Gema ialah bunyi yang dipantulkan daripada satu permukaan dan kembali kepada pendengar. Masa yang diukur meliputi perjalanan pergi dan balik, jadi jarak ke permukaan ialah separuh daripada laju × masa.
Kemahiran ini muncul dalam spektrum elektromagnet dan bunyi dalam soalan tentang tebing, lembah, sonar dan ultrabunyi, biasanya dengan laju dan masa diberi.
Bagaimanakah saya menangani perjalanan pergi dan balik?
Lukis laluan dahulu. Satu garis dari punca ke dinding, kemudian garis yang sama kembali. Labelkan jarak sehala sebagai d.
Gunakan persamaan am untuk laju malar: jarak = laju × masa. Jarak dalam persamaan itu ialah jumlah laluan, iaitu 2d. Jadi 2d = laju × masa, dan d = laju × masa ÷ 2.
Contoh berlangkah
Seorang pelajar menjerit ke arah tebing dan mendengar gema 1.4 s kemudian. (Data contoh rekaan.) Laju bunyi ialah 330 m/s. Berapa jauhkah tebing itu?
Langkah 1, lukis dan labelkan: bunyi pergi ke tebing dan kembali. Namakan jarak sehala d.
Langkah 2, jumlah laluan: jarak = laju × masa = 330 × 1.4 = 462 m.
Langkah 3, bahagi dua: d = 462 ÷ 2 = 231 m.
Langkah 4, semak: 2 × 231 = 462 m, dan 462 ÷ 330 = 1.4 s, sepadan dengan masa yang diberi. Tebing itu berada 231 m jauhnya.
Jawapan ini juga munasabah: tebing beberapa ratus meter jauhnya memberi gema selepas kira-kira satu saat, yang sepadan dengan pengalaman harian.
Kesilapan yang perlu diperhatikan
Kesilapan lazim ialah menggunakan jumlah laluan sebagai jarak ke dinding. Seorang pelajar mengira 330 × 1.4 = 462 lalu menulis “tebing itu 462 m jauhnya”.
Jawapan yang salah: Tebing itu 462 m jauhnya.
Ini ialah jarak yang dilalui bunyi, pergi dan balik.
Pembetulannya ialah satu baris dalam kerja: “jumlah laluan = 462 m, jadi jarak ke tebing = 462 ÷ 2 = 231 m”. Sebelum menulis jawapan akhir, tanya “adakah ini perjalanan pergi dan balik?”
Tabiat yang sama berfungsi sebaliknya. Jika anda tahu jarak ke dinding dan perlukan masa, gandakan jarak dahulu.
Semak diri
1. Satu gema kembali selepas 0.50 s. Laju bunyi ialah 330 m/s. Berapa jauhkah dinding pemantul?
Lihat jawapan
Jumlah laluan = 330 × 0.50 = 165 m. Jarak = 165 ÷ 2 = 82.5 m. Semak: 2 × 82.5 ÷ 330 = 0.50 s.
2. Sonar sebuah kapal menghantar denyut ke bawah. Gema daripada dasar laut kembali selepas 0.80 s. Laju bunyi dalam air ialah 1500 m/s. Cari kedalaman.
Lihat jawapan
Jumlah laluan = 1500 × 0.80 = 1200 m. Kedalaman = 1200 ÷ 2 = 600 m. Semak: 2 × 600 ÷ 1500 = 0.80 s.
3. Seorang pelajar berdiri 85 m dari dinding. Laju bunyi ialah 340 m/s. Berapa lama sehingga dia mendengar gema?
Lihat jawapan
Jumlah laluan = 2 × 85 = 170 m. Masa = 170 ÷ 340 = 0.50 s.
Ke mana pelajaran ini menuju seterusnya
Pelajaran terakhir dalam modul ini ialah mentafsir nada dan kenyaringan secara berasingan. Untuk laju yang digunakan di sini, lihat membandingkan perjalanan bunyi dalam medium berbeza. Menulis jawapan dengan bilangan angka bererti yang betul lebih mudah dengan penerang had dan pembundaran.
Pelajar yang kehilangan markah pada perjalanan pergi dan balik biasanya faham fizik tetapi tergesa-gesa pada rajah. Guru yang melihat kerja anda secara langsung boleh membina tabiat melukis, seperti dalam tuisyen Physics dalam talian satu dengan satu.