikasi 3 macam organ penyusun sistem

kordinasi dan indera(khususnya telinga) pada manusia melalui

diskusi dengan cermat dan teliti

3. Siswa dapat mendata menimal 3 contoh kelainan dan penyakit

pada alat indera (khususnya telinga) yang biasa dijumpai dalam

kehidupan sehari-hari dan upaya mengatasinya melalui

pengalaman didalam kehidupan sehari-hari dengan jujur dan

bertanggung jawab

3


memenuhi bilangan tertentu maka bunyi yang dihasilkan tidak dapat

didengar. Syarat terjadi dan terdengarnya bunyi adalah:

1. Ada sumber bunyi

2. Ada medium (zat perantara) perambatan bunyi

3. Ada alat penerima bunyi

Apakah manusia memiliki batasan

dalam mendengar? Bunyi yang dapat

didengar telinga manusia normal memiliki

frekuensi antara 20 getaran tiap detik (hertz

= Hz) sampai dengan 20.000 getaran tiap

detik (hertz = Hz). Bunyi dalam daerah

frekuensi ini disebut audiosonik. Bunyi yang

frekuensinya kurang dari 20 Hz tidak dapat didengar telinga manusia normal.

Bunyi pada daerah frekuensi ini disebut infrasonik. Demikian juga bunyi

dengan frekuensi di atas 20.000 Hz. Bunyi pada daerah frekuensi ini disebut

ultrasonik.

Telinga manusia juga membutuhkan bunyi dengan kekuatan atau

tingkat intensitas yang tepat agar enak didengar. Satuan tingkat intensitas

bunyi adalah desibel (dB). Bunyi terpelan yang masih dapat didengar telinga

manusia normal memiliki intensitas sekitar 1 dB. Bunyi yang intensitasnya

120 dB atau lebih bisa sangat menyakitkan telinga, bahkan dapat merusak

telinga.

Gambar 2. Perambatan Bunyi Melalui Udara Sumber : http://3.bp.blogspot.com/

Coba Pikirkan ?

Ketika terjadi hujan lebat, sering

terjadi kilat dan guntur. Coba

pikirkan, kilat dan Guntur terjadi

bersamaan atau bergantian?

Sumber Udara Penerima

http://3.bp.blogspot.com/

4


Kenapa kelelawar dapat terbang

pada malam hari, tanpa harus takut

menabrak obyek didepanya? Banyak

hewan yang dapat mendengar bunyi

dengan frekuensi infrasonik atau

ultrasonik. Jangkrik dan anjing dapat

mendengar infrasonik. Ngengat, ikan

paus, dan burung hantu dapat menangkap

ultrasonik. Kelelawar dianggap memiliki

radar alam karena mampu menghasilkan ultrasonik yang dipancarkan ke

semua arah dan mampu juga menangkap pantulannya. Kelelawar memiliki

mata faset yang tidak memungkinkannya

untuk melihat jauh, apalagi pada malam hari.

Uniknya, Tuhan mencipta kelelawar justru

untuk hidup di tempat gelap dan terbang

pada malam hari. Maka, bayangkan jika

kelelawar berpikir bahwa sumber kekuatannya

hanya pada penglihatan. Ia pasti takkan

pernah terbang karena takut menabrak

benda-benda keras yang dapat melukainya. Ia

tidak dapat mencari makanan dan tempat

tinggal, lalu akhirnya mati. Ternyata Tuhan memberinya kelebihan lain, yang

disebut ekolokasi, Yakni kemampuan memperkirakan jarak benda dengan

mendengarkan pantulan bunyi yang berfrekuensi ultrasonik. Dengan

demikian kelelawar dapat terbang cepat tanpa takut menabrak berbagai

benda. Selain itu lumba-lumba juga dapat berkomunikasi dengan lawan

jenisnya dari jarak jauh dengan menggunakan ultrasonik.

Gambar 3. Jangkrik dapat Mendengar Bunyi dengan Frekuensi Infrasonik Sumber : Penulis (2013)

Gambar 4. Anjing dapat Mendengar Bunyi dengan Frekuensi Infrasonik

Sumber : Penulis (2013)

5


Kemampuan ekolokasi pada kelelawar, lumba-lumba dapat

berkomunikasi dengan lawan jenisnya. Ini menunjukkan bahwa Tuhan selalu

melengkapi setiap ciptaanNya sesuai dengan yang dibutuhkan makhluk

hidup.

Dalam kehidupan sehari-hari, ultrasonik dimanfaatkan dalam berbagai

bidang, yaitu

a. bidang kedokteran, dimanfaatkan

untuk diagnosa dan pengobatan,

untuk menghancurkan tumor atau

batu ginjal, dan untuk mempelajari

bagian-bagian tubuh yang tidak

boleh terkena sinar X, misalnya janin

dalam kandungan.

b. untuk membunuh bakteri dalam

makanan yang akan diawetkan.

c. untuk membuat campuran logam agar rata.

d. alat kontrol jarak jauh (remote control).

2. Telinga sebagai komponen bunyi

Telinga adalah indra pendengar yang peka terhadap rangsang getaran

dan suara. Apakah telinga semua mahluk hidup sama?. Gelombang suara

adalah molekul-molekul udara yang bergerak membentuk gelombang.

Gambar 5. Kelelawar dan Lumba-lumba dapat Mendengar Bunyi dengan Frekuensi Ultrasonik Sumber : http://miac.unibas.ch/, http://www.uniknya.com

Gambar 6. Ultra Sound dengan Teknologi Ultrasonik untuk Melihat Kondisi Janin di dalam Perut Sumber : http://thefuturisticlovers. files. wordpress.com

http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound-media/figs/bat-ultrasound.jpg

http://thefuturisticlovers/

6


Getaran suara atau bunyi ditangkap oleh telinga dan diubah menjadi impuls.

Impuls akan diteruskan oleh saraf pendengar ke otak dan kemudian otak

mengolahnya sehingga kita mendengar bunyi. Telinga manusia dapat

mendengar gelombang suara pada frekuensi 20-20.000 Hz, namun paling

sensitif pada frekuensi 800-8.500 Hz. Telinga manusia terbagi menjadi tiga

bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.

1. Telinga luar

a. Daun telinga membantu mengarahkan

gelombang suara ke telinga tengah.

b. Saluran yang sempit menuju ke

telinga tengah disebut saluran

telinga/lubang telinga. Saluran telinga

menyalurkan gelombang suara ke

telinga tengah.

2. Telinga tengah

Telinga tengah merupakan rongga

yang berisi udara. Rongga udara ini

berhubungan dengan rongga mulut melalui pembuluh Eustachius. Pembuluh

Eustachius berfungsi untuk menjaga agar tekanan udara didalam dan diluar

rongga telinga sama besar. Jika secara tiba-tiba terjadi perbedaan tekanan

udara misalnya saat kita naik pesawat terbang, telinga terasa sakit. Agar

tekanan udara kembali seimbang, kita dapat menelan ludah atau menguap.

Bagian telinga tengah terdiri atas :

a. Selaput telinga yang disebut gendang telinga atau membran timpani

adalah membran yang bergetar di ujung saluran telinga. Sel-sel di dalam

saluran telinga menghasilkan suatu zat kimia seperti lemak, disebut juga

lilin telinga. Lilin telinga membantu mengeluarkan serangga dan materi

asing lain keluar dari telinga dan mempertahankan gendang telinga tetap

lunak.

Gambar 7. Bagian-bagian Telinga Sumber : http://t3.gstatic.com/

http://t3.gstatic.com/

7


b. Tiga tulang kecil merupakan bagian-bagian

utama telinga tengah. Berdasarkan

bentuknya, tulang- tulang itu disebut

tulang martil, landasan dan sanggurdi.

Tulang-tulang ini sangat kecil dan

berhubungan satu dengan yang lain dan

berhubungan dengan membran di telinga

dalam. Fungsi dari tiga tulang tersebut

adalah untuk meneruskan getaran suara

dari gendang telinga ke tingkap jorong (tingkap oval).

