Sunday, 9 December 2018

Contoh Soal Gelombang Bunyi dan Cahaya SMA



1.      Faktor yang memengaruhi tinggi rendahnya nada yaitu ...
A.    Amplitudo
B.     Frekuensi
C.     Timbre
D.    Modulus bulk
E.     Modulus Young
2.      Sebuah tabung gelas dimasukkan tegak lurus dalam air. Di atas tabung digetarkan garpu tala yang bergetar dengan frekuensi 500 Hz. Jika bunyi resonansi terdengar pada saat panjang tabung yang diatas air 18 cm, maka kecepatan bunyi di udara keadaan tersebut adalah ...
A.    175 m/s
B.     180 m/s
C.     340 m/s
D.    350 m/s
E.     360 m/s
3.      Pada pipa organa terbuka nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar X dan pipa organa tertutup nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebsar y. Bila kedua pipa panjangnya sama, maka ...
A.    2 : 1
B.     3 : 4
C.     4 : 3
D.    5 : 6
E.     6 : 5
4.      Pada percobaan dengan tabung resonansi pertama didapat bila permukaan air didalam tabung berada 20 cm dari ujung atas tabung, maka resonansi kedua akan terjadi bila jarak permukaan air ke ujung itu ...
A.    30 cm
B.     40 cm
C.     50 cm
D.    60 cm
E.     80 cm
5.      Suatu senar yang panjangnya A meter dan ditegangkan oleh gaya sebesar B N digetarkan hingga menghasilkan nada dasarnya. jika ingin mendapatkan nada dasar yang frekuensinya dua kali semula, maka ...
A.    Panjang senar dijadikan 2A, gaya dibuat tetap
B.     Panjang senar dibuat tetap, gaya dijadikan 2B
C.     Panjang senar dan gaya diubah menjadi ¼ kali semula
D.    Panjang senar dan gaya diubah menjadi 2 kali semula
E.     Penjang senar dan gaya diubah menjadi ½ kali semula
6.      Jika sumber bunyi begerak dengan kecepatan v mendekati pendengar yang diam, dibanding dengan sumber bunyi yang diam dan pendengar mendekati sumber, maka terdengar bunyi ...
A.    Yang sama tingginya
B.     Yang pertama lebih tinggi daripada yang kedua
C.     Yang pertama lebih rendah daripada yang kedua
D.    Yang pertama makin keras, yang kedua makin lemah
E.     Yang pertama makin lemah, yang kedua makin keras
7.      Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 m/s dan kecepatan sumber bunyi 25 m/s maka perbandingan frekuensi yang diterima pendengar itu pada saat sumber bunyi mendekati dan menjauhi adalah ...
A.    7 : 6
B.     6 : 7
C.     6 : 5
D.    5 : 6
E.     5 : 4
8.      Intensitas bunyi dapat ditingkatkan dengan ...
A.    Memperbesar frekuensi dan amplitudonya
B.     Memperbesar frekuensi saja
C.     Memperkecil frekuensi dan amplitudo
D.    Memperbesar amplitudo saja
E.     Memperkecil amplituo dan memperbesar frkuensi
9.      Gelombang bunyi menyebar dari sumbernya ke segala arah dengan sama rata, titik A berjarak a dari suatu sember B berjarak b dari sumber. Jika a = 1,5 b, maka perbandingan intensitas bunyi yang diterima titik A dengan yang diterima titik B adalah ...
A.    1 : 3
B.     2 : 3
C.     3 : 2
D.    4 : 9
E.     9 : 4
10.  Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB (dengan acuan intensitas pendengaran 10-12W/m2) jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang menggunakan sejumlah mesin itu 80 dB, maka jumlah mesin yang digunakan adalah ...
A.    10-16W
B.     10-12W
C.     10-10W
D.    10-6W
E.     10-4W

11.  a. Sebutkan karakteristik gelombang bunyi!
b. Jelaskan karakteristik gelombang bunyi!
12.  a. Sepotong dawai pada gitar panjangnya 1 meter, massa 2 gram diberi tegangan 180 N. Jika dawai digetarkan, berapa besar cepat rambat gelombang bunyi yang dihasilkan?
b. Apa saja yang memengaruhi cepat rambat gelombang bunyi pada dawai?

