Hubungan Rumus Intensitas Bunyi dan Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi adalah besar sejumlah energi yang berpindah tiap satuan luas dan waktu. Diketahui bahwa energi per satuan waktu sama dengan daya, sehingga persamaan atau rumus intensitas bunyi sama dengan daya dibagi luas. Dengan demikian dapat diperoleh bahwa satuan intensitas bunyi sama dengan satuan daya (watt) per satuan luas (m2).

Taraf intensitas bunyi mendefinisikan hubungan antara besar intensitas bunyi dan kuat bunyi. Persamaan besaran taraf intensitas bunyi sama dengan logaritma (dengan basis 10) dari perbandingan intensitas bunyi terhadap intensitas ambang.

Di mana, intensitas ambang bunyi adalah intensitas bunyi minimum yang masih dapat didengar oleh manusia yaitu 1012 W/m2. Satuan taraf intensitas bunyi dinyatakan dalam desibel (dB).

Bagaimana cara menghitung besar intensitas bunyi di suatu tempat pada jarak R? Bagaimana cara mengetahui besar taraf intensitas bunyi? Apa hubungan rumus intensitas bunyi dengan taraf intensitas bunyi? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Table of Contents

Baca Juga: Cepat Rambat dan Panjang Gelombang pada Persamaan Gelombang Berjalan

Rumus Intensitas Bunyi

Intensitas menyatakan sejumlah energi yang dipindahkan tiap satuan luas tiap satuan waktu. Intensitas juga dapat dipahami sebagai daya yang dipancarkan setiap satuan luas. Manusia dapat mendengar intensitas bunyi dengan nilai besarannya berkisar antara 1012 W/m2 sampai 1 W/m2.

Sumber bunyi sering dianggap memancar secara isotropik yaitu menyebar ke segala arah sama rata. Sehingga luas yang digunakan dalam persamaan intensitas menggunakan rumus luas lingkaran yang sama dengan 4πr2. Di mana, r adalah jari-jari bola atau sama dengan jarak suatu titik dari sumber bunyi. Jari-jari (r) dalam persamaan intensitas bunyi merupakan jarak suatu titik dari sumber bunyi.

Rumus intensitas bunyi secara matetamtis dinyatakan sesuai persamaan berikut.

Rumus Intensitas Bunyi

Baca Juga: Rumus Cepat Rambat Gelombang pada Tali

Taraf Intensitas Bunyi

Definisi mengenai taraf intensitas bunyi diperkenalkan oleh Alexander Graham Bell yang menyatakan bahwa taraf intensitas bunyi adalah hubungan antara kuat bunyi dan intensitas bunyi.

Besar taraf intensitas bunyi dapat dihitung melalui rumus intensitas bunyi yang memuat persamaan perkalian 10 dengan logaritma dari perbandingan intensitas bunyi dan intensitas ambang bunyi. Basis logaritma pada persamana taraf intensitas bunyi adalah 10 sehingga sering tidak dituliskan.

Jika jumlah submer bunyi berlipat sebanyak n kali maka taraf intensitasnya bertambah sebesar 10 × log n dB. Sebagai contoh, sebuah sumber bunyi pada jarak 3 m memiliki taraf intensitas sebesar 50 dB. Besar taraf intensitas untuk 100 sumber bunyi pada jarak yang sama akan bertambah sebesar 10 × log 100 = 10 × 2 = 20 dB.

Secara matematis, persamaan taraf intensitas bunyi sesuai dengan rumus-rumus berikut.

Baca Juga: Interferensi Gelombang Cahaya oleh Celah Ganda Young

Contoh Soal dan Pembahsan

Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idshcool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan bagaimana penggunan rumus intensitas bunyi dan taraf intensitas bunyi. Sobat idschool dapat menggunakan bagaimana cara penggunaan rumus intensitas bunyi tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Penggunana Rumus Intensitas Bunyi

Seratus buah sirine yang identik dibunyikan serentaj menghasilkan taraf intensitas bunyi 70 dB. Jika intensitas ambang bunyi 1012 W.m2, maka besarnya intensitas bunyi satu buah sirine adalah .…
A. 104 W.m2
B. 105 W.m2
C. 106 W.m2
D. 107 W.m2
E. 108 W.m2

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

  • Banyak sirine: n = 100
  • Taraf intensitas bunyi: 70 dB
  • Intensitas ambang bunyi: Io = 1012 W.m2

Menentukan besar taraf intensitas bunyi:

Jadi, besarnya intensitas bunyi satu buah sirine adalah I = 1012 W.m2.

Jawaban: D

Contoh 2 – Perbandingan Rumus Intensitas Bunyi pada Dua Tempat dengan Jarak yang Berbeda

S adalah sumber bunyi yang memancar ke segala arah. Titik A, B, dan C berada di sekitar sumber bunyi dengan jarak seperti pada gambar berikut.