3. Telinga dalam

a. Koklea adalah kata latin yang berarti rumah siput. Koklea adalah ruang

berpilin di dalam telinga yang mengandung sel-sel saraf dan berisi cairan

limfa. Masing- masing sel saraf di dalam koklea dihubungkan dengan

sebuah saraf besar, yaitu saraf pendengar. Saraf pendengar membawa

pesan suara ke otak. Pada koklea yang berhubungan dengan telinga

tengah terdapat dua lubang berselaput, yaitu tingkap oval dan tingkap

bundar.

b. Tiga saluran setengah lingkaran yang membantu kita mempertahankan

keseimbangan. Didalam tiga saluran setengah lingkaran terdapat cairan

endolimfa. Ujung setiap pangkal tiga saluran setengah lingkaran ini

disebut ampula. Di dalam ampula berkumpul ujung-ujung saraf yang

berhubungan dengan otak. Apabila kepala digerakan cairan endolimfa

didalam tiga saluran setengah lingkaran bergerak dan merangsang ujung-

ujung saraf. Selanjutnya ujung saraf mengirim rangsang tersebut ke otak

untuk diolah. Kemudian otak akan memerintah otot untuk bekerja

menjaga keseimbangan.

Tulang

sanggurdi

Tulang

landasan

Tulang

martil

Gambar 8. Tiga Tulang Kecil pada Telinga Sumber : http://google.com/

8


3. Proses Mendengar

Proses mendengar berlangsung sebagai berikut:

a. Gelombang bunyi merambat di udara.

b. Bunyi ditangkap oleh daun telinga, kemudian masuk melalui saluran

telinga dan menggetarkan gendang telinga.

c. Getaran pada gendang telinga diteruskan oleh tulang pendengar (tulang

martil, tulang landasan, dan tulang sanggurdi) menuju ke tingkap oval.

d. Tingkap oval bergetar

e. Cairan limfa diseluruh sebelah atas rumah siput bergetar

f. Cairan limfa meneruskan getaran kecairan limfa disaluran tengah rumah

siput

g. Getaran merangsang sel-sel sensorik pada membaran

h. Ujung saraf pendengar meneruskan implus (getaran) kepusat pendengar

diotak.

i. Pusat pendengar akan mengolah getaran dan membuat kita mendengar.

j. Getaran cairan limfa diteruskan ke tingkap bundar yang ada dibagian

luar telinga tengah, dan tekanan yang ada ditekanan rumah siput.

Dibawah ini diperlihatkan gambar organ telinga manusia.

Gambar 9. Organ telinga Sumber : http://google.com/

Daun telinga

9


Begitu besar kebesaran Tuhan, organ telinga yang disusun sedemikian rupa ,

sehingga kita dapat mendengar bunyi dengan jelas. Untuk memahami

materi yang disajikan dan untuk memperjelas pemahaman anda lakukan

diskusi dibawah ini!

LEMBAR DISKUSI SISWA (LDS)

INDRA PENDENGARAN MANUSIA (TELINGA)

A. Tujuan

1. Siswa dapat mengidentifikasi penyusun sistem koordinasi dan indera

(khususnya telinga) pada manusia dengan cermat dan teliti

2. Siswa dapat menyebutkan masing-masing bagian telinga dengan

bertanggung jawab.

B. Landasan Teori

Telinga adalah organ untuk mendeteksi adanya gelombang suara.

Gelombang suara adalah molekul-molekul udara yang bergerak membentuk

gelombang. Telinga manusia terbagi menjadi tiga bagian, yaitu telinga luar,

telinga tengah, dan telinga dalam.

1. Telinga luar

2. Telinga tengah

3. Telinga dalam

C. Cara Kerja

1. Cermati gambar yang tersedia bersama-sama dengan anggota

kelompokmu.

2. Berilah keterangan gambar pada tempat yang telah disediakan.

3. Isilah tabel pengamatan dengan tepat.

4. Berperan aktiflah dengan teman kelompokmu dan ciptakan suasana

diskusi yang kondusif.

5. Setelah semua terisi hasil diskusi dipresentasikan pada diskusi kelas.

10


D. HASIL DAN PEMBAHASAN

Lengkapillah keterangan pada gambar dibawah ini.

Lengkapi dan jelaskan tabel berikut ini sesuai nomor pada gambar !

NO NAMA ORGAN

FUNGSI

1 …………… ………………………………………………………………

2 …………. ………………………………………………………………

3 …………… ………………………………………………………………

4 …………… ………………………………………………………………

5 …………… ………………………………………………………………

6 …………… ………………………………………………………………

7 …………… ………………………………………………………………

Lengkapilah tabel berikut ini.

NO NO BAGIAN TERDIRI DARI

1 Telinga luar ……………………………………………………………

2 Telinga tengah ……………………………………………………………

3 Telinga dalam ……………………………………………………………

E. KESIMPULAN

……………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………….

6

Gambar 10. Organ telinga Sumber : http://google.com/

7 Keterangan :

1. ………………………….. 2. ………………………….. 3. ………………………….. 4. ………………………….. 5. ………………………….. 6. ………………………….. 7. …………………………..

11


4. Perambatan Bunyi

Bagaimana bunyi dapat

sampai terdengar ke telinga kita?

Bunyi dapat merambat melalui

bermacam-macam medium,

seperti benda padat, cair, dan

gas. Getaran bunyi yang sampai

ke telinga pada umumnya

merambat melalui medium udara.

Rambatan bunyi tersebut dalam bentuk

gelombang longitudinal.

Laju rambat bunyi di dalam zat

padat lebih cepat dibandingkan dengan laju

rambat bunyi di udara. Jika bunyi mengenai

zat padat maka molekul-molekulnya akan

bergetar. Pada saat semua molekul

bergetar secara bersamaan, muncul suatu

daerah bertekanan tinggi yang akan segera

berpindah ke daerah bertekanan rendah.

Demikian seterusnya sehingga bunyi

merambat melalui zat tersebut. Karena

letak molekul-molekul zat padat sangat

berdekatan maka bunyi dapat berpindah

lebih cepat dibandingkan pada zat cair atau

gas. Laju rambat bunyi di dalam zat cair

tidak sebesar di dalam zat padat, tetapi

lebih besar dibandingkan dengan laju

rambat bunyi di dalam gas. Hal ini karena jarak antarmolekul zat cair lebih

jauh dibandingkan dengan jarak antarmolekul zat padat, namun lebih dekat

Gambar 11. Perambatan Bunyi ke Telinga Sumber : http://psibkusd.files.wordpress.com

Gambar 12. Perambatan Bunyi pada Zat Padat

Sumber : Penulis(2013)

Coba Pikirkan ?

Bunyi dapat merambat melalui

bermacam-macam medium,

seperti benda padat, cair, dan

gas. Coba pikirkan, apakah bunyi

dapat terdengar didalam ruang

hampa?

http://psibkusd.files.wordpress.com/

12


dibandingkan dengan jarak antarmolekul gas. Syarat agar bunyi dapat

didengar manusia, yaitu

a. frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz (daerah audiosonik).

b. kekuatannya 1 dB atau lebih.

c. ada zat perantara berupa gas, zat cair, atau zat padat.

d. diterima oleh telinga orang normal dan dalam keadaan sadar.

5. Laju rambat bunyi

Apakah bunyi memerlukan waktu untuk perambatannya? Bunyi akan

merambat melalui udara dengan kecepatan tertentu sehingga bunyi

memerlukan waktu untuk dapat sampai ke pengamat. Rambatan bunyi di

udara adalah rambatan gelombang. Seperti halnya gelombang, bunyi juga

merambat di udara dengan laju tertentu. Laju rambat bunyi adalah jarak

yang ditempuh oleh bunyi tiap satuan waktu.

s = v x t

v = laju rambat bunyi (m/s)

s = jarak yang ditempuh (m)

t = waktu tempuh (s)

Contoh Soal

Soal

Ledakan petasan terdengar 4 sekon setelah terlihat percikan api. Berapa

cepat rambat bunyi diudara saai itu , jika jarak antara petasan dengan

pengamat 1, 2 km(dengan ketentuan cepat rambat udara diabaikan)?.

Pembahasan

Diketahui : t = 4 s

s = 1, 2 km = 1200m

Ditanya : v =.......?

