Soal HOTS IPA SMP: Getaran, Gelombang, dan Bunyi

1. Soal Pilihan Ganda (15 soal)

1. Perhatikan pernyataan berikut ini:
   1) Memiliki frekuensi tertentu
   2) Merambat tanpa medium
   3) Mengalami pemantulan
   4) Tidak bisa didengar oleh manusia
   Manakah pernyataan yang merupakan ciri gelombang bunyi?
   A. 1 dan 2
   B. 1 dan 4
   C. 1 dan 3
   D. 2 dan 4
   Gelombang bunyi memiliki frekuensi dan dapat dipantulkan. Gelombang bunyi memerlukan medium dan sebagian besar dapat didengar manusia (20–20.000 Hz).
2. Bunyi yang dapat didengar oleh manusia memiliki frekuensi antara...
   A. 0–200 Hz
   B. 200–2.000 Hz
   C. 20–20.000 Hz
   D. 20–20.000 Hz
   Batas pendengaran manusia adalah 20 Hz sampai 20.000 Hz.
3. Gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya disebut...
   A. Gelombang longitudinal
   B. Gelombang transversal
   C. Gelombang elektromagnetik
   D. Gelombang mekanik
   Gelombang transversal memiliki arah rambat tegak lurus arah getar.
4. Alat musik gitar menghasilkan bunyi karena...
   A. Getaran dawai
   B. Getaran udara
   C. Getaran membran
   D. Getaran logam
   Bunyi pada gitar dihasilkan dari getaran dawai.
5. Peristiwa resonansi dapat terjadi jika...
   A. Dua benda bergesekan
   B. Suhu udara meningkat
   C. Dua benda memiliki frekuensi alami yang sama
   D. Getaran benda dipercepat
   Resonansi terjadi saat frekuensi sumber sesuai dengan frekuensi alami benda lain.
6. Energi bunyi merambat paling cepat melalui...
   A. Udara
   B. Air
   C. Besi
   D. Kayu
   Bunyi merambat lebih cepat pada medium yang lebih padat seperti besi.
7. Gelombang bunyi termasuk gelombang...
   A. Elektromagnetik
   B. Transversal
   C. Longitudinal
   D. Campuran
   Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.
8. Jumlah getaran dalam satu detik disebut...
   A. Frekuensi
   B. Amplitudo
   C. Simpangan
   D. Periode
   Frekuensi adalah banyaknya getaran tiap detik.
9. Periode getaran adalah...
   A. Jumlah getaran tiap detik
   B. Waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran
   C. Kecepatan gelombang
   D. Jarak simpangan
   Periode = waktu untuk satu getaran lengkap.
10. Satuan frekuensi dalam SI adalah...
    A. Newton
    B. Joule
    C. Hertz
    D. Pascal
    Frekuensi diukur dalam satuan Hertz (Hz).
11. Alat yang digunakan untuk mengukur frekuensi bunyi adalah...
    A. Osiloskop
    B. Mikroskop
    C. Tuning fork dan stopwatch
    D. Termometer
    Tuning fork digunakan dengan stopwatch untuk menghitung frekuensi.
12. Jika periode getaran adalah 0,25 detik, maka frekuensinya adalah...
    A. 0,4 Hz
    B. 2 Hz
    C. 4 Hz
    D. 10 Hz
    f = 1/T = 1/0,25 = 4 Hz.
13. Gelombang suara tidak bisa didengar di luar angkasa karena...
    A. Suara terlalu pelan
    B. Tidak ada medium perambatan
    C. Ada banyak gangguan
    D. Radiasi tinggi
    Bunyi butuh medium, dan ruang angkasa adalah vakum.
14. Semakin besar amplitudo getaran, maka...
    A. Frekuensinya makin kecil
    B. Bunyi terdengar makin keras
    C. Panjang gelombang makin pendek
    D. Periode makin panjang
    Amplitudo besar = energi besar = bunyi lebih keras.

2. Soal Pilihan Ganda Majemuk (PGM) - 2 Jawaban Benar (5 soal)

1. Sifat-sifat gelombang transversal adalah:
   1) Dapat dipantulkan
   2) Dapat dibiaskan
   3) Merambat melalui ruang hampa
   4) Arah rambat sejajar arah getar
   1 dan 2
   Sifat gelombang transversal: dapat dipantulkan dan dibiaskan.
2. Contoh sumber bunyi:
   1) Getaran senar gitar
   2) Detak jantung
   3) Getaran garpu tala
   4) Kilatan cahaya
   1 dan 3
   1 dan 3 adalah sumber getaran yang menghasilkan bunyi.
3. Peristiwa gelombang dalam kehidupan sehari-hari:
   1) Gema di gua
   2) Pelangi setelah hujan
   3) Bayangan di cermin
   4) Getaran drum
   1 dan 4
   Gema dan getaran drum adalah peristiwa gelombang.
4. Penyebab perbedaan tinggi rendah nada:
   1) Frekuensi bunyi
   2) Amplitudo bunyi
   3) Panjang senar
   4) Jenis alat musik
   1 dan 3
   Frekuensi dan panjang senar memengaruhi tinggi rendah nada.

3. Soal Benar Salah (5 soal)

1. Semakin besar amplitudo maka bunyi makin pelan. (Salah)
   Amplitudo besar menyebabkan bunyi makin keras.
2. Gelombang bunyi bisa dibiaskan. (Benar)
   Bunyi bisa mengalami pembiasan saat melalui medium berbeda.
3. Manusia dapat mendengar suara dengan frekuensi 50.000 Hz. (Salah)
   Frekuensi di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik, tidak terdengar manusia.
4. Gelombang longitudinal memiliki arah getar sejajar arah rambat. (Benar)
   Ini adalah ciri utama gelombang longitudinal.

4. Soal Menjodohkan (5 soal)

Jodohkan pernyataan di Kolom A dengan jawaban yang sesuai di Kolom B:

Kolom A	Kolom B
A. Gelombang bunyi	3. Gelombang longitudinal
B. Cahaya	1. Gelombang transversal
C. Gelombang air	1. Gelombang transversal
D. Getaran	4. Gerak bolak-balik pada titik seimbang
E. Frekuensi	5. Jumlah getaran per detik

Jawaban: A-3, B-1, C-1, D-4, E-5

5. Soal Uraian (5 soal)

1. Jelaskan perbedaan antara gelombang transversal dan longitudinal disertai contohnya.

   Gelombang transversal memiliki arah getar tegak lurus arah rambat (contoh: cahaya, gelombang air). Gelombang longitudinal memiliki arah getar sejajar arah rambat (contoh: bunyi).

   Memahami arah getar dan rambat penting untuk membedakan jenis gelombang.
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan resonansi dan berikan contohnya dalam kehidupan sehari-hari.
   Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda karena memiliki frekuensi alami yang sama dengan sumber getar. Contohnya: gelas pecah karena suara tinggi.
   Resonansi memperkuat amplitudo getaran.
3. Sebutkan perbedaan antara suara pelan dan keras berdasarkan sifat gelombang bunyi.
   Perbedaannya terdapat pada amplitudo. Suara keras memiliki amplitudo lebih besar daripada suara pelan.
   Energi bunyi tergantung besar amplitudo.
4. Bagaimana cara menghitung frekuensi jika diketahui jumlah getaran dan waktu?
   f = jumlah getaran / waktu
   Frekuensi dihitung dengan membagi jumlah getaran terhadap waktu tempuh.
5. Jelaskan hubungan antara periode dan frekuensi.
   f = 1/T dan T = 1/f
   Periode dan frekuensi saling berbanding terbalik.