Apabila intensitas bunyi di titik C = 16 W.m2, perbandingan intensitas bunyi yang diterima di A dan B adalah ….
A. 1 : 4
B. 4 : 1
C. 4 : 25
D. 16 : 25
E. 25 : 6

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

  • Jarak titik C ke sumber bunyi: RC = 10 m
  • Intensitas bunyi di titik C: IC = 16 W.m2
  • Jarak titik A ke sumber bunyi: RA = 4 m
  • Jarak titik B ke sumber bunyi: RB = 8 m

Ketiga tempat memiliki sumber bunyi yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa besar daya sumber bunyi di ketiga tempat juga sama. Sehingga, perbandingan intensitas bunyi yang diterima di A dan B dapat ditentukan seperti pada penyelesaian berikut.

Jadi, perbandingan intensitas bunyi yang diterima di A dan B adalah 4 : 1.

Jawaban: B

Contoh 3 – Hubungan Rumus Intensitas Bunyi dan Taraf Intensitas

Daya yang dihasilkan dari bunyi mesin diesel pada jarak R sebesar 10π watt dan intensitas bunyi yang terdengar sebesar 70 dB. Intensitas ambang bunyi 1012 watt.m2, maka jarak R tersebut dari mesin diesel adalah ….
A. 0,5 km
B. 1,0 km
C. 1,5 km
D. 2,5 km
E. 3,0 km

Pembahasan:
Informasi yang diberikan pada soal memuat keterangan beberapa besaran dan nilainya seperti berikut.

  • Daya yang dihasilkan: P = 10π watt
  • Taraf intensitas bunyi: TI = 70 dB
  • Intensitas ambang bunyi: I0 = 1012 watt.m2

Menghitung besar intensitas bunyi (I):

Menghitung jarak dari sumber bunyi (R):

Jadi, jarak R tersebut dari mesin diesel adalah 0,5 km.

Jawaban: A

Contoh 4 – Penggunaan Rumus Intensitas Bunyi

Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 12,56 W memancarkan gelombang ke medium sekelilingnya dengan homogen. Intensitas ambang bunyi 10‒12 W.m2. Besar taraf intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber adalah ….
A. 1 dB
B. 10 dB
C. 12 dB
D. 100 dB
E. 120 dB

Pembasahan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

  • Daya dari sebuah sumber gelombang bunyi: P = 12,56 W
  • Intensitas ambang bunyi: I0 = 10‒12 W.m2
  • Jarak: R = 10 m

Menghitung besar intensitas bunyi: 

Jadi, jarak R tersebut dari mesin diesel adalah 0,5 km.

Jawaban: A

Contoh 5 – Hubungan Rumus Intensitas Bunyi dan Amplitudo Bunyi

Sebuah sumber gelombang bunyi dengan daya 12,56 W memancarkan gelombang ke medium sekelilingnya dengan homogen. Intensitas ambang bunyi 10‒12 W.m2. Besar taraf intensitas radiasi gelombang tersebut pada jarak 10 m dari sumber adalah ….
A. 1 dB
B. 10 dB
C. 12 dB
D. 100 dB
E. 120 dB

Pembasahan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

  • Daya dari sebuah sumber gelombang bunyi: P = 12,56 W
  • Intensitas ambang bunyi: I0 = 10‒12 W.m2
  • Jarak: R = 10 m

Menghitung besar intensitas bunyi:

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.

  • Jarak Ali dari sumber bunyi: RA = 10 m
  • Intensitas bunyi di tempat Ali: IA =  8,1×102 W.m2 
  • Amplitudo di tempat Ali: AA = 2 m
  • Jarak Bobi dari sumber bunyi: RB = 10 m + 90 m = 100 m

Menentukan intensitasi bunyi di tempat Bobi:

Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa besar intensitas bunyi di tempat Bobi adalah IB = 8,1 W.m‒2. Selanjutnya adalah menentukan besar amplitudo di tempat Bobi.

Besar kuadrat amplitudo sebanding dengan intensitas bunyi, sehingga amplitudo bunyi petasan yang didengar Bobi dapat dihitung seperti pada penyelesaian berikut.

Jadi,  besar intensitas (I) dan amplitudo (A) bunyi petasan yang didengar oleh Bobi adalah I = 8,1 W.m2 dan A = 20 cm.

Jawaban: A

Sekian ulasan bentuk rumus intensitas bunyi dan cara menghitung besar intensitas bunyi di suatu tempat dengan jarak R. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Cepat Rembat Gelombang Bunyi pada Benda Padat dan Cair/Gais

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Exit mobile version