Jawab:

Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan untuk sejumlah kegunaan seperti berikut ini.

(1) Mendeteksi retak pada struktur logam

(2) Pemanfaatan kamera

(3) Navigasi otomatis pada mobil

(4) Mendeteksi kedalaman sungai atau laut

Jadi, yang bukan merupakan pemanfaatan pemantulan bunyi adalah mengukur lebar laut.

Jawab:

Bunyi yang dipantulkan oleh radar mengalami perjalanan pergi dan pulang dengan waktu tempuh yang sama. Sehingga waktu yang ditempuh bunyi selama merambat dari radar kembali ke penerima adalah dua kali waktu bunyi merambat dalam sekali perjalanan pergi saja atau pulang saja.

Jadi, pernyataan yang benar adalah dua kali waktu bunyi merambat dalam sekali perjalanan.

Diketahui:

Luas penampang $A$ = 1,5 m² = 15.000 cm²

Intensitas bunyi $I$ = 10^-4 W/cm²

Ditanya:

Daya akustik $P$ = ?

Jawab:

Daya akustik adalah energi suatu gelombang bunyi pada saat merambat. Untuk mencari besar daya akustik $P$ kita dapat menggunakan persamaan $I=\frac{P}{A}$ .

$I=\frac{P}{A}$

$10^{-4}=\frac{P}{15.000}$

$P=(10^{-4})(15.000)$

$=15\times10^{-1}$$=1,5$ W

Jadi, besar daya akustik yang dihasilkan sebesar 1,5 W.

Diketahui:

Taraf intensitas satu buah mesin $TI_1$ = 30 dB

Jumlah mesin $n$ = 100 mesin

Intensitas ambang $I_0$ = 10^-12 W/m²

Ditanya:

Taraf intensitas untuk seratus mesin $TI_2$ = ?

Jawab:

Taraf intensitas bunyi adalah besaran yang menyatakan seberapa bising suatu gelombang bunyi terhadap pendengaran manusia. Untuk mencari taraf intensitas bunyi dari $n$ mesin kita dapat menggunakan persamaan $TI_2=TI_1+10\log\ n.$

Kemudian substitusikan besaran-besaran yang telah diketahui.

$TI_2=TI_1+10\log\ n$

$=30+10\log\ 100$

$=30+10\log\ 10^2$

$=30+(2)(10)$

$=50$ dB

Jadi, taraf intensitas bunyi 100 mesin pelumat adalah 50 dB.

Diketahui:

Taraf intensitas bunyi satu buah mesin vakum $TI_1$ = 50 dB

Jumlah mesin vakum $n$ = 100 mesin

Ditanya:

Taraf intensitas bunyi 100 buah mesin vakum $TI_2$ = ?

Jawab:

Taraf intensitas bunyi adalah besaran yang menyatakan seberapa bising suatu gelombang bunyi terhadap pendengaran manusia. Untuk mencari taraf intensitas bunyi dari $n$ buah mesin gunakan persamaan $TI_2=TI_1+10\ \log\ n$

Kemudian substitusikan nilai-nilai yang sudah diketahui.

$$ $TI_2=TI_1+10\ \log\ n\$

$=50+10\ \log\ 100$

$=50+10\ \log\ 10^2$

$=50+\left(2\right)\left(10\right)$

$=50+20=70$ dB

Jadi, taraf intensitas bunyi 100 buah mesin vakum adalah 70 dB.

Diketahui:

Waktu getaran hingga diterima kembali $t$

Cepat rambat bunyi di air $v$

Jarak bolak-balik getaran $s$

Ditanya:

Persamaan kedalaman laut?

Jawab:

Bunyi adalah gelombang longitudinal yang dalam perambatannya membutuhkan medium. Salah satu pemanfaatan bunyi adalah untuk mengukur kedalaman laut dengan menggunakan persamaan $v=\frac{s}{t}$.

$v=\frac{s}{t}$

$s=vt$

Namun yang perlu diperhatikan adalah waktu yang ditempuh bunyi selama 12 sekon adalah waktu tempuh bolak-balik. Sementara untuk mengukur kedalaman laut, waktu yang digunakan hanyalah untuk satu kali perjalanan. Pergi saja atau balik saja, sehingga waktu yang ditempuh bunyi harus dibagi dua.

$s=\frac{vt}{2}$

Jika hendak mencari persamaan jarak tempuh bunyi dalam satu kali perjalanan bolak-balik (pergi dan kembali), maka persamaan menjadi:

$2s=vt$

Jadi, persamaan jarak tempuh bunyi dalam satu kali perjalanan bolak-balik adalah $2s=vt$.

Diketahui:

Jarak dari kota A ke pusat gempa $r_A$ = 100 m

Jarak dari kota B ke pusat gempa $r_B$ = 200 m

Intensitas gemuruh di kota A $I_A$ = 6,8 $\times$ 10⁴ W/m²

Ditanya:

Intensitas gemuruh di kota B $I_B$ = ?

Jawab:

Intensitas bunyi adalah energi dari gelombang bunyi yang dibawa pada saat merambat ke segala arah. Intensitas bunyi dapat dicari dengan persamaan $I=\frac{P}{4\pi r^2}.$ Karena pada soal tidak diketahui besar daya $P$, maka kita dapat mencari intensitas dengan membandingkan besaran-besaran yang ada dan mencoret nilai $P$ karena besarnya sama.

$\frac{I_A}{I_B}=\frac{\frac{P}{4\pi r_A^2}}{\frac{P}{4\pi r_B^2}}$

Karena daya $P$ bernilai sama di kota A dan kota B serta koefisien 4 dan konstanta $\pi$ dapat kita coret, maka persamaan berubah menjadi

$\frac{I_A}{I_B}=\frac{\frac{1}{r_A^2}}{\frac{1}{r_B^2}}$

$\frac{I_A}{I_B}=\frac{r_B^2}{r_A^2}$

$\frac{6,8\times10^4}{I_B}=\frac{200^2}{100^2}$

$\frac{6,8\times10^4}{I_B}=\frac{40.000^{ }}{10.000}$

$\left(6,8\times10^4\right)\left(10.000\right)=I_B40.000$

$I_B=\frac{\left(6,8\times10^4\right)\left(10.000\right)}{40.000}$

$=1,7\times10^4$ W/m²

Jadi, intensitas gemuruh gempa yang terdengar di kota B adalah 1,7 $\times$ 10⁴ W/m².

Diketahui:

Jarak pertama $r_1$ = 30 m

Jarak kedua $r_2$ = 300 m

Taraf intensitas bunyi pertama $TI_1$ = 140 dB

Ditanya:

Taraf intensitas bunyi kedua $TI_2?$

Jawab:

Taraf intensitas bunyi adalah tingkat seberapa besar pengaruh kebisingan atau gelombang bunyi terhadap alat pendengaran.

Untuk mencari taraf intensitas bunyi yang dipengaruhi oleh dua jarak yang berbeda, kita dapat menggunakan persamaan $TI_2=TI_1+20\log\left(\frac{r1}{r_2}\right)$.

$TI_2=TI_1+20\log\left(\frac{r1}{r_2}\right)$

$=140+20\log\left(\frac{30}{300}\right)$

$=140+20\log10^{-1}$

$=140+\left(-1\right)\left(20\right)\left(1\right)$

$=140-20=120$ dB

Jadi, taraf intensitas bunyi pada ketinggian 300 di atas permukaan tanah adalah 120 dB.

Diketahui:

Taraf intensitas 1 mesin pendorong $TI_1$ = 50 dB

Jumlah mesin pendorong $n_1$ = 10

Jumlah mesin pendorong $n_2$ = 100

Intensitas ambang $I_0$ = 10^-12 W/m²

Ditanya:

Perbandingan taraf intensitas bunyi 10 mesin pendorong dan 100 mesin pendorong $TI_{10\ \text{mesin}}:TI_{100\ \text{mesin}}$?

Jawab:

Untuk mencari taraf intensitas bunyi dari $n$ mesin kita dapat menggunakan persamaan $TI_n=TI_1+10\ \log\ n.$

Pertama-tama kita harus mencari taraf intensitas bunyi 10 mesin pendorong.

$TI_n=TI_1+10\log n$

$TI_{10\ \text{mesin}\ \text{}}=TI_1+10\log10\$

$=50+10\ \text{log }\text{}10\$

$=50+(1)(10)$

$=50+10=60$ dB

Kemudian kita cari taraf intensitas bunyi 100 mesin pendorong.

$TI_n=TI_1+10\ \text{}$

$TI_{100\ \text{mesin}}=TI_1+10\log100$

$=50+10\ \text{log}\ 100$

$=50+10\ \text{log }10^2$

$=50+(2)(10)$

$=50+20=70$ dB

Setelah kedua taraf intensitas bunyi didapatkan nilainya, kemudian kita cari perbandingannya.

$TI_{10\ \text{mesin}}:TI_{100\ \text{mesin}}=60:70$

$=6:7$

Jadi, perbandingan taraf intensitas bunyi 10 mesin pendorong dan 100 mesin pendorong adalah 6 : 7.

Diketahui:

Taraf intensitas 1.000 mesin $TI_{1.000me\sin}$ = 70 dB

Jumlah 1.000 mesin $n_1$ = 1.000 mesin

Jumlah 100 mesin $n_2$ = 100 mesin

Intensitas ambang $I_0$ = 10^-12 W/m²

Ditanya:

Taraf intensitas bunyi untuk 100 mesin $TI_{100\ \text{mesin}\ }$= ?

Jawab:

Untuk mencari taraf intensitas bunyi dari $n$ mesin kita dapat menggunakan persamaan $TI_n=TI_1+10\log\ n$.

Pertama-tama kita harus mencari taraf intensitas bunyi untuk 1 buah mesin penggiling yang dinyalakan, $TI_1$.

$TI_n=TI_1+10\log\ n$

$70=TI_1+10\log1.000$

$70=TI_1+10\log10^3$

$70=TI_1+(3)(10)$

$70=TI_1+30$

$TI_1=70-30$

$=40$ dB

Kemudian kita cari taraf intensitas bunyi untuk 100 mesin penggiling yang dinyalakan secara bersamaan dengan persamaan yang sama. Masukkan nilai $TI_1$ yang sudah kita dapatkan ke dalam persamaan berikut ini.

$TI_n=TI_1+10\log\ n$

$TI_{100\ \text{mesin}\ }=40+10\log100$

$=40+10\log\ 10^2$

$=40+(2)(10)$

$=40+20=60$ dB

Jadi, besar taraf intensitas bunyi untuk 100 mesin penggiling yang dinyalakan secara bersamaan adalah 60 dB.