Jawab : v = 𝑠

𝑡 =

1200 𝑚

4 𝑠

= 300 m/s

Jadi cepat rambat di udara 300 m/s

13


Tabel 1. Cepat Rambar Gelombang pada Beberapa Medium

Medium V (m/s)

Udara 331

Oksigen 317

Hydrogen 1286

Air 1490

Air laut 1530

Timbal 1230

Alumunium 5100

Tembaga 3560

Besi 5130

Batu granit 6000

Cepat rambat bunyi dalam gas tidak bergantung pada tekanan,

melainkan bergantung pada suhu. Misalnya perambatan bunyi pada siang

dan malam hari berbeda. Pada malam hari suhu udara pada permukaan air

lebih rendah dari pada bagian atas, maka partikel udara akan bergerak

turun. Bunyi di pantai akan terdengar oleh orang diatas perahu. Pada siang

hari suhu udara pada permukaan air lebih tinggi dari pada bagian atas,

sehingga partikel udara akan bergerak keatas. Bunyi dari sumber bunyi

dipantai tidak dapat terdengar oleh orang diatas perahu. Makin tinggi suhu

gas makin besar cepat rambat bunyi.

Oleh karena bunyi merupakan suatu gelombang, dapat dituliskan:

v = λ

T=λ.f

Keterangan :

v = laju rambat bunyi (m/s)

T = Periode bunyi (s)

λ = Panjang gelombang bunyi (m)

14


6. Kelainan dan Penyakit pada Telinga

Telinga dapat mengalami kelainan-kelainan contohnya seperti berikut:

1) Radang telinga (otitas media)

Penyakit ini disebabkan karena virus atau bakteri dan sering

menyerang pada anak-anak. Gejalanya adalah sakit pada telinga, demam,

dan pendengaran berkurang. Telinga akan mengeluarkan nanah dan

kelainan ini dapat memecahkan gendang telinga.

Contoh Soal

Gelombang bunyi merambat di udara dengan kecepatan 300 m/s. jika

panjang gelombangnya 25 cm. Berapakah frekuensi gelombang

tersebut?

Pembahasan

Diketahui : v = 300 m/s

λ = 25 cm = 0,25 m

Ditanya : f =.......?

Jawab : v = λ.f

f = v

λ

= 300 m/s

0,25 m

= 1200 Hz =

Jadi frekuensi gelombang tersebut adalah 1200 Hz

15


2) Labirintitis

Labirintitis merupakan gangguan pada labirin dalam telinga. Penyakit

ini disebabkan oleh infeksi, gegar otak, dan alergi. Gejalanya antara lain

telinga berdengung, mual, muntah, vertigo, dan berkurang pendengaran.

3) Motion sickness

Pernahkah kamu menaiki wahana tornado di dufan? apa yang Anda

rasakan setelah menaikinya? apakah Anda merasa pusing? atau ketika dalam

perjalanan di laut, udara maupun darat kadang-kadang terjadi semacam rasa

mual, pusing, dan muntah-muntah. Orang mengatakan ini adalah mabuk

perjalanan atau disebut motion sickness. Mabuk perjalanan ini merupakan

gangguan pada fungsi keseimbangan. Penyebabnya adalah rangsangan yang

terus menerus oleh gerakan atau getaran-getaran yang terjadi selama

Gambar 13. Radang Telinga

Sumber : http://cae2k.com

Gambar 14. Tornado yang dapat Menyebabkan Motion Sickness Sumber : http://google.co.id

http://cae2k.com/kathryn-erbe-photos-0/otitis-media-image.html


16


perjalanan, baik darat, laut maupun udara. Biasanya disertai dengan muka

pucat, berkeringat dingin dan pusing.

4) Tuli

Tuli atau tuna rungu ialah kehilangan kemampuan untuk dapat

mendengar. Tuli dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu tuli konduktif

dan tuli saraf. Tuli konduktif terjadi disebabkan oleh menumpuknya kotoran

telinga di saluran pendengaran, sehingga mengganggu transmisi suara ke

koklea. Tuli saraf terjadi bila terdapat kerusakan syaraf pendengaran atau

kerusakan pada koklea khususnya pada organ korti.

Latihan 1

1. Sebutkan syarat terjadi dan terdengarnya bunyi?

Bacaan untuk soal no 2-3

Suatu malam Vian bermaksud untuk menangkap kelelawar di

kebun kakeknya. Dia mempersiapkan semua alat yang dibutuhkan

meliputi senter, sepatu dan jaring. Setelah selang beberapa menit dia

menemukan kelelawar yang dicarinya sedang bergelantungan di pohon.

Vian pun dengan sigap menangkap kelelawar tersebut, walaupun dia

berjalan dengan langkah yang pelan tetapi kelelawar tetap mengetahui

kedatanganya sehingga kelelawar terbang. Vian mengejar kelelawar

tersebut dan pada jam nya terlihat kecepatan larinya 0,5 m/s. pada

akhirnya dia berhenti pada jarak 80 m dari titik awal karena kelelawar

berhenti dan Vian berhasil menangkapnya.

2. Mengapa kelelawar terbang dengan cepat dan dapat terhindar dari

tumbukan dengan benda lain walaupun terbang dimalam hari yang

sangat gelap?

3. Berapa waktu yang dibutuhkan Vian saat mengejar kelelawar

tersebut….

4. Kelelawar merupakan hewan yang memiliki frekuensi ….

17



Dokter Arif sebagai dokter spesialis telinga mendadak di hubungi

oleh pasienya di papua yang mengindap otitis media. Pukul 10.00 dokter

berangkat dari Jakarta menggunakan pesawat yang memiliki kecepatan

488 Km/Jam dengan tujuan agar waktu yang dibutuhkan untuk samapi

ke papua lebih cepat. Didalam perjalanan dokter merasakan pusing

sehingga dokter menggunakan minyak kayu putih untuk mengurangi

sakit tersebut. Pukul 12.00 dokter sampai pada tujuan, dengan cepat

dokter memeriksa telinga bagian luar, tengah dan dalam untuk

memastikan penyebab sakit tersebut.

5. Dokter mengalami pusing saat naik pesawat disebabkan karena…..

6. Penyakit yang diperiksa oleh dokter Arif merupakan penyakit yang

disebabkan karena….

7. Dokter memeriksa telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam.

Sebutkan bagian-bagian telinga luar, tengah, dan dalam?

8. Berapa jarak yang ditempuh oleh Dokter Arif dari Jakarta sampai ke

Papua?

9. Sebutkan syarat agar bunyi dapat didengar manusia?

Bacaan soal no 10

Astronot akan berangkat ke planet mars untuk meneliti keadaan

disana. Astronot tersebut membawa telepon genggam untuk keperluan

komunikasi dengan sesame peneliti di bumi. Tetapi ketika sampai di

mars dia tidak bisa menghubungi temanya di bumi.

10. Menurut bacaan diatas dapat disimpulkan bahwa….

18


KEGIATAN BELAJAR 2

Kata kunci :

Nada , Kuat Bunyi, Tinggi Bunyi, Resonansi, Pemantulan,

B. Karakteristik Gelombang Bunyi

1. Nada

Pernahkan kamu bermain piano

atau gitar? Alat musik tersebut memiliki

tingkatan nada yang berbeda-beda.

Dalam pelajaran seni suara, dikenal deret

nada sebagai berikut:

1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 - i

do re mi fa sol la si do

Jarak nada

1 1 1 ½ 1 1 1 ½

Gambar 15. Piano sebagai Deret Nada Sumber : Penulis (2013)

Tujuan pembelajaran :

1. Siswa dapat memaparkan karkateristik gelombang bunyi

melalui studi pustaka dengan mandiri

2. Siswa dapat menunjukkan 3 contoh gejala resonansi dalam

kehidupan sehari-hari dengan penuh rasa ingin tahu

3. Siswa dapat menjelaskan konsep resosnansi melalui

praktikum dengan bertanggung jawab.

4. Siswa dapat memberikan 3 contoh pemanfaatan dan

dampak pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari dan

teknologi melaluo pengalaman didalam kehidupan sehari-

hari dengan tekun

19


Apa itu nada? Nada atau bunyi beraturan adalah bunyi yang mempunyai

frekuensi tertentu. Jika frekuensi bunyi tersebut tidak teratur maka bunyi itu

disebut desah. Sedangkan bunyi yang frekuensinya tinggi tetapi masih dapat

didengar oleh telinga manusia disebut dentum. Deretan nada-nada dengan

perbandingan frekuensinya dicantumkan sebagai berikut.

c d e f g a b c’

24 27 30 32 36 40 45 48

Interval adalah perbandingan antara frekuensi suatu nada dengan

nada lain yang lebih rendah frekuensinya. Perbandingan antara nada-nada

dengan nada c sebagai berikut.

c d e f g a b c’

prime sekonde terts kuart kuint sext septime oktaf

Contoh Soal

Diketahui:

nada c : nada a = 24 : 40.

