e-Modul Gelombang Bunyi

Daftar Isi

Daftar Isi .................................................................................................................................... 1
Kata Pengantar ......................................................................................................................... 2
BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................................... 3

A. Latar belakang ............................................................................................................. 3
B. Tugas pokok dan fungsi............................................................................................. 3
C. Petunjuk penggunaan e-modul................................................................................. 4
D. Kompetensi yang akan dicapai................................................................................. 5
E. Peta konsep ................................................................................................................. 7
F. Gelombang bunyi dalam perspektif al-qur’an....................................................... 8
BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN ................................................................................. 9
A. Karakteristik bunyi..................................................................................................... 10
B. Cepat rambat bunyi ................................................................................................... 11
C. Sumber bunyi .............................................................................................................. 15
D. Resonansi ..................................................................................................................... 21
E. Efek Doppler ............................................................................................................... 22
F. Intensitas bunyi ........................................................................................................... 24
G. Taraf intensitas bunyi................................................................................................. 25
H. Pelayangan.................................................................................................................... 26
I. Gelombang bunyi dalam kerarifan lokal talempong batu................................... 28
J. Pratikum ....................................................................................................................... 31
K. Pojok inspirasi ............................................................................................................. 34
L. Rangkuman................................................................................................................... 35
M. Latihan .......................................................................................................................... 37
BAB III EVALUASI ................................................................................................................... 40
BAB IV PENUTUP ................................................................................................................... 42
A. Tindakan lanjutan ....................................................................................................... 42
B. Harapan ........................................................................................................................ 42
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 43
PROFIL PENULIS..................................................................................................................... 44

1 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Kata Pengantar

‫بسم الله الرحمن الرحيم‬

Assalamu’alaikum wr.wb

Syukur Alhamdulillah, penulis ucapkan kepada Allah SWT atas

limpahan rahmat, hidayah-Nya penulis telah dapat menyelesaikan modul ini.

Salawat beriring salam semoga disampaikan kepada nabi Muhammad SAW

yang telah membawa kita dari alam jahiliyah ke alam yang penuh dengan ilmu

pengetahuan serta keimanan seperti yang kita rasakan sekarang ini.

E- Modul berbasis STEM ini disusun dengan tujuan untuk membantu

peserta didik dalam memahami materi Gelombang bunyi menyadari bahwa

dalam penyajian E-modul ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena

itu, penulis mengharapkan saran dari para pembaca, demi tercapainya

maksud dan tujuan modul ini. Penulis juga mengucapkan Ucapan terimakasih

kepada kedua orang tua atas kasih sayang dan limpahan do’a yang

takberkesudahan selama ini, dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi

dalam penyusunan modul ini. Akhir kata, semoga e-modul ini bermanfaat

sebagaimana yang diharapkan.

Wassalamu’alaikum wr.wb

Padang. 2021

Penulis

Messy Rahma Yanis
NIM: 171408047

2 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Dengan dibentuknya standar isi untuk satuan pendidikan dasar dan

menengah maka penyusunan modul menjadi suatu tuntutan bagi para pendidik.
Apalagi dalam upaya untuk meningkatkan kreativitas peserta didik dalam belajar.
Maka modul merupakan suatu bahan ajar yang tepat untuk digunakan.

Diharapkan setelah mempelajari modul ini peserta didik akan memperoleh
pemahaman tentang konsep-konsep gelombang bunyi yang berkaitan dengan
kearifan lokal talempong batu. Kemampuan untuk berpikir kreatif peserta didik
serta keterampilan dibidang STEM (Science, Technology, Engineering, and
Mathematic). Selain itu, diharapkan juga peserta didik dapat menerapkan
pembelajaran ini dalam kehidupan sehari-hari.

B. Tugas Pokok dan Fungsi
Tugas pokok dan fungsi peserta didik di kelas menurut standar proses

pembelajaran adalah peserta didik berperan aktif dalam proses pembelajaran.
Keaktifan peserta didik dapat didorong oleh peran pendidik. Pendidik berupaya
untuk memberi kesempatan kepada peserta didik untuk aktif, baik aktif mencari,
memproses dan mengelola perolehan belajarnya. Seperti mendorong peserta didik
untuk melakukan eksperimen, pemberian tugas untuk memperoleh informasi
sumber luar kelas atau sekolah, dan upaya melibatkan peserta didik dalam
menyimpulkan pembelajaran.

3 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

C. Petunjuk Penggunaan e-modul
1. Untuk Peserta Didik
a. Pahami dengan seksama kompetensi dasar, kompetensi inti dan indikator
serta tujuan pembelajaran yang tertera dalam E-modul ini.
b. Perhatikan dan pahami konsep yang terdapat pada E-Modul untuk
mendukung pemahaman tentang materi.
c. Dalam E-Modul ini terinteragsi dengan pendekatan STEM (Scince,
Technology, Engineering, and Mathematic) sehingga peserta didik dapat
mengasah kemampuan dalam bidang STEM dengan mengikuti instruksi
dalam E-Modul.
d. Dalam E-Modul ini juga berkaitan dengan kearifan lokal salah satunya
yaitu talempong batu.
e. Apabila peserta didik mengalami kesulitan dalam memahami konsep
dalam mengerjakan latihan, mintalah petunjuk kepada pendidik.
2. Untuk Pendidik
a. Membantu peserta didik dalam memahami konsep dan menjawab
pertanyaan/kendala proses belajar peserta didik.
b. Membimbing peserta didik dalam melakukan tugas-tugas yang terdapat
didalam E-Modul.
c. Melaksanakan penilaian (psikomotor, afektif, dan kognitif).

4 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

D. Kompetensi yang Akan dicapai
1. Kompetensi Inti
a. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
b. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab,
peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan
pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial
dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam
pergaulan dunia.
c. Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual,
konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya
tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora
dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban
terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan
pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan
bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
d. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan
metoda sesuai kaidah keilmuan.

