s
PERCOBAAN RESONANSI GELOMBANG BUNYI
Oleh
Beni. S. Papea 08 310 269
UNIVERSITAS NEGERI MANADO FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
2009
Hari/ Tanggal Pelaksanaan
: Senin, 23 Maret 2009
Hari /Tanggal Pemasukan
: Senin, 30 Maret 2009
Waktu percobaan
: 11.31 wita
Teman Kelompok
: 1. Beni Papea 2. Joune Pansing 3. Yuliana Tatontos
Tempat Percobaan
: Laboratorium Fisika Lantai 2
Judul Perobaan
: RESONANSI GELOMBANG BUNYI
Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa
:
1. Dapat menentukan cepat rambat gelombang bunyi di udara 2. Dapat menentukan frekuensi suatu sumber bunyi
1.
Tabung resonansi
2.
Signal generator
3.
Speaker
4.
Garpu tala
5.
Kabel dua ujung
6.
Termometer
Gelombang bunyi atau gelombang suara merambat kedalam suatu tabung yang berisi udara maka antara gelombang datang dan gelombang pantul akan mengalami superposisi gelombang sehinga dapat menimbulkan resonansi/ gelombang berdiri.Jika panjang tabung udara
⁄
panjang gelombang sumbernya, maka pada ujung tabung
yang tertutup akan terjadi simpul tetapi pada ujung terbuka terjadi perut gelombang.
L=
⁄ λ
Pipa Organa Satu Tertutup Pada pipa organa tertutup banyak perut sama dengan banyak simpul atau ∑ P = ∑ S. Hubungan antara λ (panjang gelombang) dan L (panjang tabung) dinyatakan dengan
rumus : L = (2 n + 1)
⁄ λ
..………………………………………………(*)
Karena ukuran diameter tabung terlalu kecil dibanding dengan ukuran panjang gelombang maka simpangan perut gelombangnya tidak tepat pada ujung terbuka tetapi hanya dekatnya.Karena digunakan nilai koreksi e± 0,6 R.Dimana R jari-jari tabung. Jadi persamaan (*) menjadi : L = (2 n + 1) )
⁄ λ – e
………………………………………… (**)
Karena λ = v : f
Maka persamaan (**) menjadi L = (2 n +1) (v : 4 f)
Gambar Percobaan :
..……………………………………… (***)
Dalam fenomena alam kilat dan Guntur sebenarnya terjadi secara bersamaan. Tetapi kita selalu melihat kilat dahulu baru kemudian mendangar bunyi gunturnya. Fenomena alamiah ini membuktikan bahwa bunyi memerlukan waktu untuk merambat kesuatu tempat ketempat lain. Hasil bagi antara jarak yang ditempuh, x,dengan selang waktu, t, didefenisikan sebagai cepat rambat bunyi v, jadi : Cepat Rambat Bunyi v
1. Mencatat suhu, tekanan dan kelembaman udara sebelum dan sesudah percobaan 2. Mengukur diameter bagian dalam tabung 3. Memasang alat seperti pada gambar dalam penuntun 4. Melakukan pecobaan untuk mengamati terjadinya bunyi yang diperkeras dengan menghidupkan signal generator 5. Menurunkan tabung reservoir agar permukaan air tabung panjang ikut turun (pada waktu memulai percobaan permukaan air dipipa panjang berada dekat mulut tabung paling atas)mendengarkan bunyi yang diperkeras seiring menurunnya permukaan air. 6. Mencatat permukaan air saat terjadi bunyi yang diperkeras. Mengulangi percobaan sampai 4 kali dengan cara menaikkan dan menurunkan permukaan air dari posisi tadi. Mencari posisi diperkeras yang lain kebawah dari posisi yang tadi. Mencatat dan mengulangi untuk pasisi ini sampai 4 kali 7. Melakukan langkah 4 s/d 6 untuk garpu tala (Menggantikan speaker dan signal generator)
Frekuensi
Suhu
sumber
(T)
(f) 600 Hz