13.  Sebuah mobil ambulans bergeral dengan kelajuan 30 m/s sambil membunyikan sirine yang mneghasilkan frekuensi 900 Hz. Berapa perbedaan frekuensi yang terdengar oleh seseorang yang diam di pinggir jalan ketika mobil ambulans mendekati dan menjauhinya jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 340 m/s?

14.  a. Dawai sepanjang 1 m diberi tegangan 100 N. Pada saat digetarkan dengan frekuensi 500 Hz, disepanjang dawai terbentuk 10 perut. Hitunglah massa dawai tersebut!
b. gambarkan gelombang yang terbentuk!

15.  Intensitas mesin jahit yang sedang bekerja adalah 10-9 W/m2. Jika intensitas ambang bunyi adalah 10-12 W/m2, maka berapa taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit sejenis yang sedang bekerja bersama-sama?


Wednesday, 5 December 2018

Percobaan Asas Black



DATA PENGAMATAN
Massa wadah 1 (cup plastic) = 57,5 gram
Massa wadah 2 (gelas ukur) = 105,9 gram
Kalibrasi timbangan              = 1,8 gram
nst timbangan = 0,1 gram
nst thermometer = 1 oC                                        
Percobaan 
m1 + wadah 1 (g)
m2 + wadah 2 (g)
T1 (oC)
T2 (oC)
T mix (oC)
air + cuka
93.7
141.2
38
28
33
93.7
141
38
29
35
93.9
141.2
36
27
32

Percobaan 
m1 + wadah 1 (g)
m2 + wadah 2 (g)
T1 (oC)
T2 (oC)
T mix (oC)
Air + gliserin
97.8
155.7
38
33
29
97.9
155.7
38
30
35
97.7
155.6
37
27
33

Percobaan 
m1 + wadah 1 (g)
m2 + wadah 2 (g)
T1 (oC)
T2 (oC)
T mix (oC)
Air + susu
93.2
152.2
56
27
36
93.1
152.1
57
24
35
93.1
152
59
29
37

Keterangan:
            m1           = massa air (g)
            m2               = massa liquid (cuka, gliserin, atau susu) (g)
            T1            = suhu awal air sebelum dicampur (oC)
            T2            = suhu awal liquid (cuka, gliserin, atau susu) sebelum dicampur (oC)
T mix      = suhu campuran antara air dan liquid (oC)

PENGOLAHAN DATA
*      Percobaan 1: air + cuka
m1
m2
m12
m22
0.0362
0.0353
0.00131044
0.00124609
0.0362
0.0351
0.00131044
0.00123201
0.0364
0.0353
0.00132496
0.00124609
Ʃ = 0.1088
Ʃ = 0.1057
Ʃ = 0.00394584
Ʃ = 0.00372419

Δm1
Δm2
KSR m1 (%)
KSR m2 (%)
0.036266667
0.035233333
0.000657633
0.000602
1.81332721
1.70923605

T1 (oC)
T2 (oC)
Tmix (oC)
T1 2
T2 2
Tmix 2
38
28
33
1444
784
1089
38
29
35
1444
841
1225
36
27
32
1296
729
1024
Ʃ = 112
Ʃ =  84
Ʃ =  100
Ʃ =  4184
Ʃ =  2354
Ʃ =  3338

ΔT1
ΔT2
Δ Tmix
KSR T1 (%)
KSR T2 (%)
KSR Tmix (%)
37.33333
28
33.33333
2.155097
1.6162370
1.92383
5.77258
5.77228
5.77148
                