2. Kompetensi Dasar
3.10 Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahaya dalam
teknologi

3. Indikator Pembelajaran
3.10.1 Menjelaskan karakteristik gelombang bunyi
3.10.2 Menjelaskan cepat rambat gelombang bunyi
3.10.3 Menjelaskan Efek Doppler
3.10.4 Menjelaskan fenomena dawai dan pipa organa
3.10.5 Menjelaskan intensitas dan taraf intensitas

5 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

4. Tujuan Pembelajaran
1. Peserta didik dapat menjelaskan karakteristik gelombang bunyi
2. Peserta didik dapat menjelaskan cepat rambat gelombang bunyi
3. Peserta didik dapat menjelaskan Efek Doppler
4. Peserta didik dapat menjelaskan fenomena dawai dan pipa organa
5. Peserta didik dapat menjelaskan intensitas dan taraf intensitas

6 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Peta Konsep

Karakteristik
gelombang bunyi

Efek Cepat
Doppler rambat
gelombang
bunyi

Gelombang
Bunyi

Intensitas Fenomena
dan taraf dawai dan
intesintas
pipa
organa

Resonansi

7 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Gelombang Bunyi dalam
Prespektif Al-Qur’an

Al-Qur’an mengisyaratkan tentang bunyi itu sendiri dalam Firman Allah SWT:
Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Jika
suatu partikel gerak periodik bergerak bolak-balik melalui lintasan yang sama,
gerakannya disebut gerak osilasi atau vibrasi (getaran). Di bumi penuh dengan contoh
benda-benda yang melakukan gerak osilasi, misalnya osilasi roda keseimbangan arloji,
dawai biola, massa yang diikatkan pada pegas, atom dalam molekul atau dalam kisi zat
padat, molekul udara ketika ada gelombang bunyi.

Artinya: “Dan sesungguhnya Kami telah mengulang-ulangi bagi manusia dalam
al-Qur’an ini bermacam-macam perumpamaan. Dan manusia adalah
makhluk yang paling banyak membantah.” (Al-Kahfi:54)

Ayat diatas merupakan pernyataan Allah SWT tentang kandungan Al-Qur’an yang
mengingatkan kita dengan berbagai perumpamaan secara berulang-ulang. Apabila kita
perluas makna ayat diatas dengan peristiwa atau gejala fisis bahwa Allah menciptakan
alam semesta dengan wujudnya atau materinya selalu bergerak secara berulang-ulang.
Gerak berulang dalam ruang berdimensi satu sering kita sebut sebagai getaran.

8 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

BAB II
KEGIATAN PEMBELAJARAN

Gambar 2.1 Ilustrasi gelombang bunyi
Bagaimana bunyi itu bisa terjadi? Gelombang bunyi dihasilkan oleh benda bergetar
sehingga menyebabkan gangguan kerapatan pada medium. Gangguan ini berlangsung melalui
interaksi molekul-molekul medium sepanjang arah perambatan gelombang. Adapun molekul
hanya bergetar ke depan dan ke belakang di sekitar posisi kesetimbangan. Gelombang bunyi
merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya rapatan dan renggangan
medium baik gas, cair, maupun padat. Apakah setiap getaran dapat menghasilkan bunyi?

Science Problem

Sediakan sekeping uang logam dan sehelai kertas. Kemudian cobalah menjatuhkan
sekeping uang logam ke lantai. Dapatkah kamu mendengar suara dari uang logam
tersebut? Selanjutnya jatuhkan benda yang ringan, misalnya sesobek kertas di atas
lantai. Masih dapatkah kamu mendengar suara jatuhnya kertas tersebut? Kemudian
coba kamu tuliskan kesimpulkan percobaan tersebut di kertas A4 !

9 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

A. Karakteristik Bunyi Berdasarkan Mediumnya
Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yaitu gelombang yang di dalam

perambatannya memerlukan medium perantara. Di udara, laju bunyi bertambah
terhadap temperatur. Pada suhu 20˚C besarnya sekitar 343 m/s. Gelombang bunyi juga
termasuk gelombang longitudinal, gelombang yang terjadi berupa rapatan dan
renggangan. Medium perantara gelombang bunyi bisa berupa gas, cair atau padat.
Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara. Kecepatan
perambatan gelombang bunyi di dalam zat padat lebih cepat dibanding di dalam gas atau
udara. Hal ini disebabkan oleh jarak antar molekul dalam zat padat lebih pendek
dibandingkan pada zat cair dan gas sehingga perpindahan energi kinetik lebih cepat
terjadi.

Tabel 1.1 Kecepatan Bunyi dalam berbagai zat pada suhu 15˚C
B. Karakteristik Bunyi Berdasarkan Frekuensinya

Gelombang bunyi berdasarkan daya pendengaran manusia dibedakan menjadi
menjadi tiga, yaitu audiosonik, infrasonik dan ultrasonik.
1. Audiosonik yaitu daerah gelombang bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia

yang memiliki frekuensi berkisar antara 20 hingga 20.000 Hz. Manusia tidak hanya
dapat mendengar saja tetapi juga dapat menghasilkan bunyi pada frekuensi tersebut.
2. Infrasonik yaitu gelombang bunyi yang memiliki frekuensi di bawah 20 Hz. Manusia
tidak dapat mendengarnya hanya hewanhewan tertentu yang dapat mendengar bunyi
tersebut misalnya gajah dan hiu.
3. Ultrasonik yaitu gelombang bunyi yang memiliki frekuensi di atas 20.000 Hz. Baik
gelombang infrasonik maupun ultrasonik tidak dapat didengar oleh telinga manusia.
Hewan tertentu yang dapat mendengarkan bunyi pada frekuensi ini misalnya anjing,
kucing, lumba-lumba dan juga kelelawar.

10 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

C. Mengukur Cepat Rambat Bunyi
Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat dalam medium

padat, cair, dan gas. Cepat rambat bunyi tergantung pada sifat-sifat medium rambat.
1. Cepat rambat bunyi dalam zat padat

Cepat rabat bunyi dalam zat padat bergantung pada modulus young dan massa jenis
zat padat.

= √ ...................... (2.1)
v = laju gelombang bunyi (m/s)
Keterangan:

E = modulus elastisitas (N/ 2)

ρ = kerapatan medium (kg/ 3)

2. Cepat rambat bunyi dalam zat cair
Cepat rambat bunyi dalam zat cair bergantung pada modulus Bulk dan massa jenis
zat cair.

= √ ...................... (2.2)
v = laju gelombang bunyi (m/s)
Keterangan:

B = modulus Bulk (N/ 2)

ρ = kerapatan medium (kg/ 3)

3. Cepat rambat bunyi dalam zat gas
Cepat rambat bunyi dalam gas bergantung pada suhu dan jenis gasnya.

= √ ...................... (2.3)



keterangan:

= kontasta Laplace

R = kontasta gas umum (8,314 J/ mol K)

T = suhu (K)

Mr = massa molekul relatif gas.

11 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Contoh soal:

1. Sebuah gelombang longitudinal merambat dalam air yang memiliki modulus bulk 4 ×

109 / 2 . Besarnya cepat rambat bunyi dalam air adalah... ( = 1000 /
3)

Diketahui: Modulus bulk 4 × 109 / 2

Ditanya: = 1000 / 3
v...?

Jawab:

= √

= √ 4×109

1000

= 2.000 /

2. Suatu gas ideal memiliki tekanan 6,4 × 105 / 2 dan rapat massanya 1,4 / 3.

Jika diketahui tetapan Laplace untuk gas tersebut 1,4. Tentukan kecepatan

perambatan gelombang bunyi di dalam gas tersebut.

Diketahui: P = 6,4 × 105 / 2

= 1,4 / 3

= 1,4

Ditanya: v..?

Jawab:

= √


= √1,4 6,4×105 / 2
1,4 / 3

= 800 /

12 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

D. Cepat Rambat Gelombang Pada Dawai
Percobaan Melde dilakukan untuk menentukan cepat rambat gelombang pada

dawai. Alat yang digunakan disebut sonometer. Mendel menemukan bahwa cepat
rambat gelombang pada dawai sebanding dengan akar gaya tegangan tali dan berbanding
terbalik dengan akar massa persatuan panjang dawai. Perhatikan gambar berikut :

Gambar 2.2. Percobaan Melde
Pada salah satu unjung tangkai garpu tala diikatkan erat-erat sehelai kawat halus
tersebut ditumpu pada sebuah katrol dan ujung kawat diberi beban. Garpu tala
digetarkan dengan electromagnet secara terus menerus hingga amplitudo yang
ditimbulkan oleh garpu tala sama dengan kostan.
Dari hasil percobaan Melde hasil perumusan Melde adalah :

= √ ...................... (2.4)

= = = ( ) = ...................... (2.5)


= √ ...................... (2.6)

Keterangan: m = massa tali (kg)
V = cepat rambat (m/s) A = luas penampang ( 2)
F = gaya tegangan pada tali (N) V = volume ( 3)
µ = massa persatuan panjang tali (kg/m) ρ = massa jenis dawai ( / 3)
L = panjang tali (m)

13 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Contoh soal:

Dawai sepanjang 60 cm ditegangkan dengan gaya 75 N sehingga menimbulkan cepat rambat

gelombang sebesar 30 m/s. Massa dawai tersebut adalah....

Diketahui: L = 60 x 10−2 m

F = 75 N

v = 30 m/s

Ditanya: m?

Jawab: = √

= √



30 = √75×60×10−2



30 = 75×60×10−2 = 0,05
302

Technology

Mata telanjang manusia tidak dapat melihat bunyi, namun seiring
berkembangnya teknologi ada suatu alat yang dapat digunakan untuk melihat
gelombang bunyi yaitu osiloskop yang dihubungkan dengan alat berupa amplifier
dan mikrofon. Amplifier merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengubah
sinyal dari input dengan amplitudo rendah menjadi sebuah sinyal output dengan
amplitudo yang relatif lebih tinggi.Pada gambar di atas dicontohkan sebuah
osiloskop yang dihubungkan dengan sebuah mikrofon dan di depannya terdapat
garpu tala. Ketika garpu tala digetarkan di depan mikrofon akan menghasilkan
bentuk gelombang bunyi yang tampak pada layar osiloskop.

14 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

E. Sumber Bunyi
Gelombang bunyi yang sering kita dengar sehari-hari dihasilkan oleh sesuatu yang

bergetar yang disebut sumber bunyi. Beberapa sumber bunyi yang kita kenal misalnya
gitar, suling, biola, terompet, dan lain-lain. Pada saat bergetar, sumber bunyi ini juga akan
menggetarkan udara di sekelilingnya dan kemudia udara mentransmisikan getaran
tersebut dalam bentuk gelombang longitudinal.
1. Senar

Alat musik seperti gitar atau biola menggunakan dawai sebagai alat getar. Nada
yang dihasilkan oleh senar gitar dapat diubah-ubah dengan cara menekan senar pada
posisi tertentu. Satu senar dapat menghasilkan berbagai frekuensi resonansi dengan
pola gelombang seperti tampak pada gambar.

Gambar 2.3 Resonansi Bunyi pada Dawai

Keterangan:

F = tegangan dawai (N)

µ= massa persatuan panjang (kg/m)

Ɩ = panjang dawai (m)

0= frekuensi nada dasar (Hz)

15 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

a. Nada dasar 0 (harmonik pertama)

= 1 0 atau 0 = 2
2

0 = atau 0 = 1 √ ...................... (2.7)
0 2 2

b. Nada dasar 1 (harmonik kedua)

= 1

1 = atau 1 = 1 √ ...................... (2.8)
0

c. Nada dasar 2 (harmonik ketiga)

3 2 atau 2 = 2
2 3

2 3 = 3 √ ...................... (2.9)
2 2

d. Frekuensi nada atas ke- n

= ( +1) ...................... (2.10)
2

e. Perbandingan frekuensi nada pada senar

Perbandingan frekuensi nada pada senar dapat dinyatakan bahwa perbandingan

frekuensi nada dasar dan nada-nada atas suatu senar yang kedua ujungnya terikat

merupakan bilangan bulat positif.

0: 1: 2: … = 1: 2: 3: … ...................... (2.11)

Contoh soal
Sebuah senar gitar satu ujungnya terikat dan ujung lain ditekan dengan jari-jari senar dipetik
akan terdengar suara frekuensi dasarnya sebesar 100 getaran perdetik. Jika panjang senar
yang bergetar adalah 50cm dan tegangan pada senar 100 N, maka massa senar tersebut
adalah
Diketahui: = 100

L = 0,5 m
F = 100 N

16 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Ditanya: m...?

Jawab: = ( +1) √ × = 0

2×

= ( 0+1 ) √100×0,5
2×0,5

104 = 50



= 5 × 10−3 = 5

2. Pipa Organa
Pipa organa adalah sebuah elemen penghasil suara. Pipa tersebut akan

beresonansi (mengeluarkan suara) pada nada tertentu ketika ada aliran udara yang
ditiupkan pada tekanan tertentu.
a. Pipa organa terbuka

Pipa organa terbuka adalah sebuah kolom udara yang kedua ujung
penampangnya terbuka. Apabila pipa ini ditiup, udara dalam pipa organa itu
membentuk pola gelombang stasioner. Ciri dari pipa ini adalah kedua ujungnya
langsung berhubungan dengan udara luar, dan pola gelombang yang dhasilkan
sebagai berikut:

Gambar 2.4 Frekuensi pada pipa organa terbuka

• Nada dasar 0 (harmonik pertama)

1 0 atau 0 = 2
2

17 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

0 = = ...................... (2.12)
0 2

• Nada dasar 1 (harmonik kedua)

= 1

1 = = ...................... (2.13)
1 ...................... (2.14)

• Nada dasar 2 (harmonik ketiga)

3 2 atau 2 = 2
2 3

2 = = 3
2 32 2

• Nada atas ke- n

= ( + 1) ...................... (2.15)
2

• Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa terbuka

Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa terbuka dapat

dinyatakan bahwa perbandingan frekuensi nada dasar dan

nada-nada atas pipa organa terbuka merupakan bilangan bulat

positif.