Tekanan udara
Kelembaman
Sebelum
Sesudah
Sebelum
sesudah
Sebelum
260 C =
26,50 C =
72,6 cm
72,6 cm
60,5 %
2990 K
299,50 K
Hg
Hg
rel
no
n1
L1 = ¼ λ
L2 = ¾ λ
12,5 cm
41,5 cm
12,5 cm
41,5 cm
12,4 cm
41,6 cm
12,5 cm
41,5 cm
Diketahui : Nada dasar Bunyi beresonansi Pada
= 12,5 cm
λ = 41,5 cm - 12,5 cm = 29 cm = 0.29 m
57 % rel
Nada atas pertama bunyi beresonansi pada
0,29 m =
sesudah
λ
λ = 0,29 x 2 = 0,58 m
Diameter tabung
3,17 cm
Jika nilai f diketahui maka v dapat dihitung dengan persamaan v = f. λ f = 600 Hz v = 600 x 0,58 v = 348 m/s 2 Jika f belum diketahui maka kita dapat menggunakan persamaan cepat rambat bunyi diudara yaitu, v =
Dimana :
= 1,4 R = 8,314 J/ mol K M = 29 x 10-3 kg / mol Diketahui suhu sebelum percobaan T 1 =2990 K
= 346,422 m/s 2
L = (2n + 1)
λ–e
e = + 0,6 R = 0,6x0,01585 = 0,00951
λ–e λ – e = (2.0 +1)
L =(2n + 1)
= 0,58
– 0,00951
= 0,14525 – 0,00951 = 0,13574
)
L = (2n + 1) (
)
= (2.0 + 1) (
0,13574 =
4f =
= 2552,099 f1 =
= 638,02 Hz
Ditanya : f 2 = …..? Penyelesaian : V = f.λ = 600. λ
1/2 λ = ¾ λ – ¼ λ
= 600. 0,581
= 41,425 – 12,375
=
= 29,05 cm
348,6
λ = 29,05x2
= 58,1 cm = 0,581 m
v=
=
√
=
= 346,422
L = (2n + 1)1/4 λ – e
e = + 0,6 R = 0,6x0,01585 = 0,00951
L =(2.1 + 1)1/4 λ – e = (2.1 +1)1/4 λ - e = 0,43575 – 0,00951 = 0,42624
)
L = (2n + 1) (
)
= (2.1+ 1) (
0,42624 =3.
4f =
f=
f2= 609,55 Hz
= 2438,21
IX. TEORI KESALAHAN
a. untuk mencari ketidak pastian digunakan persamaan :
̅= = =
= 623,78 Hz
n
∆f =
( f f )
2
n(n 1)
(623,78 638,02) (623,78 609,55) 2( 2 1) 28,47
2 14,235
=
f 3,772
-
Ketidak pastian mutlak
̅
f =( ± ∆f)
f=(
̅ + ∆f )
f =(
̅ - ∆f)
= 623,78 + 3,772
= 623,78 - 3,772
= 620,008 Hz
= 627,552 Hz
-
Salah relatif =
̅
=
- 3,772 623,78
- ketelitian 100 % - (-0.00605 %) = 100,00605 %
= - 0.00605 %
VIII. PEMBAHASAN
Dari data hasil pengamatan kelompok v (lima)
yang sudah diolah dalam
pengolahan data ternyata frekuensi signal generator yang diperolah adalah 623,78 Hz Hal ini menujukkan bahwa hasil pengolahan data tidak sesuai dengan frekuensi signal generator yang dipakai dalam prakrikum yaitu 600 HZ. Demikian juga cepat rambat bunti diudara yang dihasilkan dalam percobaan setelah dilakukan pengolahan data adalah 348,6 m/s sehingga dari hasil tersebut tidak sesuai dengan capat rambat gelombang bunyi diudara yaitu 340 m/s. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa dari hasil pengolahan data yang diperoleh tujuan praktikum belum tercapai atau tidak sesuai dengan data frekuensi signal generatordan cepat rambat bunyi diudara yang sebenarnya.
IX. KESIMPULAN Melalui percobaan ini kita dapat menentukan cepat rambat gelombang bunyi di udara menggunakan tabung tertutup salah satu ujungnya serta dapat menentukan frekuensi suatu sumber bunyi. Dan dapat membandingkan antara nilai dari pengolahan data hasil pengamatan dengan nilai yang telah ditentukan dan nilai tetapan.
XI. DAFTAR PUSTAKA Jamal, Abdul. dan Tamrin B.A. 1995. Fisika SMU. Surabaya : Gita Media Press. Moningka, Justaf. 2009. Penuntun Pratikum Fisika Dasar II. Tondano Kanginan, Marthen. 2006. Fisika SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga
