LEMBAR KERJA SISWA

LEMBAR KERJA SISWA
Diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah Media Pembelajaran






Disusun oleh :
Tri Mardiyanti R. (090210102039)








PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2011

LEMBAR KERJA SISWA


Pembelajaran Praktis Kreatif dan Aktif

FISIKA
Untuk
SMA- IPA semerter I

KELAS
Oleh:
TRI MARDIYANTI R.
090210102039

Turut Mencerdaskan Anak Bangsa


KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya saya dapat menyelesaikan Lembar Kerja Siswa (LKS) ini. Tak lupa pula, ucapan terima kasih kepada Dosen Pengajar dan rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu dalam proses penyelesaian LKS ini. Dengan LKS ini saya berharap dapat memberikan manfaat dan membantu kelancaran proses belajar mengajar serta mempercepat tercapainya program nasional dibidang pendidikan, sebagaimana yang diamanatkan dalam pembukaan UUD 1945 alinea ke empat yang berbunyi “Mencerdaskan Kehidupan Bangsa”.
Tak ada gading yang tak retak, begitu pula dalam penyusunan Lembar Kerja Siswa (LKS) ini, saya menyadari kekurangan dan keterbatasan dalam LKS ini, namun saya berharap saran dan kritik yang membangun demi perbaikan selanjutnya.







Jember, 12 Maret 2011

PENYUSUN










DAFTAR ISI
Kata Pengantar i
Daftar Isi i
Kompetensi Dasar, Indikator dan tujuan 1
Materi pokok: BUNYI
A. Sifat-sifat Dasar Bunyi 2
B. Mengukur Cepat Rambat Bunyi 3
1. Cepat rambat bunyi di dalam medium zat padat 3
2. Cepat rambat bunyi di dalam gas 3
3. Cepat Rambat bunyi di udara 4
C. Melihat dan Mendengar Gelombang Bunyi 4
D. Taraf Intensitas Bunyi 6
E. Resonansi 8
F. Pelayangan Gelombang 9
G. Efek Dopler 9
Soal Latihan Pilihan Ganda 12
Soal Latihan Uraian 14
Kunci Jawaban 15
Daftar Pustaka 17










KOMPETENSI DASAR
Melakukan kajian ilmiah untuk mengenali gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi serta penerapannya.

INDIKATOR
Memformulasikan sifat-sifat dasar gelombang bunyi.
Mengklasifikasikan gelombang bunyi berdasarkan frekuensinya.
Menformulasikan gejala pelayangan bunyi.
Membuat ulasan tentang Efek Dopler untuk gelombang bunyi misalnya pada sonar.

TUJUAN
Siswa dapat memformulasikan sifat-sifat dasar gelombang bunyi.
Siwa dapat mengklasifikasikan gelombang bunyi berdasarkan frekuensinya.
Siswa dapat menforang mulasikan gejala pelayangan bunyi.
Siswa dapat membuat ulasan tentang Efek Dopler untuk gelombang bunyi misalnya pada sonar.












IPA (FISIKA)
Pokok Bahasan : 1. Bunyi
Sub Pokok Bahasan : 1.1 Sifat-sifat Dasar Bunyi
1.2 Mengukur Cepat Rambat Bunyi
1.3 Mendengar dan Melihat Gelombang
Bunyi
1.4 Taraf Intensitas Bunyi dan
Pelayangan Gelombang
1.5 Efef Dopler
Nilai Paraf
Guru Orang Tua