Jika dalam SI, frekuensi nada a = 440 Hz, berapa frekuensi nada c?

Pembahasan

Diketahui: c : a = 24 : 40

a = 440 Hz

Ditanya: c = ...?

Jawab: frekuensi nada c

c = x 440 = 264 Hz

Jadi, frekuensi nada c adalah 264 Hz.

24

40

20


Contoh:

Terts = 30

24 =

5

4

Kuint = 36

24 =

3

2

Oktaf = 48

24 = 2

c’ disebut 1 oktaf tinggi dari c.

untuk mudahnya:

Kuint terts

1 : 2 : 3 : 4 : 5

Oktaf kuart

2. Kuat bunyi dan tinggi bunyi

Manakah bunyi yang kuat, orang

berbisik atau orang berteriak? Mungkin

kamu lebih mengenal kata “nyaring” dib

andingkan dengan kata “kuat” dalam bunyi.

Akan tetapi, biasakan menggunakan kata

“kuat bunyi” dibandingkan dengan kata

“nyaring bunyi”. Apa yang memengaruhi kuat

bunyi? Kuat bunyi bergantung pada besarnya amplitudo. Jika makin besar

amplitudo, bagaimana kuat bunyinya? Selain amplitudo, kuat bunyi

tergantung pada jarak antara sumber bunyi dengan pendengar. Jika sumber

bunyi makin jauh, bagaimana bunyi yang terdengar?

Bisakah kamu membedakan antara kuat bunyi dengan tinggi bunyi?

Dua suara atau bunyi yang sama kerasnya (nyaringnya) dapat memiliki tinggi

yang berbeda. Kuat bunyi adalah tingkat nyaring tidaknya suatu bunyi,

sedangkan tinggi bunyi adalah tinggi rendahnya bunyi yang keluar. Agar

lebih jelas, coba petik senar gitar yang paling besar. Lalu, dengan petikan

yang kira-kira sama, petik senar gitar yang paling kecil. Kerasnya bunyi yang

Gambar 16. Orang Berteriak Sumber : Penulis (2013)

21


dikeluarkan kedua senar tersebut dapat dianggap sama. Akan tetapi, suara

senar yang besar lebih rendah daripada suara senar yang kecil.

Tinggi rendah bunyi tergantung pada

frekuensi getaran sumber bunyi. Makin

besar frekuensi sumber bunyi, makin tinggi

bunyi yang dapat didengar. Frekuensi yang

besar sering disebut frekuensi tinggi. Coba

kamu dengarkan baik-baik suara paduan

suara yang sedang bernyanyi. Apakah suara

mereka terdengar sama? Alat-alat yang

bergetar pada pita suara yang berbeda akan

menyebabkan suara yang terdengar juga berbeda. Keadaan ini disebut

dengan warna bunyi (timbre). Warna bunyi juga terjadi pada alat-alat musik.

Nada do pada piano terdengar berbeda dengan nada do pada organ.

Hukum Mersenne

Mengapa nada yang dihasilkan

sebuah gitar berbeda-beda? Menurut

hukum mersenne, tinggi nada suatu senar

atau tali gitar:

a. berbanding terbalik dengan panjang

senar

b. berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar

c. berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar

d. berbanding lurus dengan akar tegangan senar

Hukum mersenne dapat dituliskan dalam bentuk rumus sebagai berikut!

f = 1

2l√

F

2Aρ

Keterangan :

f = frekuensi nada (Hz)

l = panjang senar (m)

Gambar 17. Paduan Suara Merupakan Fenomena Timbre Sumber : http://news.blog.gustavus .edu

Gambar 18. Orang Memetikan Gitar Sumber : Penulis (2013)

http://news.blog.gustavus/

22


A = Luas penampang senar (m2)

F = Tegangan senar (N)

ρ = massa jenis senar (kg/m3)

Contoh Soal

Sebuah senar gitar memiliki panjang 1 m, tegangan senar tersebut 27 N,

luas penampang senar 1 m2 dan massa jenis senar 1,5 kg/m3. Hitung

frekuensi senar tersebut…..

Diketahui : l = 1 m

F = 27 N

A = 1 m2

ρ = 1,5 kg/m2

Ditanya : f…..?

Jawab :

f = 1

2l√

F

2Aρ

f = 1

2.1√

27

2.1.1,5

f = 1

2√

27

3

f = 1

2√9

f = 1

2 x 3

f = 1,5 Hz

23


C. Resonansi

Pernahkah kamu memperhatikan kaca jendela yang bergetar ketika

ada suara petir, padahal kaca jendela yang lain tidak bergetar? Gejala ikut

bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain disebut resonansi.

Dalam kehidupan sehari-hari, resonansi memegang peranan sangat penting.

Suara dawai gitar dan beruk (sejenis kera) terdengar keras karena adanya

peristiwa resonansi. Resonansi sebuah benda akan terjadi jika benda

tersebut memiliki frekuensi sama dengan benda yang sedang bergetar.

Untuk mempermudah mempelajari resonansi, silahkan lakukan praktikum

dibawah ini!

LEMBAR KERJA SISWA

(LKS)

A. Tujuan

Mengamati resonansi pada bandul

B. Landasan Teori

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena getaran

benda lain. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuensi yang sama

dengan sumber getarnya.

C. Alat dan bahan

Benang, lima buah bandul yang massanya sama, dan dua buah tiang

yang sejajar

D. Cara kerja

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Hubungkan kedua tiang dengan benang.

3. Gantungkan bandul-badul tersebut pada benang tadi. Panjang tali

tiap bandul dibuat berbeda seperti pada Gambar

4. Ayunkan bandul A, lalu amati bandul-bandul yang lain. Bandul

manakah yang mengikuti gerakan bandul A?

5. Ulangi langkah 3 dengan mengayunkan bandul B.

24


6. Hasil pembahasan dan kesimpulan dipresentasikan pada diskusi

kelas.

E. Pertanyaan

1. Pada saat bandul A kamu ayunkan, bandul manakah yang ikut

bergetar bersama-sama bandul A?

2. Pada saat bandul B kamu ayunkan, bandul manakah yang ikut

bergetar bersama-sama bandul B?

3. Mengapa demikian?

F. Jawaban Pertanyaan

G. Pembahasan

H. Kesimpulan

A

B

C D

E

A B

25


1. Resonansi Udara

Coba dengarkan bunyi garpu tala yang

digetarkan di atas tabung udara. Jika getaran

yang didengar lebih kuat, ini menunjukan

adanya resonansi dari udara didalam tabung.

Untuk menghitung resonansi pada kolom

udara ketika diberi getaran garpu tala adalah

ln= 2n-1

4 λ

l = panjang kolom udara di atas permukaan air dalam tabung (m)

n = resonansi ke-n (n = 1, 2, 3, …)

λ = panjang gelombang (m)

Contoh Soal

Sebuah garputala digetarkan diatas kolom udara dan mengalami

resonansi. Berapa tinggi kolom udara ketika terjadi resonansi kedua

jika panjang gelombang 120 m……

Diketahui: λ = 120 m

n = 2

Ditanya: l2…..?

Jawab:

ln = 2n-14

λ

l2 = 2.2-1

4 x 120

l2 = 3

4 x 120

l2 = 90 m

Gambar 19. Garputala Sumber : http://fisikon.com/

26


2. Resonansi selaput tipis

Bagian yang sangat penting pada telinga

kita adalah gendang pendengaran. Bagaimana

jika gendang pendengaran kita rusak? Selaput

gendang sangat mudah beresonansi. Jika ada

bunyi dari luar yang masuk lewat lubang

telinga maka selaput gendang pendengaran

akan bergetar. Dengan adanya getaran ini,

terjadilah resonansi. Akibat resonansi, kita

dapat mendengar bunyi-bunyi di sekitar kita.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa syarat terjadinya resonansi

adalah

a. frekuensinya sama.

b. ada selaput tipis.

c. ada ruang udara yang panjangnya sama dengan bilangan ganjil ¼ kali

panjang gelombang.

3. Resonansi dapat memperkuat bunyi asli

Bunyi yang dihasilkan garpu tala sebenarnya tidak terlalu keras.