Dari perhitungan diatas untuk air dan cuka diperoleh:
(m1  Δm1 )           = (0.036   0.001) kg                                -- 3 AP
(m2  Δm2 )            = (0.035   0.001) kg                                 -- 3 AP
(T1  ΔT1 )            = (37.3   2.15) oC                                    -- 3 AP
(T2  ΔT2)             = (28.0   1.62) oC                                    -- 3 AP
(Tmix  Δ Tmix )      =  (33.3   1.92 oC                                     -- 3 AP

*      Percobaan 2: air + gliserin
m1
m2
m12
m22
0.0403
0.0498
0.00162409
0.00248004
0.0404
0.0498
0.00163216
0.00248004
0.0402
0.0497
0.00161604
0.00247009
Ʃ = 0.1209
Ʃ = 0.1493
Ʃ = 0.00487229
Ʃ = 0.00743017

Δm1
Δm2
KSR m1 (%)
KSR m2 (%)
0.0403
0.049766667
0.000812043
0.001238
2.01499586
2.48833222

T1 (oC)
T2 (oC)
Tmix (oC)
T1 2
T2 2
Tmix 2
38
29
33
1444
841
1089
38
30
35
1444
900
1225
37
27
33
1369
729
1089
Ʃ =  113
Ʃ =  86
Ʃ = 101
Ʃ = 4257
Ʃ = 2470
Ʃ = 3403

ΔT1
ΔT2
Δ Tmix
KSR T1 (%)
KSR T2 (%)
KSR Tmix (%)
37.66667
28.6667
33.66667
2.174601
1.6542874
1.94336
5.77328
5.77077
5.77237

Dari perhitunga diatas untuk air dan gliserin diperoleh:
(m1  Δm1 )           = (0.040   0.001) kg                                -- 3 AP
(m2  Δm2 )            = (0.050   0.001) kg                                 -- 3 AP
(T1  ΔT1 )            = (37.7   2.17) oC                                    -- 3 AP
(T2  ΔT2)             = ( 28.7   1.65) oC                                   -- 3 AP
(Tmix  Δ Tmix )      =  ( 33.7   1.94) oC                                   -- 3 AP

*      Percobaan 3: air + susu
m1
m2
m12
m22
0.0357
0.0463
0.00127449
0.00214369
0.0356
0.0462
0.00126736
0.00213444
0.0356
0.0461
0.00126736
0.00212521
Ʃ = 0.1069
Ʃ = 0.1386
Ʃ = 0.00380921
Ʃ = 0.00640334

Δm1
Δm2
KSR m1 (%)
KSR m2 (%)
0.035633333
0.0462
0.000634867
0.001067
1.78166511
2.30999639

T1 (oC)
T2 (oC)
Tmix (oC)
T1 2
T2 2
Tmix 2
56
27
36
3136
729
1296
57
24
35
3249
576
1225
59
29
37
3481
841
1369
Ʃ = 172
Ʃ = 80
Ʃ = 108
Ʃ = 9866
Ʃ = 2146
Ʃ = 3890

ΔT1
ΔT2
Δ Tmix
KSR T1 (%)
KSR T2 (%)
KSR Tmix (%)
57.33333
26.6667
36
2.341177
1.091889
2.07819
4.08345
4.09458
5.77276

Dari perhitunga diatas untuk air dan susu diperoleh:
(m1  Δm1 )           = (0.036   0.001) kg                                -- 3 AP
(m2  Δm2 )            = (0.046   0.001) kg                                 -- 3 AP
(T1  ΔT1 )            = (57.3   2.34) oC                                    -- 3 AP
(T2  ΔT2)             = ( 26.7   1.09) oC                                   -- 3 AP
(Tmix  Δ Tmix )      =  (36.0   2.08) oC                                    -- 3 AP

Keterangan:
                        =  
            m1           = massa air
            m2               = massa liquid (cuka, gliserin, atau susu)
PERHITUNGAN
            C  cuka = 0.85391
            C  gliserin = 0.64
            C susu = 1.79243