URAIAN MATERI
GELOMBANG BUNYI
Sifat-sifat Dasar Bunyi
Jika kita amati pada sebuah pengeras suara, kita dapat merasakan adanya daerah di depan pengeras yang dalam proses perambatan bunyi mempunyai perbedaan tempat. Dimana tekanan udara bertambah dari tekanan normal adalah suatu rapatan, sedangkan tempat dimana tekanan bertambah kecil dari tekana normal disebut adalah suatu regangan.
Dearah ini tidaklah akan terjadi jika pengeras suara berada pada suatu tempat hampa udara. Dengan demikina dapat disimpulaka bahwa sifat-sifat dasr bunyi adalah sebagai berikut:
Bunyi dihasolkan dari sumber bunyi.
Energi sumber bunyi dipindahkan dalam bentuk gelombang longitudinal.
Bunyi dikenal oleh telinga atau suatu instrument cepat rambat gelombang bunyi di udara yang dipengaruhi oleh suhu dan massa jenis zat.
Seperti yang pernah kita pelajari bahwa syarat agar terjadi dan terdengar bunyi adalah ada sumber bnunyi, medium, dan penerima (pendengar).




Mengukur Cepat Rambat Bunyi.
Kita telah mengetahui bahwa gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Agar lebih mudah memahami hubungan anatara frekuensi, cepat rambat, dan panjang gelombang sutu sumber bunyi
Bila waktu yang diperlukan untuk merambat satu gelombang (λ) disebut periode (T) dari cepat rambat gelomabng bunyi (v) maka: Dimana:
λ= panjang gelombang bunyi (m) ……………(1)
v= cepat rambat bunyi (m/s)
T= periode (s)
Karena T=1/f maka, v=f.λ
f= frekuensi (Hz) f= frekuensi gelombang (hertz)











Cepat rambat bunyi di dalam medium zat padat.
Cepat rambat bunyi dalam zat padat tergantung pada modulus young dan massa jenis zat padat.

………………………………(2)
Dengan:
E= modulus Young (N/m^2) dan ρ= massa jenis bahan/ zat padat (kg/m^2)

Kita ketahui bahwa modulus Young= tegangan/reganagn

Cepat rambat bunyi di dalam gas.
Cepat rambat bunyi dalam gas tergantung pada suhu dan jnis gas.

…………………………………...(3)

Dengan:
V= cepat rambat bunyi (m/s)
ϒ= konstanta Laplace
R= konstanta gas umum (J/mol K)
M= massa molekul relative gas
Cepat rambat bunyi tidak tergantung pada tekanan.
Cepat rambat bunyi berbanding lurus dengan akar kuadrat suhu mutlak.