Namun, ketika terjadi resonansi dengan kolom udara, suara garpu tala

menjadi cukup nyaring terdengar. Di sekitar selaput suara manusia terdapat

udara. Ketika selaput suara bergetar, udara ini akan ikut bergetar. Getaran

udara ini akan mengakibatkan suara manusia terdengar nyaring. Didalam

kehidupan sehari-hari banyak aplikasi resonansi antara lain pada alat-alat

gamelan.Di bawah ini beberapa alat musik yang menggunakan prinsip

resonansi.

a. Kendang b. Gitar c. Biola

Gambar 20. Alat-Alat Yang Bekerja Atas Prinsip Resonansi Sumber gambar : http://www.google.co.id/image/biola; Penulis (2013); http://www.indonetwork.co.id

Mari kita jelajahi

website-website

berikut untuk

menambah

wawasan akan

materi ini.

htttp://free.vism.li

pi.go.id

Jelajah Internet

27


Dengan mengetahui prinsip resonansi dan nada,

diharapkan kamu dapat membuat alat musik

sederhana menggunakan bambu atau bahan lain

misalnya angklung, sehingga dapat menjadi nilai

tambah bagi kamu.

Robert Moog lahir di New York, 1934. Pada masa

kecilnya, dia diarahkan sang ayah untuk menggali dunia

elektronik dengan mempelajari piano. Moog adalah

penemu papan tuts yang secara elektronik dapat meniru

beraneka ragam bunyi musik, termasuk terompet dan

dawai. Alat ini dikenalkan kepada publik pada tahun 1964

dengan nama synthesizers. Pada usia 71 tahun, Moog

meninggal dunia di Asheville.

4. Kerugian akibat resonansi

Tidak selamanya resonansi

menguntungkan. Bunyi ledakan

bom yang sangat keras dapat

menimbulkan getaran yang dapat

meruntuhkan gedung-gedung.

Getaran kereta api yang lewat

menyebabkan bagian-bagian

rumah yang ada di pinggir rel ikut

bergetar. Jika hal ini terjadi terus-menerus dan dalam waktu yang lama

maka rumah akan cepat rusak. Gelas piala bertangkai bisa pecah bila

diletakkan didekat penyanyi yang sedang menyanyi. Hal ini terjadi karena

Gambar 22. Robert Moog Sumber : http://i4.mirror. co.uk

Gambar 21. Angklung


Gambar 23. Ledakan Bom Mengakibatkan Bangunan Disekitar Rusak Sumber : http://www.mediaindonesia.com /

http://i4.mirr/

http://www.mediaindonesia.com/

28


gelas memiliki frekuensi alami yang sama dengan suara penyanyi sehingga

gelas mengalami resonansi dan mengakibatkan pecahnya gelas tersebut.

Peristiwa resonansi juga dapat menyebabkan runtuhnya jembatan gantung

jika frekuensi hentakan kaki serentak orang yang berbaris di atas jembatan

gantung sama dengan frekuensi alami jembatan sehingga jembatan akan

berayun hebat dan dapat menyebabkan runtuhnya jembatan.

D. Pemantulan Bunyi

Jika kamu berteriak menghadap bukit

berdinding terjal, apa yang kamu dengar? Ketika

kamu mendengar suara petir, mungkin kamu

juga akan mendengar suara susulan yang

merupakan gema suara aslinya. Suara susulan ini

terjadi akibat adanya bunyi yang menumbuk

dinding penumbuk, kemudian dipantulkan oleh

dinding itu.

Tidak semua bunyi yang mengenai dinding pemantul akan dipantulkan. Ada

sebagian bunyi tersebut yang diserap dinding pemantul. Kemampuan suatu

permukaan dalam memantulkan bunyi tergantung pada keras lunaknya

permukaan.

Gambar 24. Pemantulan Bunyi Sumber : http://www.google.co.id/

Gambar 25. Curug Benowo, Semarang Sebagai Salah Satu Dinding Pantul Alami.


29


1. Hukum pemantulan bunyi

Pemantulan bunyi mengikuti suatu

aturan hukum pemantulan bunyi sebagai

berikut. “Bunyi datang, garis normal, dan

bunyi pantul terletak dalam satu bidang

datar. Sudut datang sama besar dengan

sudut pantul”. Sudut datang adalah sudut

antara bunyi datang dengan garis normal.

Sudut pantul adalah sudut antara bunyi

pantul dengan garis normal. Garis normal adalah garis tegak lurus bidang

pantul melalui titik jatuh bunyi datang.

Bunyi pantul dapat memperkuat bunyi

asli jika jarak dinding pantul tidak jauh dari

sumber bunyi. Misalnya, bunyi kereta api ketika

masuk terowongan akan terdengar semakin

kuat. Dari uraian itu dapat disimpulkan bahwa

kuat bunyi yang didengar tergantung pada

a. amplitudo sumber bunyi.

b. jarak antara sumber bunyi dengan

pendengar.

c. resonansi yang terjadi.

d. serta adanya dinding pemantul yang

sesuai.

2. Macam-macam bunyi pantul

a. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli

Suara gurumu di dalam kelas akan lebih

keras dibandingkan dengan suara guru olah

ragamu di lapangan. Itu dikarenakan suara di

dalam ruangan akan dipantulkan oleh dinding-

dinding ruangan.

Gambar 26. Hukum Pemantulan Bunyi Sumber : http://www.google.co.id /

Tahukah Anda

Kelelawar menggunakan gema untuk mencari jalan dan untuk berburu. Kelelawar menghasilkan suara lalu mendengar gema tersebut yang dihasilkan pantulan suara disekitar obyek disekelilingnya.

Gambar 27. Terowongan Kereta di Kebumen


30


b. Gaung atau kerdam

Bunyi pantul yang datangnya hanya sebagian yang bersamaan

dengan bunyi asli sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas disebut gaung atau

kerdam. Gaung atau kerdam dapat terjadi di gedung bioskop, gedung

pertunjukan, gedung pertemuan, studio radio, dan lain-lain. Untuk

menghindari terjadinya gaung, pada dinding gedung-gedung tersebut

biasanya dilapisi bahan yang dapat meredam bunyi disebut bahan akustik.

Misalnya, kain wol, kapas, karton, papan karton, gabus, dan karet busa.

c. Gema

Bunyi pantul dapat terdengar dengan jelas seperti bunyi aslinya

karena antara bunyi pantul dengan bunyi asli tidak saling mengganggu. Hal

ini dimungkinkan jika jarak antara dinding pemantul dengan sumber bunyi

jauh. Karena jarak yang jauh, bunyi akan berjalan menempuh jarak yang

jauh. Waktu yang digunakan untuk memantul juga lama. Ketika bunyi asli

sudah selesai diucapkan, bunyi pantul mungkin masih di perjalanan.

Akibatnya, bunyi pantul terdengar jelas setelah bunyi asli. Bunyi pantul yang

terdengar jelas setelah bunyi asli disebut gema. Gema dapat terjadi di

lereng-lereng gunung atau di lembah-lembah.

Gambar 28. Kontur yang dapat Menimbulkan Gema di Lereng Gunung Ungaran, Semarang Sumber : Penulis (2013)

31


Marin Mersenne (1588-1648)

Seorang ahli matematika, filsafat, dan teologi dari

Prancis. Di bidang fisika, dia mencoba mengukur

kecepatan-kecepatan bunyi dengan menggunakan echo

(gema). Selain itu, dia juga mengukur frekuensi

gelombang pada dawai.

3. Manfaat bunyi pantul

a. Pengukuran jarak dengan gema

Dalam satu sekon biasanya dapat diucapkan lima suku kata. Berapa

waktu yang diperlukan untuk mengucapkan satu suku kata? Untuk

mendapatkan gema dari satu suku kata, bunyi pantul harus datang secepat-

cepatnya setelah 1

5 sekon, yaitu setelah suku kata tersebut selesai diucapkan.

