SOAL LITERASI

Soal 1 (Kontekstual: Mengapa Bunyi Petir Lebih Cepat Terlihat daripada Terdengar)

Teks Bacaan:

Saat hujan deras mengguyur, Rian (17 tahun) melihat kilatan petir menyambar di langit. Beberapa detik kemudian, barulah terdengar suara gemuruh petir yang sangat keras. Temannya menjelaskan bahwa kilatan cahaya dan suara petir sebenarnya terjadi secara bersamaan di sumbernya. Namun, terdapat perbedaan yang sangat besar antara kecepatan merambat gelombang cahaya (c ~ 300.000.000 m/s) dan gelombang bunyi (v ~ 340 m/s) di udara. Bunyi tergolong sebagai gelombang mekanik yang memerlukan medium (seperti udara) untuk merambat, dan kecepatannya jauh lebih lambat dibandingkan gelombang elektromagnetik.

Berdasarkan teks di atas, alasan utama suara petir terdengar beberapa detik setelah kilatan cahaya terlihat adalah...

A. Gelombang bunyi mengalami penyusutan frekuensi saat melewati awan tebal.

B. Kecepatan rambat gelombang bunyi di udara jauh lebih lambat dibandingkan kecepatan rambat gelombang cahaya.

C. Udara menyerap seluruh energi bunyi sebelum menyalurkannya ke telinga.

D. Bunyi petir dipantulkan terlebih dahulu oleh permukaan tanah sebelum sampai ke pendengar.

E. Mata manusia merespons sinyal gelombang lebih cepat daripada membran gendang telinga.

Soal 2 (Kontekstual: Mengapa Suara Malam Hari Terdengar Lebih Nyaring)

Teks Bacaan:

Siti memperhatikan bahwa suara kereta api atau musik dari kejauhan terdengar jauh lebih jelas dan nyaring pada malam hari dibandingkan pada siang hari. Guru fisika menjelaskan bahwa fenomena ini berkaitan dengan pembiasan bunyi (refraksi) akibat perbedaan suhu udara. Pada siang hari, udara dekat permukaan tanah terasa panas sehingga kerapatannya renggang, sedangkan udara di atas lebih dingin. Hal ini menyebabkan gelombang bunyi dibiaskan membelok ke arah atas (menjauhi tanah). Sebaliknya, pada malam hari, udara dekat tanah dingin dan rapat, sehingga gelombang bunyi dibiaskan membelok memantul kembali ke arah bawah (mendekati tanah).

Mengapa bunyi dari jarak jauh terdengar lebih nyaring dan jelas pada malam hari?

A. Karena frekuensi bunyi meningkat dua kali lipat akibat suhu udara malam yang dingin.

B. Karena perbedaan suhu udara menyebabkan gelombang bunyi dibiaskan membelok ke arah bawah menuju permukaan tanah.

C. Karena udara malam tidak mengandung molekul nitrogen sehingga tidak ada hambatan bunyi.

D. Karena bunyi mengalami pelenturan (difraksi) sempurna pada celah-celah dedaunan malam.

E. Karena amplitudo gelombang bunyi bertambah secara otomatis saat kondisi gelap.

Soal 3 (Kontekstual: USG Medis dan Jangkauan Pendengaran Manusia)

Teks Bacaan:

Budi menemani ibunya melakukan pemeriksaan kandungan menggunakan alat Ultrasonografi (USG). Alat USG memanfaatkan gelombang bunyi berfrekuensi sangat tinggi di atas 20.000 Hz (ultrasonic) untuk membentuk gambar janin di dalam rahim. Telinga manusia normal hanya mampu mendengar bunyi pada rentang frekuensi 20 Hz hingga 20.000 Hz (audiosonic). Bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz dinamakan infrasonic (yang dapat didengar oleh hewan seperti gajah dan jangkrik).

Pernyataan yang paling tepat mengenai jangkauan pendengaran manusia dan gelombang USG berdasarkan rentang frekuensinya adalah...

A. Telinga manusia dapat mendengar gelombang USG karena amplitudonya sangat kuat.

B. Gelombang USG tergolong gelombang infrasonic yang aman bagi janin.

C. Telinga manusia tidak dapat mendengar bunyi dari alat USG karena frekuensinya melebihi batas pendengaran manusia (> 20.000 Hz).

D. Anjing dan jangkrik hanya mampu mendengar gelombang bunyi pada rentang audiosonic.

E. Tinggi rendahnya nada bunyi ditentukan oleh besar kecilnya amplitudo gelombang, bukan frekuensinya.


SOAL NUMERASI

Soal 4 (Kontekstual: Menghitung Jarak Kedalaman Laut dengan Echosounder)

Sebuah kapal survei mengukur kedalaman laut menggunakan pemancar gelombang bunyi sonar (echosounder). Sinyal bunyi ditembakkan tegak lurus ke dasar laut dan pantulannya kembali diterima oleh detektor kapal setelah t = 2 detik. Kecepatan rambat bunyi di dalam air laut diketahui sebesar v = 1.500 m/s.

(Rumus pemantulan bunyi / mengukur jarak: s = (v . t ) / 2 )

Berapakah kedalaman laut (s) pada lokasi pengukuran tersebut?

A. 750 meter

B. 1.500 meter

C. 3.000 meter

D. 4.500 meter

E. 6.000 meter

Soal 5 (Kontekstual: Efek Doppler pada Sirine Mobil Ambulans)

Sebuah mobil ambulans bergerak mendekati Tono yang sedang berdiri diam di pinggir jalan. Ambulans bergerak dengan kecepatan vs = 20 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi fs = 640 Hz. Kecepatan rambat bunyi di udara saat itu adalah v = 340 m/s.

(Rumus Efek Doppler pendengar diam, sumber mendekat: fp = (v / (v - v s)) fs)

Berapakah frekuensi bunyi sirine (fp) yang didengar oleh Tono?

A. 600 Hz

B. 640 Hz

C. 680 Hz

D. 720 Hz

E. 800 Hz

Soal 6 (Kontekstual: Menghitung Panjang Gelombang Garutala)

Dalam praktikum akustik di laboratorium sekolah, sebuah garutala digetarkan dengan frekuensi f = 420 Hz. Jika kecepatan merambat bunyi di dalam ruang laboratorium tersebut adalah v = 336 m/s.

(Rumus cepat rambat gelombang bunyi: v = lambda . f  ==>  lambda = v / f )

Berapakah panjang gelombang (lambda) bunyi yang dihasilkan oleh garutala tersebut?

A. 0,6 meter

B. 0,8 meter

C. 1,25 meter

D. 1,5 meter

E. 2,0 meter


Tuliskan jawabanmu di kolom komentar website ini ya?