Cepat Rambat bunyi di udara.
Untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara, sebagai contoh percobaan. Sebuah tabung (tabung resonansi) berada dalam suatu bejana yang berisi air dan diatasnya. Ketika garpu tala dibunyikan dan perlahan-lahan tabung ditarik ke atas sampai terdengar dengungan pertama. Pada saat ini posisi di permukaan air terbentuk simpul S, dan pada ujung tabung terpentuk simpul perut P. sehingga jarak antara simpul dan perut yang berdekatan adalah 1/4λ. Sehingga I_1= 1/4λ, dan jika tabung perlahan ditarik kembali ke atas maka akan terdengar dengungan pada jarak I_2= 3/4λ.
Mengingat bahea diameter tabung lebih kecil daripada diameter gelombang maka perut gelombang tidak tepat pada ujung tabung, sehingga terjadi koreksi sebesar C.
█(I_1=1/4λ@I_2= 3/4 λ)/(I_1-I_2=1/2 λ) –
Atau
Λ=2(I_1-I_2) ………………………………………..(4)
Karena frekuensi garpu tala sudah diketahui maka cepat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan: v= f.λ
Melihat dan Mendengar Gelombang Bunyi
Klasifikasi Gelombang Bunyi
Sumber bunyi adalah benda-benda yang bergetar dan dapat menghasilkan bunyi atau suara, tetapi tidak semua getaran dapat didengar oleh telinga manusia. Getaran bunyi yang
dapat diterima oleh pendengara manusia normal berkisar pada frekuensi 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Getaran ini dikenal dengan getaran Audiosonik.
Getaran dibawah 20 Hz dan di atas 20.000 Hz tidak dapat didengar oleh telinga manusia normal.
Getaran yang frekuensinya di bawah 20 Hz dikenal dengan getaran Infrasonik,yang mampu didengar seperti jangkrik dan hewan kecil lainnya. Beruntunglah kita hanya mampu mendengar bunyi yang jangkauan frekuensinya terbatas 20 Hz- 20.000 Hz. Seandainya kita dapat mendengar bunyi dengan jangkauan frekuensi tidak terbatas, maka dunia ini sangat ramai bagi kita. Tidak ada lagi kesunyian, sebab bunyi yang snagat lemah pun dpat kita dengar. Akibatnya kita tidak akan dapat tidur nyenyak.
Getaran yang frekuensinya diatas 20.000 Hz dikenal dengan getaran Ultrasonik. Ada beberapa hewan yang dapat mendengarkan getaran bunyi di daerah ultrasonik. Anjing dapat mendengarkan sampai frekuensi 25.000 Hz, kucing dapat mendengarkan sampai frekuensi 65.000 Hz, dan ikan lumba-lumba dapat mendengarkan sampai frekuensi 150.000 Hz.
Kegunaan gelombang Ultrasonik sebagai berikut:
Kelelawar
Gelombag Ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar untuk mengetahui suatu jarak benda terhadap dirinya berdasarkan selang waktu yang diperlukan oleh gelombang pancar untuk kembali ke kelelawar. Itu sebabnya kelelawar yang terbang pada malam hari tidak pernah menabrak benda-benda yang ada di sekitarnya.
Mengukur Kedalaman Laut atau Kedalaman Gua
Teknik pemantulan pulsa Utrasonik dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut dibawah kapal. Pulssa ultrasonic dipancarkan dan diterima oleh Fathormeter. Dengan mencatat selang waktu antara saat pulsa dikirim dan saat pulsa diterima, maka kedlaman laut dapat dihitung dengan persamaan:
h= (v.t)/2 ..................................(5)
dengan:
h= kedalaman laut
v= kecepatan gelombang di dalam air laut (m/s)
t= waktu yang diperlukan gelombang pergi-pulang (s)
















Mendeteksi kerusakan logam dalam tanah atau dalam pipa air.
Penggunaan dalam bidang kedokteran
Pemeriksaan untuk melihat bagian dalam tubuh manusia dengan menggunakan pulsa-pulsa ultrasonic dinamakan USG (ultrasonografi). Penggunaan gelombang Ultrasonik di dalam bidang kedokteran lebih aman daripada sinar X yang dapat erusk sel-sel tubuh manusia. Penggunaan ini seperti melihat janin, lever, menemukan gumpalan tumor dan lainnya.
Melihat Bunyi
Peralatan yang dugunakan untuk melihat gelomabng bunyi adalah Osiloskop
Gambar osiloskop
Bentuk gelombng yang tampak dalam osiloskop ini menunjukkan warna atau kualitas bunyi atau timbre dari sumber bunyi.
Jika sumber bunyi yng diterima microfone osiloskop adalah garpu tala maka gelombang bunyi akan tampak berbentuk sinusoida murni.
Tinggi Nada dan Kualitas Bunyi.
Tinggi dan rendahnya suatu nada bergantung pada frekuansi nada tersebut, artinya semakin tinggi fekuensi suatu bunyi semakin tinggi nada bunyinya, atau semakin rendah suatu frekuensi bunyi semakin rendah bunyinya.
Kuat dan lemahnya bunyi bergantung padaamplitudo getaran sumber bunyi. Semakin besar amplitudo sumber getaran, maka semakin kuat sumber bunyi yang dihasilkan juga semakin besar.
Kata kuat dalam bunyi adlah nyaring.