Dengan demikian, selama 1

5 sekon bunyi telah menempuh jarak dua kali jarak

antara sumber bunyi dan dinding pemantul. Jadi, untuk 1 suku kata, jarak

dinding pemantul adalah

Gambar 30. Pengukuran Jarak Menggunakan Gema Sumber:http://1.bp.blogspot.com/

Gambar 29. Marin Mersenne Sumber : http://1.bp.blogspot.com


32


d = v x

1

5

2

= 1

10 v

Untuk n suku kata, jarak dinding pemantul adalah

d = 1

10 nv

Waktu terdengar gema, artinya bunyi telah

menempuh jarak tersebut pergi-pulang. Jika

jarak d dan waktu yang dibutuhkan t maka

kecepatan bunyinya adalah

v = 2d

t atau d =

vt

2

Soal

Dalam suatu pertandingan sepak bola, bunyi gema teriakan gol

terdengar 2 detik setelah penonton bersorak. Jika cepat rambat

bunyi pada saat itu adalah 320 m/s, berapa jarak antara penonton

dengan dinding pemantul?

Pembahasan

Diketahui: gema

v = 320 m/s

t = 2 s

Ditanya: d = …?

Jawab:

d = v x t

2

= 320

m

s x 2 s

2 = 320 m

Jadi, jarak antara penonton dengan dinding pemantul adalah 320

m.

Mari kita jelajahi

website-website

berikut untuk

menambah

wawasan akan

materi ini.

http://id.wikipedia.

org/wiki/Gema

www.geocities.com

hh

Jelajah Internet

33


b. Pengukuran kedalaman laut dengan pemantulan bunyi

Bagaimana mengukur kedalaman laut? Sebuah sumber getar yang

disebut osilator dipasang pada dinding kapal bagian bawah. Di dekat osilator

dipasang hidrofon, yaitu alat yang dapat menangkap getaran.

Untuk mengukur kedalaman laut, osilator digetarkan. Getaran

ultrasonik yang dihasilkannya diarahkan ke dasar laut. Oleh dasar laut,

getaran ini dipantulkan dan diterima hidrofon. Sebuah alat pencatat akan

mencatat selang waktu antara getaran dikirim dan getaran pantul yang

diterima. Jika cepat rambat bunyi di air laut diketahui maka kedalaman laut

dapat dihitung.

Gambar 31. Mengukur Kedalaman Laut Sumber : http://1.bp.blogspot.com/


34


E. Asas Doppler

Asas Doppler adalah peristiwa perubahan terdengarnya frekuensi

sumber bunyi karena sumber bunyi atau pendengar dalam keadaan

bergerak. Pernahkah kamu berada di stasiun kereta? masinis membunyikan

sirine ketika kereta akan berhenti. Hal itu merupakan salah satu fenomena

efek Doppler. Kemungkinan terjadi asas doppler yaitu:

1. pendengar bergerak sumber bunyi juga bergerak

misalnya orang sedang berjalan kemudian bertemu dengan mobil polisi

yang sedang patrol mengawal para pejabat.

2. Pendengar bergerak, sumber bunyi diam.

Misalnya orang sedang berjalan menuju ke panggung pertunjukan musik

3. Pendengar diam, sumber bunyi bergerak.

Misalnya orang sedang berdiri dipinggir jalanraya, ada mobil ambulan

yang lewat sambil membunyikan sirine.

Soal

Pantulan dari getaran yang dipancarkan osilator diterima setelah

menempuh waktu 1

4 sekon.

Berapa kedalaman laut di tempat itu jika cepat rambat bunyi di air

laut adalah 1.400 m/s?

Pembahasan

Diketahui : t = 1

4 sekon

d = 1400 m/s

Ditanya : v = .......?

Jawab = v = 2d

t

d = v x t

2

= 1400

m

s x

1

4 s

2 = 175 m

Jadi, kedalaman laut di tempat itu adalah 175 m.

35


Gambar 32. Pendengar Bergerak Sumber Bunyi Bergerak

Sumber: http://arif-nma.com/

Gambar 33. Pendengar Bergerak Dan Sumber Bunyi Diam

Sumber: http://3.bp.blogspot.com/

Christian Doppler adalah seorang

matematikawan Austria. Ia terkenal karena prinsip

yang pertama kali diajukannya, yaitu mengenai

warna cahaya pada bintang ganda di tahun 1842.

Prinsip ini sekarang dikenal sebagai Efek Doppler.

Gambar 34. Pendengar Diam Sumber Bunyi Bergerak

Sumber:http://smanepus.sch.id/

Gambar 35. Christian Doppler Sumber : http://4.bp.blogspot.com/

TINDAK LANJUT

Carilah informasi dari

internet, buku, atau

surat kabar tentang

Efek doppler tersebut,

kemudian tuliskan pada

bukumu.

http://arif-nma.com/


http://4.bp.blogspot.com/-OG4L2lazSW4/T1scvJPGAcI/AAAAAAAAATE/5IY6Bz7IxuY/s1600/doppler.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-OG4L2lazSW4/T1scvJPGAcI/AAAAAAAAATE/5IY6Bz7IxuY/s1600/doppler.jpg

36


Latihan 2


Afid akan merayakan ulang tahun di rumah, Afid bermain gitar

saat pembukaan ulang tahunya. Afid bermain lagu separuh aku dengan

menggunakan accord (kunci) g dan a yang memiliki frekuensi 36 dan 40.

Tetapi ketika afid ingin mencari informasi di internet frekuensi nada a

dalam SI 440 Hz, sehingga Afid harus latihan lagi. Untuk menyamakan

frekuensi agar mencapai 440Hz afid membeli senar gitar dengan panjang

1,2 m, massa jenis 0,0625 kg/m3 dan luas penampangnya 2 m2

kemudian menyetem senar hingga mencapai tegangan 160 N. agar

suaranya tidak mengganggu tetangganya dan agar tidak terjadi kerdam

Afid merayakan ulang tahunya di studio musik miliknya. Perayaanpun

dilakukan dengan mengundang teman-teman bermainya.

1. Berapa frekuensi nada g dalam SI?

2. Jelaskan perbedaan kuat bunyi dan tinggi bunyi?

3. Hitung frekuensi senar yang dibeli Afid?

4. Apa yang dimaksud dengan kerdam?

5. Mengapa tetangga tidak dapat mendengar gitar yang dimainkan

Afid?

6. Apa yang dimaksud dengan resonansi?

7. Sebuah garputala digetarkan di atas kolom udara. Berapa tinggi

kolom udara ketika terjadi resonansi ketiga, jika diketahui panjang

gelombang 120 m?

8. Mengapa alat-alat musik pada gamelan sering terdapat rongga

didalamnya?

9. Sebutkan 3 contoh penggunaan prinsip resonansi didalam kehidupan

sehari-hari?

10. Seorang nahkoda ingin mengukur kedalaman laut dengan mengirim

bunyi kedasar laut dan diterima kembali oleh hidrofon sesaat setelah

20 s. hitunglah kedalaman laut tersebut jika cepat rambat gelombang

di air 1400 m/s?

37


1. Infrasonik adalah gelombang bunyi dengan frekuensi <20 Hz

2. Audiosonik adalah gelombang bunyi dengan frekuensi 20-

20.000 Hz

3. Ultrasonik adalah gelombang bunyi dengan frekuensi

>20.000 Hz

4. Bagian telinga terdiri atas:

Telinga luar :Daun telinga dan saluran telinga

luar/lubang telinga

Telinga tengah : Gendang telinga, tulang martil, sanggurdi

dan landasan.

Telinga dalam : Koklea, tiga saluran setengah lingkaran

5. Kelainan dan penyakit pada alat indra antara lain, tuli,

radang, motion sickness, labirintas

6. Karakteristik gelombang bunyi meliputi nada, tinggi dan kuat

bunyi.

7. Resonansi didalam kehidupan sehari-hari antara lain

pemanfaatannya pada alat-alat musik dan gamelan. Tetapi

resonansi dapat merugikan antara lain ledakan bom dapat

menyebabkan gedung runtuh, kereta api yang lewat

menyebabkan rumah yang dipinggir rel ikut bergetar.

8. Pemanfaatan pemantulan bunyi antara lain untuk mengukur

kedalaman laut, kedalaman gua.

RANGKUMAN

38


SOAL-SOAL UJI KOMPETENSI

A. Untuk mengasah pemahamanmu akan bab ini, coba kamu jawab pertanyaan berikut ini dengan memilih jawaban yang benar.

1. Ketika kamu memegang

tenggorokan pada saat berbicara,

kamu merasakan adanya getaran.

