Pembahasan Soal UN IPA SMP/MTS 2018 Materi Bunyi

Soal UN IPA SMP/MTS 2018 No. 19

Seseorang melakukan percobaan resonansi seperti gambar berikut!

Sebuah garputala digetarkan di mulut tabung sambil mengisi tabung dengan air sedikit demi sedikit. Ketika air mencapai ketinggian 10 cm terdengar suara garpu tala sangat keras. Berdasarkan data tersebut dapat diketahui panjang gelombang bunyi garpu tala di udara adalah ....

A. 30 cm

B. 40 cm

C. 80 cm

D. 120 cm 

Pembahasan

Resonansi didefenisikan sebagai ikut bergetarnya suatu benda ketika benda lain didekatnya digetarkan. Syarat resonansi adalah frekuensi benda yang bergetar sama dengan frekuensi alami benda yang ikut bergetar.
Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari seperempat panjang gelombang (λ) bunyi.
Untuk tabung resonansi, syarat panjang kolom udara untuk resonansi ke-n adalah

l_n = (2n - 1) .  ¼ λ 

    

Panjang kolom udara (l) = 30 cm - 10 cm = 20 cm
Untuk resonansi ke-1 → n = 1
l₁ = [2 (1) - 1)] .  ¼ λ
l₁    = ¼ λ  atau panjang gelombang λ = 4l
λ = 4l =  4 x 20 cm = 80 cm
Jadi, panjang gelombang bunyi garpu tala di udara adalah 80 cm. (C)

Soal Simulasi UNBK IPA 2019
Sekelompok siswa melakukan percobaan resonansi udara dengan garpu tala pada tabung organa tertutup seperti gambar dengan menambahkan air sedikit demi sedikit ke dalam tabung.

Pada saat air berada pada ketinggian seperti gambar, terdengar bunyi keras akibat resonansi bunyi garputala. Panjang gelombang bunyi garputala di udara adalah ....
A. 50 cm
B. 120 cm
C. 150 cm
D. 200 cm

Pembahasan

Untuk tabung resonansi, syarat panjang kolom udara untuk resonansi ke-n adalah

l_n = (2n - 1) .  ¼ λ 

    

Panjang kolom udara (l) = 80 cm - 30 cm = 50 cm
Untuk resonansi ke-1 → n = 1
l₁ = [2 (1) - 1)] .  ¼ λ
l₁    = ¼ λ  atau panjang gelombang λ = 4l
λ = 4l =  4 x 50 cm = 200 cm
Jadi, panjang gelombang bunyi garpu tala di udara adalah 200 cm. (D)