Taraf Intensitas Bunyi
Setiap makhluk di alam semesta ini mempunyai batas intensitas pendengaran. Batas intensitas bunyi yang didengar telinga manusia adalah sbb:
Intensitas terkecil yang masih dapat menimbulkan rangsangan pendengaran pada telinga dalah sebesar 〖10〗^(-12) watt/m^2 yang disebut sebagia batas ambang pendengaran.
Intensitas terbesar yang masih mampu diterima telinga manusia tanpa rasa sakit adlah sebesar 1 watt/m^2 yang disebut intensitas ambang perasaan.
Taraf intensitas (TI) sebanding dengan logaritma perbandingan antara intensitas bunyi yang terdengar dan mempunyai satuan decibel (dB). Secara matematis hubungan I dan TI ditulis:
………………………………(6)
Dengan:
TI= taraf intensitas (dB)
I= intensitas bunyi (W/m^2)
I_0= 〖10〗^(-12) W/m^2
= intensitas ambang pendengaran
1 bel (B)= 10 desibel (dB)
















Dapat pula diselesaikan dengan menggunakan persamaan khusus:

………………………..(7)
Dengan:
〖TI〗_((n))= taraf intensitas oleh n buah sumber bunyi
〖TI〗_((1) )= taraf intensitas oleh 1 buah sumber bunyi.
n= banyaknya sumber bunyi.
Maka diperoleh:
TI(100)= 50+ 10 log 100 50+(10)(2)= 70dB

Resonansi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat benda lain yang bergetar. Sebuah benda yang beresonsnsi akan memiliki frekuensi yang sama atau frekuensi benda yang satu merupakan kelipatan frekuensi benda lain.
Peristiwa resonansi dapat kita jumpai pada dua buah gitar yang saling didekatkan dan dipetik salah satu seanar pada gitar satu, maka pada gitar dua dengan senar yang sama akan ikut bergetar.























Pelayangan Gelombang
Interferensi gelombang bunyi dapat terjadi bila ada dua buah sumber bunyi atau lebih. Dua buah sumber bunyi yang mempunyai perbedaan frekuensi yang kecil. Selain dapat terjadi interferensi gelombang bunyi juga dapat menghasilkan pelayangan bunyi.
Pelayangan adalah nada bunyi yang teregar keras dan lemah yang saling bergantian secara periodic.
Satu layangan didefinisikan sebagai gejala dua bunyi keras atau dua buah bunyi lemah yang terjadi secara berurutan.
1 layangan= keras- lemah- keras
1 layangan= lemah- keras- lemah
Frekuansi layangan ialah banyak layangan yang terjadi dalam satu sekon.
F_L=F_1-F_2……………………………………(8)






















Efek Dopler
Efek Dopler adalah peristiwa berubahnya frekuensi sumber bunyi yang didengar akibat perubahan gerak relative antara pendengaran atau sumber bunyi.
Frekuensi bunyi yang diterima pendengar akan lebih tinggi bila pendengar atau sumber bunyi saling mendekati dan lebih rendah apabila saling menjauhi, banding dengan pendengar atau sumber bunyi diam di tempatnay masing-masing.
Dalam bentu persamaan ditulis:
fp/(v±v_p )=fs/(v±v_s ) ……………(9)

P S
• •
v_p v_p v_p v_p
(-) (+) (-) (+)

v_p(+) jika pendegar mendekati sumber.
v_s (-) jika sumber bunyi menjauhi pendengar dimana:
f_p= frekuensi yang didengar oleh pendengar
f_s= frekuensi yang dikeluarkan oleh pendengar
v_p= kecepatan gerak pendengar
v_s= kecepatan gerak sumber bunyi
v= cepat rambat bunyi di udara.
Pengaruh Angin.
Jika kecepatan angin cukup berarti sehingga tidak bias diabaikan, maka kecepatan angin v_a harus dimasukkan ke dalam persamaan Efek Dolpler.