Hal ini membuktikan ….

a. sumber bunyi adalah

tenggorokan

b. otot tenggorokan selalu

bergetar

c. berbicara memerlukan energi

d. sumber bunyi adalah getaran

2. Berikut ini merupakan syarat-

syarat terjadinya bunyi, kecuali….

a. ada pendengar

b. ada zat perantara

c. ada sumber bunyi

d. tidak melalui medium

Bacaan untuk no 3-4

Suatu pagi Ervian bermain bola di

lapangan. Ketika Arif lari pagi

melihat Ervian di

lapangan, jarak

Arif dengan

Ervian ±10 m. Ia

bermaksud mengaggetkan Ervian

dengan jalan pelan-pelan, tetapi

jangkrik yang ada dilapangan

berlarian karena masih dapat

mendengar langkah Arif, dan “dorr”

Ervian kaget. Waktu yang

dibutuhkan Arif sampai ke Ervian 1

menit.

3. Berapa frekuensi yang dapat

didengar jangkrik sehingga tetap

dapat mendengar langkah Arif?

a. <20 Hz

b. 20.000 Hz

c. >20.000 Hz

d. 20-20.000 Hz

4. Berapa kira-kira kecepatan

langkah arif….m/s

a. 0,13

b. 0,14

c. 0,15

d. 0,16

Bacaan untuk no 5-6

Heri bersama pamanya

menebang pohon di hutan

menggunakan kampak, alex yang

berada di luar hutan mendengar

beradu kapaknya seolah-olah ada 2

orang yang sedang menebang.

Tertera di jam alex kecepatan udara

39


ditempat itu 360 m/s, dan panjang

gelombangnya 25 m/s.

5. Kenapa alex mendengar

beradunya kapak seolah-olah 2

orang?

a. perambatan bunyi

memerlukan waktu,

sedangkan perambatan

cahaya tidak

b. kecepatan bunyi lebih kecil

dari kecepatan cahaya

c. perambatan bunyi

memerlukan waktu

d. pengaruh gema yang terjadi

6. Berapa frekuensi suara kapak

tersebut….

a. 90 Hz

b. 14,4 Hz

c. 1.440 Hz

d. 9.000 Hz

7. Perhatikan gambar dibawah ini!

Pada gambar diatas untuk

mengukur kedalaman laut masinis

memancarkan bunyi ke dalam

dasar laut. Bunyi pantul terdengar

½ sekon sesudah bunyi asli. Jika

cepat rambat bunyi dalam air

1.500 m/s, maka kedalaman laut

adalah ….

a. 375 meter

b. 750 meter

c. 1500 meter

d. 3000 meter

8. Pesawat supersonik adalah ….

a. pesawat terbang yang

memancarkan frekuensi di

atas 20.000 Hz

b. pesawat terbang yang

memancarkan frekuensi di

bawah 20.000 Hz

c. pesawat terbang yang

memiliki kelajuan di atas 340

m/s

d. pesawat terbang yang

memiliki kelajuan di bawah

340 m/s

9. Gaung dapat diatasi dengan cara

….

a. menurunkan tinggi nada

b. menyesuaikan frekuensi

sumber bunyi

c. melapisi dinding dengan zat

pemantul yang baik

40


d. melapisi dinding dengan zat

yang dapat meredam bunyi

10. Resonansi hanya dapat terjadi

apabila ....

a. frekuensinya sama

b. amplitudonya sama

c. frekuensinya berbeda

d. amplitudonya berbeda

11. Dibawah ini gejala resonansi

didalam kehidupan sehari-hari,

Kecuali….

a. Bergetarnya atap rumah

ketika atap sedang dibetulkan.

b. Ledakan bom menyebabkan

gedung disamping ledakan

runtuh

c. Pembuatan gendang dengan

bagian bawah gendang diberi

lubang

d. Kereta yang melintas dipinggir

rumah menyebabkan getaran

pada jendela rumah.

12. Sumber bunyi beresonansi

pertama pada tinggi kolom udara

25 cm. Panjang gelombang kolom

udara ketika beresonansi yang ke-

2 kali adalah . . . .

a. 37,5 cm

b. 75 cm

c. 66,7 cm

d. 166,7 cm

13. Heri merupakan seorang Dokter

spesialis system pendengaran.

Heri akan memeriksa tulang

setengah lingkaran karena

terdapat benjolan yang harus di

buang.

Di bagian nomor berapa Dokter

Heri memeriksa?

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

14. Ledakan petasan terdengar 4

sekon setelah terlihat percikan

api. Berapa cepat rambat bunyi

diudara saat itu, jika jarak antara

petasan dengan pengamat 1,2

Km?

a. 100 m/s

b. 200 m/s

c. 300 m/s

d. 400 m/s

41


15. Dibawah ini termasuk karakteristik

gelombang bunyi, kecuali....

a. Nada

b. Amplitudo

c. Kuat bunyi

d. Tinggi bunyi

16. Frekuensi nada c dibandingkan

dengan nada a adalah 24 : 40,

Jika dalam SI frekuensi nada a

adalah 440 Hz, berapakah

frekuensi nada c ?

a. 246 Hz

b. 264 Hz

c. 642 Hz

d. 462 Hz


Bagian pada no. 1 berfungsi

untuk....

a. Menghasilkan zat kimia

b. Mempertahankan

keseimbangan

c. Menyalurkan gelombang suara

ke telinga tengah

d. Membantu mengeluarkan

serangga dan materi asing

18. Sel-sel didalam saluran telinga

disebut lilin telinga. Lilin telinga

berfungsi.....

a. Menghasilkan zat kimia

b. Mempertahankan

keseimbangan

c. Menyalurkan gelombang suara

ke telinga tengah

d. Membantu mengeluarkan

serangga dan materi asing


Pada gambar di atas merupakan

kelainan/penyakit pada indra

pendengaran yang disebut....

a. Radang telinga

b. Presbiopi

c. Labirintis

d. Tuli

42


20. Tuli atau tuna rungu ialah

kehilangan kemampuan untuk

Mendengar yang disebabkan

karena....

a. rangsangan yang terus

menerus oleh gerakan atau

getaran-getaran

b. kerusakan syaraf

pendengaran atau kerusakan

pada koklea

c. menumpuknya kotoran telinga

di saluran pendengaran

d. infeksi, gegar otak, dan alergi

B. Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat!

Bacaan soal no 1-3

Suatu hari Vian dan Akma berniat mancing bersama di kolam. Hal pertama

yang dilakukan adalah memasang umpan di kait pancing. Umpanpun di

lemparkan lurus ke Kolam, terdengar bunyi “Plung”. Sambil menunggu

umpan di makan ikan, mereka mencari jangkrik untuk cadangan umpan.

Kira-kira 5 meter dari tempat mereka berdiri terlihat jangkrik, dengan

langkah pelan mencoba mendekati, tetapi dengan cepat jangkrik tersebut

lari. Belum mendapat ikan, tiba-tiba rintik-rintik hujan turun dan mereka

memutuskan untuk pulang kerumah masing-masing.

1. Apa yang menyebabkan kita dapat mendengar bunyi “plung”….

2. Jangkrik dapat mendengar langkah pelan Vian dan Akma karena memiliki

frekuensi sebesar….

43


3. Rintik-rintik hujan merupakan contoh….

Bacaan soal no 4-8

Ervi adalah seorang anak yang dibesarkan di suatu kampung terpencil yang

jauh dari kota. Rumahnya terletak di dekat rel kereta Api. Jadi setiap ada

kereta api yang lewat, kaca-kaca rumah Ervi bergetar. Kejadian tersebut

kadang-kadang membuat telinga Ervi sakit karena kerasnya suara kereta

yang lewat. Walaupun demikian, Ervi sering menggunakan kereta api untuk

bepergian keluar kota. Hal itu karena Ervi mabok perjalanan ketika

menggunakan transportasi lain. Hal yang selalu menjadi pertanyaannya

adalah ketika dia naik kereta api melewati terowongan, suara kereta api itu

menjadi lebih keras?. Untuk mencari jawaban tersebut pada suatu hari dia

mengajak gurunya untuk menunggu di Stasiun untuk diajaknya naik kereta

bersama, Saat itu Ervi sudah naik kereta terlebih dahulu sehingga gurunya

dapat mendengar kereta api yang ditumpangi Ervi datang menjemputnya.

4. Ikut bergetarnya rumah Ervi merupakan fenomena bunyi yang

disebut….

5. Bergetarnya rumah Ervi karena bunyi merambat melalui medium….

6. Bagian telinga Ervi, yang menangkap bunyi pertama kali adalah

bagian.…

7. Mabok perjalanan yang dihindari Ervi merupakan salah satu gangguan

pada telinga yang disebut….