0: 1: 2: … = 1: 2: 3: … ...................... (2.16)

Contoh soal

Sebuah pipa organa yang terbuka kedua ujungnya memiliki nada dasar dengan frekuensi

sebesar 300 Hz. Tentukan besar frekuensi dari:

a) Nada atas pertama

b) Nada atas kedua

c) Nada atas ketiga

Penyelesaian:
Perbandingan nada-nada pada pipa organa terbuka 0: 1: 2: … = 1: 2: 3: …

18 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

a) Nada atas pertama
1 = 2

0 1

1 = 2 × 0 = 2 × 300 = 600
b) Nada atas kedua

2 = 3

0 1

2 = 3 × 0 = 3 × 300 = 900
c) Nada atas ketiga

3 = 4

0 1

3 = 4 × 0 = 4 × 300 = 1200

b. Pipa organa tertutup

Pipa organa tertutup adalah sebuah kolom udara yang salah satu ujungnya
tertutup dan ujung yang lain terbuka, dan pola gelombang yang dihasilkan
sebagai berikut

Gambar 2.5 Frekuensi pada pipa organa tertutup

• Nada dasar 0 (harmonik pertama)

= 1 0 atau 0 = 4
4

0 = = ...................... (2.17)
0 4

• Nada dasar 1 (harmonik kedua)

= 3 1 atau 1 = 4
4 3

19 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

1 = = 3 ...................... (2.18)
1 4

• Nada dasar 2 (harmonik ketiga)

= 5 2 atau 2 = 4
4 5

2= = 5 ...................... (2.19)
2 4

• Nada atas ke- n

= (2 + 1) ...................... (2.20)
2

• Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa tertutup

Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa terbuka dapat

dinyatakan bahwa perbandingan frekuensi nada dasar dan

nada-nada atas pipa organa terbuka merupakan bilangan bulat

positif.

0: 1: 2: … = 1: 3: 5: … ...................... (2.21)

Contoh soal
Sebuah pipa organa yang tertutup salah satu ujungnya ujungnya memiliki nada dasar dengan
frekuensi sebesar 300 Hz. Tentukan besar frekuensi dari:

a) Nada atas pertama
b) Nada atas kedua
c) Nada atas ketiga
Penyelesaian:
Perbandingan nada-nada pada pipa organa tertutup 0: 1: 2: … = 1: 3: 5: …
a) Nada atas pertama

1 = 3

0 1

1 = 3 × 0 = 3 × 300 = 900

20 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

b) Nada atas kedua
2 = 5

0 1

2 = 5 × 0 = 5 × 300 = 1500
c) Nada atas ketiga

3 = 7

0 1

3 = 7 × 0 = 7 × 300 = 2100

F. Resonansi
Resonansi adalah turut bergetarnya suatu benda karena memiliki frekuensi yang

sama dengan benda lain yang bergetar. Syaratnya kedua benda memiliki frekuensi yang

sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi sumber itu.

= (2 + 1) 1 ...................... (2.22)
4

Keterangan :
n = 0,1,2,3,....
l = panjang dawai (m)
= panjang gelombang (m)
Resonansi pada garputala terjadi jika sebuah garputala dipukul, maka garputala lain yang
frekuensinya sama akan ikut bergetar.

Gambar 2.6 Dua garputala yang saling beresonansi
21 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

G. Efek Doppler
Jika kita berdiri di pinggir jalan kemudian melintas sebuah mobil ambulans dengan

sirine yang berbunyi, kita akan mendengar frekuensi sirine yang relatif lebih tinggi dari
frekuensi sirine yang sebenarnya. Sebaliknya frekuensi sirine akan terdengar lebih rendah
ketika ambulans bergerak menjauhi kita. Peristiwa naik-turunnya frekuensi bunyi
semacam ini disebut efek Doppler.

Gambar 2.7 Sumber bunyi dan pendengar saling mendekat

Gambar 2.8 Sumber bunyi dan pendengar saling menjauh
Dari Gambar 2.7 Sumber bunyi dan pendengar saling mendekati, maka frekuensi
yang terdengar lebih besar daripada frekuensi sumber bunyi. Gambar 2.8 Sumber bunyi
dan pendengar saling menjauhi, maka frekuensi yang terdengar lebih kecil daripada
frekuensi sumber bunyi. Suatu sumber bunyi dan pengamat saling bergerak relatif satu
sama lain. Frekuensi yang dipancarkan oleh sumber berbeda dengan frekuensi yang
diterima oleh pengamat. Efek doppler merupakan peristiwa bertambah atau
berkurangnya frekuensi sumber yang didengar oleh frekuensi pendengar yang
diakibatkan adanya gerak relatif antara sumber bunyi dan pendengar.
Apabila antara sumber bunyi dan pendengar tidak ada gerakan relatif maka
frekuensi yang didengar antara sumber bunyi dan frekuensi bunyi yang didengar oleh
seseorang adalah sama. Akan tetapi apabila ada suatu gerak relatif oleh sumber bunyi
maupun pendengar, misalnya pendengar mendekati atau menjauhi sumber bunyi atau
keduanya saling mendekati atau menjauhi maka, frekuensi sumber bunyi dan frekuensi
bunyi yang didengar akan berbeda. Jika kita berdiri di pinggir jalan kemudian ada sebuah
mobil ambulance dengan sirine yang berbunyi, kita akan mendengar frekuensi sirine yang
relatif lebih tinggi dari frekuensi sebenarnya. Sebaliknya ketika mobil ambulance menjauhi
22 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

kita maka frekuensi yang terdengar akan semakin rendah. Peristiwa ini dinamakan efek
doppler.