………………………………….(10)
Perjanjian tanda untuk v_asama seperti v_p dan v_s , yaitu positif jika searah dengan arah sumber ke pendengar.





























































Pililah jawaban pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!.
Gelombang bunyi dan gelombang cahaya adalah sama dalam hal keduanya…
Adalah gelombang Longitudinal
Boleh memiliki panjang gelombang beberapa meter
Dapat merambat melaui vacuum
Dibiaskan ketika bergerak dari satu medium ke medium lainnya.
Adalah gelombang elektronika.
Pencatat waktu lomba lari 100m memperhatikan bahwa ada suatu kelambatan 0,3 sekon antara melihat kaitan pistol tanda start dan mendengarkan bunyi letusannya. Cepat rambat bunyi di udara adalah…
300 m/s b. 320m/s c. 333m/s d. 347m/s e. 354m/s
Tali yang panjangnya 5m bertegangan 2N dan digetarkan sehingga terbentuk gelombang stationer. Jika massa tali 6,25x 〖10〗^(-3)Kg. maka cepat rambat gelombang tali adalah…
2m/s b. 5m/s c. 6m/s d.10m/s e.40m/s
Dawai piano yang panjangnya 0,5m dan massanya 0,01Kg ditegangkan 200N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi…
100Hz b. 200Hz c. 400Hz d. 600Hz e. 800Hz
Seutas tali yang panjangnnya 8m memiliki massa 1,04 gram. Tali digetarkan sehingga sebuah gelombang transversal menjalar dengan persamaan y= 0,03sin (2x-40t), X dan y dalam meter dan t dalam detik. Maka tegangan tali tersebut adalah…
0,026 Hz b. 0,052 Hz c. 0,078 Hz d. 0,13 Hz e. 5,0 Hz
Pipa organa terbuka nada atas kedua menghasilkan panjang gelombang sebesar x, dan pada pipa organa tertutup, nada atas kedua dihasilkan panjang gelombang sebesar y. bila kedua pipa panjangnya sama maka y/x adalah…
2:1 b. 3:4 c. 4:3 d. 5:6 e. 6:5
Intensitas suatu gelombang bunyi 〖10〗^(-8) W/m^2 maka taraf intensitas gelombang bunyi tersebut sebesar…
40dB b. 60dB c. 80dB e. 90dB e. 120dB
Seutas dawai bila diberi tegangan 100 n kemudian digetarkan akan menimbulakn frekuentif, supaya dawai dapat bergetar dengan frekuensi 2f, maka tegangan dawai tersebut haruslah sebesar…
25N b. 50N c. 100N d.200N e. 400N
Dua gelombang mempunyai persamaan getar:
Y_1=0,02sin⁡(200πt+0,20π)cm
Y_2=0,02sin⁡(202πt+0,25π)cm ,t dalam sekon
Kedua sumber bunyi tersebut akan menimbulkan pelayangan sebesar….
0,05 Hz b. 0,5Hz c. 1,0Hz d. 2,0Hz e. 4,2 Hz
Sumber bunyi yang memancarkan bunyi dengan panjang gelombang 10 cm, dan pendengar bergerak saling menjauhi dengan kecepatan masing-masing 60m/s. cepat rambat bunyi di udara 340m/s. frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar adalah…
3400Hz b. 3230Hz c. 3642Hz d. 4533Hz e. 2550Hz
Seorang penerbang yang pesawat terbangnya menuju menara bandara mendengar bunyi sirine manara dengan frekuensi 200Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1700Hz, dan cepat rambat bunyi diudara 340m/s, maka kecepatan pesawat udara itu adalah…
196 km/jam d. 216 km/jam
200 km/jam e. 236 km/jam
220 km/jam
Sebuah kereta api yang mendekati sebuah bukit dengan kelajuan 40 km/jam membunyikan peluit dengan frekuensi 580 Hz ketika berjarak 1 km dari bukit. Angin dengan kalajuan 40 km/jam bertiup searah dengan gerak kereta dan cepat rambat bunyi diudara 1200km/jam. Besar frekuensi yang didengar oleh seorang pengamat diatas bukit adalah…
590 Hz d. 509 Hz
599 Hz e. 900 Hz
999 Hz
Bila taraf intensitas percakapan adalah 60dB dan bunyi halilintar 100dB, maka besar kelipatan intensitas suara halilintar terhadap suara percakapan adalah n kali, dengan n adalah…
100 d. 4000
400 e. 10000
100
Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan bunyi itu terdengar dengan tarf intensitas (dalam dB)…
a.5 b. 20 c. 30 d. 35 e. 45
15. sebuah mesin ketik rata-rata menimbulkan TI= 70B. berapakah taraf intensitas 10 buah mesin ketik saat digunakan bersamaan?
a. 80 dB b. 90dB c.100dB d.60dB e.50dB







Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan tepat!
Sebutkan sifat-sifat dasar bunyi…
Jelaskan mengapa kelelawar yang terbang di malam haritidak perbah menabrak benda-benda yang ada disekitarnya?
Sebuah kereta api bergerak dengan kelajuan 30m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 3600 Hz. Dari arah yang berbeda seorang pengendara mobil bergerak dengan kecepatan10m/s. jika cepat rambat bunyi diudar 330m/s, tentukanlah frekuensi bunyi peluit yang didengar pengendara mobil jika kereta dan mobil:
Saling mendekati
Saling menjauhi
Saling mendekati angin berhembus searah dengan kereta api dengan kecepatan 5m/s
Saling menjauhi angin berhembus searah denagn motor dengan kecepatan 5m/s.
Dalam sebuah kelas yang sedang belajar bernyanyi jumlah siswa 40 orang. Bila hanya seorang bernyanyi, kebisingan yang ditimbulkan dalam ruangan itu 60dB. Anggap suara yang ditimbulkan kelas tersebut…
Apa saja kegunaan gelombang Ultrasonik?



☺selamat mengerjakan☺
Semangatt!!!




















Pilihan ganda:
A 6.E 11.D
C 7.A 12.E
E 8.C 13.E
A 9.D 14.C
B 10.E 15. A

Uraian:
sifat-sifat dasr bunyi adalah sebagai berikut:
Bunyi dihasolkan dari sumber bunyi.
Energi sumber bunyi dipindahkan dalam bentuk gelombang longitudinal.
Bunyi dikenal oleh telinga atau suatu instrument cepat rambat gelombang bunyi di udara yang dipengaruhi oleh suhu dan massa jenis zat.
Karena kelelawar mngeluarkan gelombang ultrasonic, gelombang ultrasonic yang dipancarkan oleh kelelawar untuk mengetahui suatu jarak benda terhadap dirinya berdasarkan selang waktu yang diperlukan oleh gelombang pancar untuk kembali ke kelelawar. Itu sebabnya kelelawar yang terbang pada malam hari tidak pernah menabrak benda-benda yang ada di sekitarnya.
a) fp= (v+v_p)/(v-v_s ) fs (saling mendekati)
= (330+10)/(330-30) 3600
fp= 4080 Hz
b) fp=(v+v_p)/(v-v_s ) fs (menjauhi)
= (330+10)/(330+30) 3600
= 3200 Hz
c) f_p= ((v+v_a )+v_p)/((v-v_a )-v_s ) f_s
= ((330+5)+10)/((300-5)-30) 3600
= 4072 Hz
d) f_p= ((v+v_a )+v_p)/((v-v_a )-v_s ) f_s

= ((330+5)-10)/((300-5)+30) 3600
= 3194 Hz
〖TI〗_n=10log⁡n
= 60+10 log 40
= 60+10. 1,6
= 76 dB
-Mengukur Kedalaman Laut atau Kedalaman Gua
- Mendeteksi kerusakan logam dalam tanah atau dalam pipa air.
-Penggunaan dalam bidang kedokteran







DAFTAR PUSTAKA
Bob Foster, Fisika SMU. Jakarta: Erlangga.
Dedi Hidayat, Prinsip-prinsip Fisika. Jakarta : Yudhistira
E. Budikase, N. Kertiasa, Fisika Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientis & Enginer With Modern Physics. New Jersey.
Hasan Wiladi, Fisika SMU. Jakarta: Erlangga.
Halliday-Resnick (terjemahan) Edisi ketiga. Jakarta: Erlangga.
Kanginan M, Fisika SMU. Jakarta : Erlangga.

.