Pembahasan Soal Intensitas Bunyi

SOAL#1
Tentukan perpindahan molekul udara yang memiliki frekuensi bunyi 1000 Hz, jika massa jenis udara 1,29 kg/m³ dan cepat rambat bunyi di udara 343 m/s.

Jawab:
Diktahui:

frekuensi , f = 1000 Hz
massa jenis udara , ρ = 1,29 kg/m³
cepat rambat bunyi di udara, v = 343 m/s
I = P/A = 2π²ρvf²y²
y² = I/(2π²ρvf²)
y² = (10^─12)/(2π² x 1.29 x 343 x 1000²)
y = 1,1 x 10^─11 m

SOAL#2
Sebuah sumber bunyi mengirim gelombang bunyi dengan daya keluaran 16π W. Anggap sumber bunyi adalah titik. Tentukan (a) intensitas bunyi pada jarak 2 m dari sumber dan  (b) jarak tempat yang intensitas bunyinya berkurang sampai taraf intensitasnya 80 dB.

Jawab:
Diketahui:

Daya gelombang bunyi, P = 16π W
(a) Intensitas bunyi pada jarak 3 m dari sumber
I = P/A
Dengan adalah luas permukaan bola, A = 4πr², maka

I =  16π W/(4πr²) = 16π W/[4π(2 m)²] = 1.0 W/m²

(b) jarak tempat yang intensitas bunyinya berkurang sampai taraf intensitasnya, TI = 80 dB.

TI₁ = 10 log(I₁/I₀) = 10 log (1/10^─12) = 120 dB

Dengan I₀ = 10^─12 W/m² = intensitas ambang bunyi

Jika menjadi TI₂ = 80 dB, maka r₂?
TI₂ ─ TI₁ = 10 log (r₁/r₂)²
80 ─ 120 = 10 log (2/r₂)²
─2 = log (2/r₂)
2/r₂ = 10^─2
r₂ = 200 m

SOAL#3
Sebuah sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 9 dB. Jika 100 buah sumber bunyi yang sama berbunyi serentak berapa taraf intensitas yang dihasilkan?

Jawab:

TI₁ = 9 dB
n₁ = 1, n₂ = 100
TI₂ ─ TI₁ = 10 log (n₂/n₁)
TI₂ = 9 dB + 10 log (100/1) =  29 dB

SOAL#4
Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 50 dB. Jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang menggunakan sejumlah mesin sebesar 70 dB. Tentukan jumlah mesin yang digunakan!

Jawab:
TI₁ = 50dB
TI₂ = 70 dB
n₁ = 1, n₂ = ?

jumlah mesin yang digunakan adalah

TI₂ ─ TI₁ = 10 log (n₂/n₁)
70 ─ 50 = 10 log (n₂/1)
2 = log n₂
n₂ = 100

SOAL#5
Pada jarak 4 m dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan tarif intensitas 70 dB. Tentukan taraf intensitas bunyi pada jarak 4 km dari sumber ledakan tersebut!

Jawab:
Diketahui:
r₁ = 4 m
TI₁ = 70 dB
r₂ = 4 km = 4000 m, maka
taraf intensitas bunyinya adalah
TI₂ ─ TI₁ = 10 log (r₁/r₂)²
TI₂ = 70 dB + 10 log (4/4000)²
TI₂ = 10 dB