Mathematics Problem

Efek doppler adalah peristiwa berubahnya harga frekuensi bunyi yang diterima oleh
pendengar dari frekuensi suatu sumber bunyi yang diterima oleh pendengar (P) dari
frekuensi suatu sumber bunyi (S) apabila terjadi gerakan relatif antara P dan S.
Bagaimana cara mengetahui frekuensi bunyi yang terdengar oleh pendengar
tersebut ?
Frekuensi bunyi yang terdegar oleh pendengar dapat diketahui melalui rumus
berikut:
Mathematics

= ± ...................... (2.23)
±

Keterangan:

= frekuensi pendengar (Hz)
= frekuensi sumber (Hz)
= kelajuan bunyi diudara ( 340m/s)

= kelajuan pendengar (m/s)
= kelajuan sumber (m/s)
Catatan

• bernilai (+) jika P mendekati S dan bernilai (-) jika P menjauhi S

• bernilai (+) jika S menjauhi P dan bernilai (-) jika S mendekati P
• Jika terdapat angin dengan kecepatan dan menuju pendengar maka menjadi

( + )
• Jika angin menjauhi pendengar maka menjadi ( − )

23 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Contoh soal:

Sebuah mobil membunyikan sirine mendekati pengamat pada frekuensi 400 Hz. Jika laju

mobil 20 m/s, dan laju bunyi di udara 340 m/s. Tentukan frekuensi sirine yang didengar oleh

pengamat !

Diketahui: = 400 Hz
= 0
= 20 m/s
= 340 m/s

Ditanya: ?

Jawab: = −
−

= 340−0 400 = 425

340−20

H. Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi merupakan bilangan yang terhubung dengan tingkat kekerasan

suara. Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Kuat (keras) lemahnya bunyi

tergantung pada amplitudo getarannya. Artinya, semakin besar amplitude getarannya,

semakin keras bunyi yang terdengar dan sebaliknya. Selain itu, keras lemahnya bunyi

tergantung pada jarak terhadap sumber bunyi. Secara sistematis intensitas dapat

dinyatakan sebagai berikut:

= dengan A=4 2 ...................... (2.24)



Jika cepat rambatnya kesegala arah maka dapat dinyatakan:

= ...................... (2.25)
4 2

Keterangan:

P = daya (watt)

A = luas penampang ( 2)

I = intensitas gelombang bunyi (watt/ 2)

24 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Contoh soal:

Intensitas bunyi dari suatu detektor pada jarak 2 m adalah 4 x 102 W/ 2. Jika detektor

digeser dari posisinya, intensitas yang terdeteksi adalah 106 W/ 2 . Jarak pergeseran

detektor tersebut adalah....

Diketaui: 1= 2 m

1 = 4 x 102 W/ 2

2= 106 W/ 2

Ditanya: 2 ..?

Jawab: 2 = 12
1 22

106 = 22
4×106 22

2 = √4 × 102×106 = 4
106

I. Taraf Intensitas Bunyi

Ketinggian bunyi berhubungan dengan besaran fisika yang dapat diukur, yaitu

intensitas gelombang. Intensitas didefinisikan sebagai energi yang dibawa sebuah

gelombang per satuan waktu melalui satuan luas. Karena energi per satuan waktu adalah

daya intensitas mempunyai satuan daya per satuan luas (watt/ 2). Telinga manusia dapat

medeteksi bunyi dengan intensitas serendah 10−12W/ 2 dan setinggi 1 W/ 2 bila lebih

tinggi lagi akan menyakitkan). Karena hubungan antara sensasi subyektif dari kenyaringan

dan besaran fisika terukur “intensitas”, maka intensitas bunyi dinyatakan dengan skala

logaritmik. Maka untuk mengukur Taraf Intensitas bunyi (TI) didefinisikan sebagai

berikut :

= 10 ...................... (2.26)



25 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Apabila terdapat n buah sumber bunyi identik yang memiliki taraf intensitas TI, maka

taraf intensitas total adalah:

= 10




= 10 = 10 log ( ) = 10 + 10 log

= + 10 log ...................... (2.27)

Apabila taraf intensitas bunyi di suatu titik yang berjarak 1 dari sumber bunyi adalah TI

dan yang berjarak 2adaalah 2, maka

2 = 1 − 10 2 ...................... (2.28)
1

Keterangan :

TI = Taraf Intensitas Bunyi (dB)

n = Banyaknya sumber bunyi

r = Jarak suatu titik dari sumber bunyi (m)

Contoh soal:

Besarnya taraf intensitas bunyi yang memiliki intensitas 10−7W/ 2adalah ....

Diketahui: I = 10−7W/ 2

= 10−12W/ 2
Ditanya: TI ?

Jawab: = 10 = 10 log 10−7 = 10 log 105 = 50
10−12

J. Pelayangan
Pada saat dua buah gelombang bunyi yang memiliki amplitudo yang sama dan

merambat dalam arah yang sama, namun memiliki frekuensi yang berbeda sedikit, maka
bunyi akan terdengar keras dan lemah secara bergantian. Peristiwa ini disebut
26 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

pelayangan bunyi. Banyaknya pelemahan dan penguatan bunyi yang terjadi dalam satu

detik disebut frekuensi layangan bunyi yang besarnya sama dengan selisih antara dua

gelombang bunyi yang berinterferensi tersebut. Besarnya frekuensi layangan bunyi dapat

dinyatakan dalam persamaan :

= = | 1 − 2| ...................... (2.29)
= frekuensi layangan bunyi (Hz)
Keterangan:
N= banyaknya layangan bunyi tiap detiknya

1 2= frekuensi gelombang bunyi yang berinterferensi (Hz)

Contoh soal:

Dua buah bunyi yang masing-masing memiliki frekuensi 530 Hz dan 524 Hz berbunyi

serempak. Banyaknya layangan perdetik adalah....

Diketahui: 1=530 Hz
2= 524 Hz

Ditanya: ....?
Jawab: = | 1 − 2| = |530 − 524| = 6 layangan

Engineering Project

Setelah mempelajari materi bunyi kalian akan melaksanakan engineering project.
Dalam enginering project ini kalian akan mendesain sebuah seruling yang terbuat dari
pipa. Sebelumnya kalian harus memahami terlebih dahulu urutan notasi pada lubang-
lubang pipa. Setelah selesai tuliskan laporan hasil enginering projek, kemudian
presentasikan menggunakan media presentasi.