8. peristiwa guru Ervi mendengar kereta yang datang menjemputnya

merupakan contoh….

9. Bunyi yang getaranya lebih dari 20.000 Hz disebut…

10. Bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi aslinya disebut…

C. Jawablah uraian berikut ini!

Bacaan soal no 1-3

Suatu hari Rizki bermain ayunan di Sekolahnya. Dia bermain ayunan dengan

kecepatan 0,5 m/s. Dia membutuhkan waktu 2 s untuk melakukan sekali

44


ayunan. Rizki melihat Arif sedang berdiri di gedung didepanya pada jarak

100 m. Rizki berteriak memanggilnya untuk mengajaknya bermain bersama.

Tetapi Rizki mendengar suaranya sendiri seolah-olah menjawabnya.

Kecepatan udara di tempat tersebut adalah 340 m/s. Arif mendengar Rizki

memanggilnya dengan cepat ia berlari menuju ketempat Rizki memanggil.

1. Arif dapat mendengar suara rizki. Sebutkan syarat terjadi dan

terdengarnya bunyi!

2. Berapa frekuensi dan periode ayunan Rizki?

3. Jelaskan mengapa Rizki seolah-olah mendengar suaranya sendiri?

Bacaan soal no 4-5

Seorang nahkoda bersama dengan timnya berlayar ke laut karimun jawa. Dia

diberi tugas untuk mengukur kedalaman laut karimun jawa. Untuk

mengukurnya sonar pada kapal mengirim gelombang bunyi kedalam dasar

laut dengan kecepatan 1.440 m/s dan frekuensi 170 Hz, selang waktu 0,2

sekon bunyi ditangakap kembali. Salah satu timnya oleh nahkoda disuruh

menghitung kedalaman laut tersebut.

4. Berapa kedalaman laut Karimun Jawa?

5. Berapa panjang gelombang yang dipancarkan sonar tersebut?

45


KUNCI JAWABAN

A. Latihan

1. Latihan 1

1. Ada sumber bunyi. Ada medium (zat perantara) perambatan bunyi,

Ada alat penerima bunyi

2. Karena Kelelawar dapat mendengar bunyi ultrasonic yang

dipantulkan dari benda-benda disekitarnya sekaligus mampu

menangkap pantulanya.

3. 140 s

4. >20.000 Hz

5. Terjadi gangguan pada system keseimbangan pada telinga.

6. Virus atau bakteri

7. a. telinga luar : daun telinga, saluran telinga

b. telinga dalam: gendang telinga, tulang martil, landasan, sanggu

c. telinga dalam: koklea, tiga saluran setengah lingkaran

8. 976 Km

9. Ada sumber bunyi. Ada medium (zat perantara) perambatan bunyi,

Ada alat penerima bunyi

10. Bunyi tidak dapat merambat pada ruang hampa udara.

2. Latihan 2

1. 396 Hz

2. Kuat bunyi adalah tingkat nyaring tidaknya suatu bunyi, tinggi

bunyi adalah tinggi rendahnya bunyi yang keluar.

3. 26,6 Hz

4. Bunyi pantul yang datangnya hanya sebagian yang bersamaan

degan bunyi asli menjadi tidak jelas.

5. Karena dinding studio dilapisi dengan bahan yang dapat meredam

bunyi.

6. Gejala ikut bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain.

7. 150 cm

8. Agar dapat berbunyi lebih keras karena beresonansi

9. kendang, gitar dan biola.

10. 7000 m

46


B. Soal-soal Uji kompetensi 1) Pilihan ganda 1. D

2. D

3. A

4. D

5. A

6. B

7. C

8. A

9. D

10. A

11. A

12. A

13. A

14. C

15. B

16. B

17. B

18. D

19. A

20. A

2) Isian singkat 1. Getaran 2. ≤ 20Hz 3. Desah 4. Resonansi 5. Padat 6. Daun telinga 7. Motion sickness 8. Efek Doppler 9. Ultrasonik 10. Gaung

47


3) Uraian 1. Ada sumber bunyi. Ada medium (zat perantara) perambatan bunyi, Ada

alat penerima bunyi

2. Periode 2, Frekuensi 0,5

3. Karena suara Rizki dipantulkan oleh gedung yang ada di depanya dan

suara pantulannya datang beberapa waktu kemudian.

4. 144 m

5. 8,4 m

48


DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, M. 2011. IPA Fisika 2. Jakarta: Esis

Barus, PK. 1994. Fisika 2 untuk SLTP 2. Jakarta: Balai Pustaka Depdikbud

Purwanto, B. 2012. Semesta Fenomena Fisika 2 untuk Kelas VIII SMP dan

MTs. Jakarta: Erlangga

Daroji & Haryati. 2012. Jelajah Fakta Biologi untuk Kelas VIII SMP dan MTs.

Jakarta: Erlangga

Krisno, M.A. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Depdiknas

Sulistyo & Nanik, D.H. 2006. IPA Terpadu untuk SMP/MTs Semester 2. Solo: CV. Sindonata

Sumarwan,dkk. 2007. IPA SMP untuk Kelas XI. Jakarta: Erlangga

Wijaya, A dkk. 2009. Cerdas Belajar IPA untuk SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Depdiknas

Website dan sumber lain:

http://1.bp.blogspot.com/oa_U_W_j9K0/UIU2yuN4tlI/AAAAAAAAALg/99xMplRr81Q/s1600/cepat+rambat+bunyi.jpg

http://3.bp.blogspot.com/-aAI1niFAuj4/T_A_IhJxjZI /AAAAAAAAAg8/ 8S6sSCAsdO8/

s1600/Suara+sampai+gendang+telinnga.jpg

http://3.bp.blogspot.com/NjY62snRiBk/T8HfkTWxKbI/AAAAAAAAAGc/B_VxmEeeoyg/s1600/IMG_0206.JPG

http://4.bp.blogspot.com/OG4L2lazSW4/T1scvJPGAcI/AAAAAAAAATE/5IY6Bz7IxuY/s1600/do

ppler.jpg

http://arif-nma.com/wp-content/uploads/2011/12/Sumber-bunyi-dan-pendengar-saling-mendekati.jpg

http://arsiparmansyah.files.wordpress.com/2011/12/banyucampak.jpg


http://fisikon.comkelas3/garputala.jpg

http://google.com/image/dufan-tornado

http://google.com/teli-nga.jpg

http://miac.unibas.ch/PMI/04-BasicsOfUltrasound-media/figs/bat-ultrasound.jpg

http://news.blog.gustavus.edu/files/2011/01/G-Choir-2011.jpg


http://3.bp.blogspot.com/-aAI1niFAuj4/T_A_IhJxjZI%20/AAAAAAAAAg8/%208S6sSCAsdO8/




http://arif-nma.com/

http://arsiparmansyah.files.wordpress.com/2011/12/banyucampak.jpg

http://cae2k.com/

http://fisikon.comkelas3/garputala.jpg

http://google.com/image/dufan-tornado

http://google.com/teli-nga.jpg

http://miac.unibas.ch/

http://news.blog.gustavus.edu/

49


http://psibkusd.files.wordpress.com/2010/01/johcfig1.jpg

http://smanepus.sch.id/kumpulan%20materi/KUMPULAN%20MATERI/materi%20fisika/kls%

20xi/mp_426/images/car_to_man.jpg

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS-myd6HYm2 B1eVHrVQEqJoW m4X4dwInQtuCK5I9cTh3xxLs-Mj

http://thefuturisticlovers.files.wordpress.com/2012/09/usg-doppler.jpg

http://www.google.co.id/image/biola

http://www.google.co.id/image/bunyi-ketipung

http://www.google.co.id/image/bunyi-telinga

http://www.google.com//teli-nga.jpg

http://www.mediaindonesia.com/public /gallery/large/2012_11_11_06_05_39_zbus2B.jpg

http://www.uniknya.com/wp-content/uploads/2012/01/qx175lf1.jpg

http://psibkusd.files.wordpress.com/

http://smanepus.sch.id/

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS-myd6HYm2

http://thefuturisticlovers.files.wordpress.com/

http://www.google.co.id/image/bunyi-telinga

http://www.google.com/

http://www.mediaindonesia.com/

http://www.uniknya.com/

modul ipa keterampilan proses sains (kps).pdf

Documents