 
PEMBAHASAN
                Praktikum ini bertujuan untuk menentukan nilai kapasitas kalor jenis  bebarapa cairan. Kapasitas kalor merupakan jumlah kalor yang dibutuhkan untuk merubah temperature suatu bahan. Sedangkan kapasitas kalor jenis merupakan kapasitas kalor untuk setiap satuan massa.
                Dalam percobaan ini cairan yang digunakan antara lain cuka, gliserin dan susu. Cuka yang digunakan dalam percobaan memiliki kosentrasi asam asetat glasial 25 % dan air 75%.
                Pecobaan dilakukan dengan mencampurkan air dan liquid yang memiliki suhu awal yang berbeda kemudian mengukur suhu campuran dari keduanya. Percobaan pertama dengan mencampurkan air dan gliserin, percobaan kedua mencampurkan air dan gliserin, dan percobaan ketiga mencamlpurkan air dan susu. Data yang diambil dalam percobaan data antara lain suhu awal air dan masing-masing liquid, masa air dan masing-masing liquid, serta suhu campuran antara air dan liquid.
                Perhitungan data menggunakan prinsip dari asas black yaitu kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima, atau dapat ditulis:
m. c delta T= m . c . delta T,
dari hasil perhitungan data dipeoleh nilai kapasitas kalor jenis liquid adalah  sebagai berikut:
            C  cuka = 0.85391
            C  gliserin = 0.64
            C susu = 1.79243
Dari hasil perhitungan di atas, dapat dilihat bahwa nilai dari kapasitas kalor tertinggi adalah susu dan yang terendah adalah gliserin.
Kapasitas kalor cuka gliserin susu
Berdasarkan referensi, nilai dari kapasitas kalor cuka gliserin susu…
Hal tersebut menunjukkan bahwa hasil perhitungan berdasarkan percobaan jauh dari hasil data referensi. Perbedaan nilai tersebut dapat disebabkan karena tidak semua cuka memiliki konsentrasi yang sama. Terdapat cuka yang memili kadar air rendah dan ada pula yang memiliki kadar air tinggi. Sedangkan pada susu, nilai yang diperoleh berbeda dengan referensi karena susu yang digunakan bukan merupakan susu murni.
            Selain itu nilai yang diperoleh berdasarkan percobaan berbeda dengan referensi karena factor kesalahan pada saat melakukan percobaan seperti kesalahan dalam membaca skala thermometer dan timbangan, serta kesalahan pada saat melakukan pengukuran suhu campuran.
            Dalam percobaan sebelum mengukur suhu campuran, campuran diletakkan dalam sebuah calorimeter. Dalam percobaan digunakan calorimeter karena sebisa mungkin membuat sistem menjadi tertutup. Sistem tertutup yang dimaksudkan adalah suatu sistem yang tidak memungkinkan adanya pertukaran energi dengan lingkungan.
                Menurut azas black, jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda yang bersuhu lebih tinggi kepada benda yang bersuhu lebi rendah sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh benda yang bersuhu yang lebih tinggi tersebut. Ketika 2 benda yang memiliki perbedaan suhu saling bersentuhan, kalor akan mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah. Apabila bendabenda yang bersentuhan berada dalam sistem yang tertutup, maka energi akan berpindah seluruhnya dari benda yang memiliki suhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah.
            Dalam kehidupan sehari-hari, manfaat dari mengetahui nilai kapasitas kalor adalah kita bisa mengetahui jenis zat karena nilai dari kapasitas kalor setiap zat berbeda-beda.
Aplikasi dari penggunaan Asas Black dalam beberapa bidang antara laing:
1.      Penentuan nilai pembakaran suatu bahan bakar (LHV/HHV/GHV).
2.      Penentuan kapasitas beban pendinginan engine(cooling water rate)
3.      Penentuan temperatur kestimbangan termal insulasi reaktor atau engine atau sistem apa saja yang menerapkan pemakaian insulasi termal
4.      Menentukan jumlah energi dalam bentuk perpindahan panas untuk menaikkan temperatur pada derajat tertentu. Sehingga dapat memperkirakan waktu yang diperlukan untuk pemanasan