27 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

K. Gelombang Bunyi dalam Kearifan Lokal Talempong Batu

1. Talempong musik tradisional

Minangkabau

Talempong merupakan sejenis

alat musik pukul keluarga gong

berpencu dengan ukuran kecil, terbuat

dari campuran bahan tembaga,

kuningan dan timah. Talempong

berbentuk lingkaran dengan diameter 15

sampai 17,5 cm, pada bagian bawahnya Gambar 2.9 Sekelompok orang memainkan
berlubang sedangkan pada bagian talempong

atasnya terdapat bundaran yang menonjol berdiameter 5 cm sebagai tempat untuk

dipukul. Talempong memiliki nada yang berbeda-beda. Bunyinya dihasilkan dari sepasang

kayu yang dipukulkan pada permukaannya. Talempong biasanya dimainkan oleh

sekelompok orang dalam posisi berdiri atau berjalan (arak-arakan) untuk

memeriahkan berbagai upacara adat di kampung-kampung. Selain itu alat musik

talempong dimainkan sekelompok orang dalam posisi duduk yang disebut talempong

duduak untuk menghibur atau memeriahkan suatu kegiatan terkait dengan adat.

2. Apa itu talempong batu?
Talempong batu ialah batu

yang berbunyi nyaring ketika dipikul
seperti talempong pada umumnya
dimana terdiri dari 6 buah susunan
bongkahan batu yang terdapat di
Nagari Talang Anau, Kec. Gunuang
Omeh, Kab. Lima Puluh Kota,
Sumatera Barat. Batu peninggalan
masa prasejarah ini memiliki
Gambar 2.10 Talempong Batu keunikan dan ciri khas tertentu
sebagai alat musik. Karena meski bentuknya tak jauh berbeda dengan batu pada
umumnya, namun jika batu ini dipukul akan mengeluarkan bunyi nyaring layaknya
suara musik pukul khas Minangkabau, talempong. Konon ke enam batu ini pun telah

28 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

disusun berdasarkan urutan tangga nada yang dihasilkan setiap batu. Talempong ini
berfungsi sangat sakral bagi masyarakat Talang Anau, bisa menjadi simbol ataupun
pengesahan terhadap sesuatu di dalam sebuah upacara adat dalam pertunjukannya.

Untuk lebih jelasnya tentang keunikan
talempong batu ini, silahkan anada
klik link dibawah ini
https://youtu.be/6Q8_nVgOh2A

3. Konsep resonansi pada talempong batu
Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda disebabkan

getaran dari benda lain yang mempunyai frekuensi yang sama atau mempunyai
frekuensi dengan nilai yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi benda
tersebut. Adanya gejala resonansi benar-benar bermanfaat dalam bidang musik.
Sebuah dawai tak bisa membuat bunyi yang keras bila tak dilengkapi dengan suatu
kotak resonansi.

Pada sebuah gitar ada sebuah kotak
sebagai kolom udara dimana udara di
dalamnya turut bergetar jika senar gitar
dipetik. Udara dalam kotak gitar itu
bergerak menggunakan frekuensi dengan
besaran yang sama dengan yang dihasilkan
oleh senar gitar.

Gambar 2.11 Resonansi pada gitar

Pada Talempong batu yang mejadi sumber getar utama adalah ketika batu itu
sendiri dipukul. Talempong batu itu tidak langsung diletakkan diatas lantai atau meja,
melainkan talempong batu ini diletakkan diatas bambu sebagi penyangga. Mengapa
demikian? Ternyata talempong batu menerapkan prinsip resonansi, coba perhatikan
dibawah batu tersebut ada ruang resonansi, hal ini dibuat agar terjadi resonansi
29 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

udara sehingga suara talempong batu tersebut menjadi nyaring. Jika tidak adanya
ruang resonansi dibawah batu tersebut kita tidak dapat mendengar nyaringnya bunyi
talempong tersebut.

Gambar 2.12 Resonansi pada talempong batu

30 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

PRATIKUM
RESONANSI DAN BUNYI SEDERHANA PADA GELAS KACA

A. Tujuan Percobaan
1. Mengetahui pengaruh panjang ruang kosong dengan frekuensi bunyi yang dihasilkan
2. Membedakan frekuensi bunyi secara percobaan dengan analisis

B. Alat dan Bahan Percobaan
1. Alat
a. Gelas Anggur 2 buah
b. Penggaris
2. Bahan
a. Air

C. Desain Alat Percobaan

D. Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
2. Ambil gelas anggur kosong
3. Ukur ruang kosong pada gelas
4. Celupkan jari telunjuk dan jari tengah pada air
5. Pegang kaki gelas agar tidak goyang atau jatuh saat melakukan praktikum
6. Gesek bibir gelas dengan kedua jari yang telah dibasahi
7. Amati bunyi yang terjadi
8. Tuang air pada gelas anggur kosong dengan volume ¼ gelas
9. Ulangi langkah 2-7, untuk seterusnya dengan volume air yang semakin bertambah. ½
gelas dan satu gelas penuh
10. Bandingkan frekuensi bunyi yang terjadi

31 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

E. Dasar Teori
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain

yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari
frekuensi itu. Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat
menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Resonansi
menghasilkan pola gelombang stasioner yang terdiri atas perut dan simpul gelombang
dengan panjang gelombang tertentu. pada saat frekuensinya sama dengan frekuensi
resonansi, hanya diperlukan sedikit usaha untuk menghasilkan amplitudo besar.
Resonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara.
Contoh peristiwa resonansi adalah pada pipa organa, salah satunya pipa organa
terbuka. Pipa organa terbuka berarti kedua ujungnya terbuka. Nada dasar pipa organa
terbuka bersesuaian dengan pola sebuah perut pada bagian ujung dan sebuah simpul
pada bagian tengahnya.
Persamaan frekuensi pada pipa organa terbuka

F. Analisis Data Panjang ruang kosong (cm) Deskripsi suara
Volume air (ml)

Rumus untuk menghitung frekuensi pada pipa organa terbuka:

0 = = ⋯
4

1 = 3 = ⋯
4

2 = 5 = ⋯
4

3 = 7 = ⋯
4

Perbandingan antara frekuensi pada percobaan dengan analisis

32 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

G. Pertanyaan
1. Apa yang mempengaruhi frekuensi bunyi pada gelombang stasioner?
2. Dari percobaan yang telah dilakukan, bagaimana perbandingan frekuensi bunyi yang
dihasilkan?
3. Apa yang menyebabkan gelas bisa berbunyi jika gesek dengan jari tangan?

H. Simpulan
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

33 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Pojok Inspirasi
Muhamaad Al-Fatih
Di Umur 17 Tahun beliau menjadi seorang Sultan. Di Umur
kurang dari 21 Tahun berhasil menaklukkan Negara
adidaya Kota Konstantinopel, yang jika di samakan
dengan zaman now itu seperti menaklukkan Amerika.
Zait Bin Haritsah
Beliau dalam waktu kurang lebih 16 hari bisa menguasai
bahasa ibrani.
Maryam Al-Ijliya
Salah seorang muslimah yang dimasa mudanya ia
mampu menemukan ilmu astrolobi dan sekarang
digunakan sebagai GPS untuk mencari lokasi
berdasarkan lintang dan bujur.
Fatimah Al-Fihri
Beliau merupakan permata mahkota dan simbol kuat
aspirasi perempuan dan pemimpin kreatif dalam sejarah
Muslim. Seorang wanita muslim mendirikan Universitas
pertama di dunia. Yaitu Universitas Al-Qarawiyyin di
Maroko.

34 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

RANGKUMAN

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yaitu gelombang yang didalam
perambatanya memerlukan medium perantara. Medium perantara gelombang bunyi bisa
berupa gas, cair atau padat

Berdasarkan ketinggian frekuensi, bunyi dibedakan menjadi:
a. Infrasonik, f < 20 Hz
b. Audiosonik, 20 ≤ f ≥ 20.000 Hz
c. Ultrasonik, f > 20.000 Hz

Cepat rambat bunyi berdasarkan mediumnya
a. Dalam zat padat, = √
b. Dalam zat cair, = √
c. Dalam gas, = √



Cepat rambat bunyi pada dawai
= √

Sumber bunyi adalah gelombang bunyi yang dihasilkan oleh suatu yang bergetar

a. Senar 0: 1: 2: … . . = 1 ∶ 2 ∶ 3

0 = =
0 2

b. Pipa organa terbuka 0: 1: 2: … . . = 1 ∶ 2 ∶ 3

0 = =
0 2

c. Pipa organa tertutup 0: 1: 2: … . . = 1 ∶ 2

0 = =
0 5

35 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Resonansi adalah turut bergetarnya suatu benda karena memiliki frekuensi yang sama

dengan benda lain yang bergetar.

= (2 + 1) 1
4

Efek doopler

= ±
±

Intesitas bunyi

a. Pada dua titik yang berbeda dengan satu sumber bunyi

1 = 12
2 22

b. Pada satu titik yang sama dengan beberapa sumber bunyi

= 1 + 2: 3: … . . +

Taraf intesitas bunyi
= 10



0 adalah intensitas ambang pendengaran yang merupakan intensitas bunyi terendah yang
masih dapat didengar oleh telinga manusia dan besarnya 10−12 / 2.
Untuk satu titik yang sama dengan n sumber bunyi identik = + 10 log

Pelayangan bunyi adalah peristiwa terdengar keras atau lemahnya bunyi secara
bergantian akibat interferensi dua gelombang yang memiliki amplitudo dan arah rambat
sama, namun memiliki perbedaan frekuensi yang relatif kecil.
= = | 1 − 2|

36 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Ayo Berlatih
1. Perhatikan faktor-faktor berikut:

1) Memperbesar massa jenis kawat (dawai)
2) Memperpanjang kawat (dawai)
3) Memperbesar tegangan kawat (dawai)
4) Memperbesar ukuran kawat (dawai)
Faktor-faktor yang dapat mempercepat permbatan gelombang pada kawat (dawai)
adalah....
a. (1), (2), (3), dan (4)
b. (1), (2), dan (3)
c. (2) dan (3)
d. (1) saja
e. (3) saja
2. Udara pada keadaan normal g=1,4 (gas diatomik), p=1 atm, ρ =1,3 / 3. Tentukanlah
cepat rambat gelombang bunyi di udara....
a. 0,30 m/s
b. 0,33 m/s
c. 33 m/s
d. 330 m/s
e. 3300 m/s
3. Sebuah seruling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki nada
atas kedua dengan frekuensi 1.700 Hz. Jika kecepatan suara di udara adalah 340 m/s
maka panjang seruling mendekati.....cm
a. 10
b. 15
c. 20
d. 25
e. 30
4. Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang 50 cm. Tentukan frekuensi nada dasar dan
frekuensi nada harmonik berikutnya!
a. 21 Hz dan 150 Hz
b. 51 Hz dan 170 Hz
c. 150 Hz dan 71 Hz

37 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

d. 170 Hz dan 51 Hz
e. 180 Hz dan 80 Hz
5. Sebuah sumber bunyi beresonansi pertama kali pada saat tinggi kolom udara 100 cm.
Jika pada frekuensi sumber bunyi 350 Hz, maka Panjang gelombangnya adalah....
a. 2 m
b. 4 m
c. 6 m
d. 8 m
e. 10 m
6. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 60 m/s meninggalkan pengamat yang
berada dibelakangnya dengan kecepatan 10 m/s. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s
dan frekuensi sumber bunyi 800 Hz, maka frekuensi yang didengar pengamat adalah....
a. 700 Hz
b. 800 Hz
c. 940 Hz
d. 960 Hz
e. 1120 Hz
7. Dini berada di dalam kereta api A yang berhenti. Sebuah kereta api lain (B) bergerak
mendekati A dengan kecepatan 2 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 676
Hz. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s maka frekuensi peluit kereta B yang
didengar Dini adalah....
a. 680 Hz
b. 676 Hz
c. 660 Hz
d. 656 Hz
e. 640 Hz
8. Intensitas bunyi di titik P yang berjarak 3 m dari sumber bunyi adalah 10−4 / 2.
Titik R berjarak 300 m dari sumber bunyi. Jika intensitas ambang 0 = 10−12 / 2.
Maka perbandingan taraf intensitas di titik P dan R adalah....
a. 1:2
b. 2:1
c. 2:3
d. 2:4
e. 3:4

38 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

9. Sebuah mesin menghasilkan bunyi dengan taraf intensitas bunyi 40 dB. Jika intensitas
ambang pendengaran manusia 10−12 / 2maka untuk dua mesin identik yang sedang
bekerja bersama menghasilkan intensitas bunyi sebesar....
a. 2 × 10−8 / 2
b. 3 × 10−8 / 2
c. 4 × 10−8 / 2
d. 5 × 10−8 / 2
e. 6 × 10−8 / 2

10. Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kelajuan 144 km / jam sambil membunyikan
sirine dengan frekuensi 2000 Hz. Sebuah sepeda motor bergerak dengan kelajuan 40 m /
s berlawanan arah kemudian berpapasan dengan mobil ambulans. Jika cepat rambat bunyi
di udara saat itu adalah 320 m / s. Maka perbandingan frekuensi yang didengar oleh
pengendara sepeda motor saat mendekati dan menjauhi mobil ambulans adalah...
a. 36:64
b. 40:64
c. 49:81
d. 64:36
e. 81:49

Umpan Balik
Cocokkan jawaban anda dengan kisi-kisi jawaban. Hitunglah jawaban yang benar kemudian
gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan anda terhadap materi
gelombang bunyi.

Arti tingkat penguasaan: 90 – 100% = baik sekali
80 – 89% = baik
70 -79% = cukup
< 70% = kurang

39 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

BAB 3
EVALUASI

1. Jelaskanlah 3 sifat-sifat gelombang bunyi disertai contoh dalam kehidupan sehari-hari!
2. Ahmad sangat hobi bermain gitar. Pada saat dimainkan, senar gitar tersebut

menimbulkan nada yang berbeda-beda. Apakah yang mempengaruhi perbedaan nada
pada saat dipetik tersebut? Mengapa demikian?
3. Rahmat mengetuk meja dengan dua cara. Cara yang pertama, Rahmat mengetuk meja
keras-keras. Sedangkan cara kedua, Rahmat mengetuk meja dengan pelan. Bagaimanakah
perbedaan bunyi yang terdengar? Pilihlah salah satu opsi yang menurut anda paling benar
dan berikan alasannya sesuai sudut pandang anda!
Tabel perbedaan nada bunyi dan nada kuat

4. Maharani membantu Sinta untuk mengerjakan
tugas rumahnya yakni melakukan percobaan
cepat rambat bunyi. Maharani memberi saran
agar Sinta menganalisis cepat rambat bunyi
yang merambat pada medium karet, melalui
permainan telepon- teloponan jaman dahulu.
Kemudian mereka membuat telepon tersebut dengan gelas plastik yang dihubungkan
dengan karet gelang. Karet yang digunakan berjari-jari 0,2 mm dengan massa jenis
28 × 102 / 3 . Agar terdengar suara yang lebih jelas, mereka menarik telepon
tersebut dengan gaya 4 N yang menyebabkan karet gelang semakin bertambah panjang.
Analisislah besar cepat rapat gelombang bunyi yang merambat pada karet tersebut!

5. Perhatikan gambar dibawah ini!
Seorang anak mendekatkan telinganya pada rel
kereta api seperti pada gambar disamping. Bunyi
gemuruh kereta api terdengar oleh anak tersebut
meskipun posisi kereta api masih jauh dan

40 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

menuju ke arahnya. Peristiwa apakah yang membuktikan fenomena diatas? Berikan
alasasannya!
6. Pada suatu hari ketika laju rambat bunyi sebesar 345 m/s, frekuensi dasar suatu pipa
organa yang tertutup salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika nada atas kedua pipa
organa tertutup ini panjang gelombangnya sama dengan nada atas ketiga suatu pipa
organa yang terbuka kedua ujungnya, maka berapakah panjang panjang pipa organa
terbuka? (sertakan dalam jawaban bagaimana anda memperoleh nilai nada dasar, pertama,
kedua dan seterusnya baik untuk pipa organa terbuka maupun pipa organa tertutup)
7. Pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm menghasilkan frekuensi nada dasar sama
dengan frekuensi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat
bunyi di udara 340 m/s dan cepat rambat rambat gelombang transversal pada dawai 510
m/s. Maka dawai akan menghasilkan nada yang keberapa?
8. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 db (dengan acuan intensitas ambang
pendengaran = 10−12 / 2 ). Jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang
menggunakan sejumlah mesin itu adalah 80 db. Hitunglah banyaknya jumlah mesin yang
digunakan!
9. Sebuah mobil patroli polisi yang sedang membunyikan klakson dengan frekuensi f
bergerak dengan laju i berlawanan arah menjauhi mobil lamborghini yang bergerak
dengan laju s. Jika cepat rambat bunyi di udara k dan frekuensi yang di dengan
pengendara lamborghini a, maka buatlah perumusan efek doppler untuk peritiwa
tersebut!
10. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 30 m/s mendekati stasiun. Peluit kereta
api yang berfrekuensi 2000 Hz dibunyikan. Kecepatan bunyi dalam udara 340 m/s.
Tentukankah frekuensi (dalam kilo Hertz) bunyi yang didengar oleh orang yang berada di
stasiun kereta api tersebut?

41 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

BAB 4
PENUTUP

A. Tindakan Lanjutan
Bagi Ananda yang sudah dapat menjawab benar sebanyak 80% atau lebih dari seluruh

soal dapat mengembangkan pemahaman kalian tentang gelombang bunyi. Adapun bagi
yang belum mencapai belajar tuntas 80% dapat mengulangi belajar denga memilih materi-
materi yang masih dianggap sulit secara lebih teliti atau dengan diskusi bersama teman
maupun Bapak/Ibu Guru Ananda.

B. Harapan
E-Modul ini adalah salah satu bahan ajar mata pelajaran Fisika. Namun harus

dimengerti pula bahwa modul ini bukanlah satusatunya rujukan bagi kalian.Untuk
melengkapi pengetahuan kalian tentang gelombang bunyi. Semoga E-modul ini dapat
menyajikan materi pembelajaran secara menarik dan menyenangkan sehihngga
pembelajaran dapat ber langsung dengan efektif dan efesien.

42 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, Douglas. C. 2001. Fisika Dasar (5 ed., Vol 1). Jakarta: Erlangga
Muis Abdul . 2006. Perang Siasat Fisika Praktis. Jakarta : Kreasi Wacana.
Nugroho, A.P., Indarti, & N.H. Syifa. 2016. Fisika Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu

Alam untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta: Mediatama
Kanginan, Marthen.2007. Fisika Untuk SMA Kelas XI. Jakarta:Erlangga.
Sears & Zemansky.2001. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga
Soedojo. 2004. Fisika Dasar. Yogyakarta: CV Andi Ovset
Suharyanto,dkk.2009. Fisika Untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional.
Supiyanto.2007. Fisika Untuk SMA Kelas XII. Jakarta:PHiBETA.

43 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal

Profil Penulis

Nama : Messy Rahma Yanis
Tempat, Tanggal Lahir : Kototinggi, 10 Maret 1999
Alamat : Kp. Pitopang Kenagarian Kototinggi Kec Gunuang Omeh
Nama Perguruan Tinggi : UIN Imam Bonjol Padang
Prodi : Tadris IPA Konsentrasi Fisika
Nim : 1714080047
Motto : “Believe In Your Self”

44 | E-Modul Berbasis STEM Terintegrasi Kearifan Lokal