Dynamic Blinkie Text Generator at TextSpace.net

Selasa, 26 April 2011

CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA

CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA

A. Tujuan
Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan dapat menentukan cepat rambat bunyi di udara dengan resonansi.

B. Landasan Teori
Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran. Bunyi tidak dapat terdengar pada ruang hampa udara karena bunyi membutuhkan zat perantara untuk menghantarkan bunyi baik zat padat, cair maupun gas. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang-gelombang longitudinal ke segala arah melalui medium baik padat, cair maupun gas. Sumber getar tersebut dapat berasal dari kawat, batang, bahkan ombak di pantai. Getaran dari sumber getaran menggetarkan udara di sekitarnya dan getaran di udara menjalar sebagai gelombang longitudinal dengan kecepatan sekitar 340 m/s.
 Periode (diberi notasi T) adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk menjalani satu getaran penuh.
 Frekuensi (diberi notasi f) adalah banyak getaran yang ditempuh benda dalam suatu satuan waktu (misal 1 sekon).
 Amplitudo (diberi notasi A) adalah simpangan maksimum dari suatu getaran.
 Simpangan (diberi notasi y) adalah jarak suatu benda dari titik setimbang.
 Cepat rambat bunyi (di beri notsi v) adalah jarak yang ditempuh bunyi dalam waktu satu sekon. Pertama kali diselidiki oleh fisikawan Belanda Moll dan Van Beek.
Resonansi adalah suatu gejala dimana ikut bergetarnya suatu sumber bunyi karena bergetarnya bunyi yang lain dengan frekuensi sama. f1 = f2
Apabila frekuensi bunyi pertama dengan frekuensi bunyi kedua berbeda sedikit, maka hal yang terjadi adalah pelayangan gelombang bunyi. Kuat bunyi bergantung pada amplitudo. Karena amplitudo hasil interferensi getaran mempunyai nilai maksimum dan minimum yang berulang secara periodik, maka terjadi bunyi keras dan lemah secara periodik. Peristiwa ini disebut sebagai pelayangan bunyi.










Pada gambar 8.1 tabung kaca A dihubungkan oleh pipa karet dengan bejana A, A dan B lalu diisi air secukupnya. Tabung B dapat digerakkan naik turun untuk mengatur tinggi permukaan air dalam tabung A. Garpu tala G, yang memiliki nada a, setelah digerakan kemudian didekatkan pada ujung tabung A yang terbuka. Tinggi kolom air dalam tabung A yang mula-mula di ulut tabung diturunkan perlahan-lahan, sehingga pada suatu saat didengar dengung nada dengan kerasnya. Pada saai ini timbul resonansi. Panjang kolom udara pada waktu itu adalah L1. Permukaan air dalam tabung A lalu diturunkan terus perlahan-lahan, sehingga terdengar suara resonansi yang kedua kalinya.
Jika jarak dari ujung terbuka tabung A, sampai ke tempat perut gelombang stasioner yang sebenarnya adalah c, maka pada waktu terjadi resonansi yang pertama (Gambar 8.1b)
L1+ c = …………………………………………………………... (1)
Dan pada waktu terjadi resonnsi yang kedua (Gambar 8.1c)
L2+ c = ……………………………………………………………. (2)
dari persamaan (1) dan (2) diperoleh :
atau v = 2 f (L2 – L1 ) ...................................... (3)
Pada persamaan (3), f adalah frekuensi nada a yakni kira-kira 440 Hz, sedangkan L1 dan L2 dapat diukur. Dengan demikian, v dapat dihitung.


C. Alat-alat
a. Auto resonansi (FA-40) : 1 perangkat
b. Garpu tala dengan frekuensi yang sudah diketahui : 1 buah
c. Statif yang berkaki panjang dan dilengkapi dengan penjepit : 1 buah

D. Pelaksanaan Percobaan
a. Susunlah alat seperti pada gambar 8.1 a
b. Tabung A diisi air secukupnya
c. Getarkan garpu tala dansegera ditempatkan sedikit di atas ujung terbuka tabung A.
d. Ukurlah L1 pada waktu terjadi resonansi yang pertama
e. Seperti langkah 4 tetapi untuk resonnsi yang kedua kali
f. Hitunglah cepat rambat bunyi di udara dengan menggunakan persamaan (3)

E. Hasil Pengamatan
Tanggal Percobaan : 25 September 2010
f = 1 000 Hz
No Percobaan
L(n+1) L(n+1)-Ln v
1 2 3
1 2,5 2,5 2,2 2,4 6,1 3,7 7 400
2 6 6 6,2 6,1 10,4 4,3 8 600
3 10,5 10,5 10,3 10,4 14 3,6 7 200
4 14,5 13,5 14 14 18 4 8 000
5 18,5 18,5 17 18 23 5 10 000
6 23,5 23,5 22 23 26 3 6 000
7 25,5 26,5 26 26 30 4 8 000
8 29,5 30,5 30 34,2 34,2 4,2 8 400
9 34 34,5 34 38 38 3,8 7 600
Jumlah 71 200
Rata-rata 7911,11
Teori Ralat




2,5 0,01 10-2
2,5 0,01 10-2
2,5 -0,2 4 . 10-2
6 . 10-2
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak

• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 4% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 4% = 96,00%.





6 -0,1 10-2
6 -0,1 10-2
6,2 0,1 10-2
3 . 10-2
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak

• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 1,2% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 1,2% = 98,80%.





10,5 0,1 10-2
10,5 0,1 10-2
10,3 -0,1 10-2
3 . 10-2
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak

• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 0,67% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 0,67% = 99,53%.





14,5 0,5 25 . 10-2
13,5 -0,5 25 . 10-2
14 0 0
50 . 10-2
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak
• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 0,67% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 0,67% = 99,33 %.




18,5 0,5 25 . 10-2
18,5 0,5 25 . 10-2
17 -0,5 25 . 10-2
75 . 10-2
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak

• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 7% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 7% = 93,00%.





23,5 0,5 25 . 10-2
23,5 0,5 25 . 10-2
22 -1 1
1,50
• Harga rata-ratanya
• Harga ralatnya

• Harga sebenarnya
• Ralat mutlak

• Ralat nisbi relatif
kesalahan relatifnya berkisar 1% maka kebenaran pengukurannyapun relatif teliti yaitu 100% - 1% = 99,00%.

F. Pertanyaan dan Jawaban
1. Gelombang apakah yang timbul dalam kolom udara, transversal atau longitudinal ?
Penyelesaian
Gelombang longitudinal, karena gelombang tersebut arah rambatannya sejajar dengan arah getarnya. Rapatan gelombangnya berbentuk rapatan dan renggangan, sehingga dapat terjadi dalam zat padat, cair ataupun gas, tetapi tidak pada vakum.
2. Dimanakah letak perut gelombang stasioner yang sebenarnya?
Penyelesaian
Letak gelombang stasioner yang sebenarnya yaitu di atas ujung terbuka tabung A.
3. Sebutkan cara-cara lainnya untuk memperlihatkan resonansi?
Penyelesaian
a. Terdengarnya suara kereta api dengan jelas pada sekitar pukul 04.00 dibandingkan dengan pada jam 13.00.
b. Bergetarnya besi rangka jendela di kamar bila mobil terdengar masuk ke garasi.
c. Alarm mobil bereaksi (berbunyi) bila petir yang sangat kencang menyambar atau motor yang knalpotnya dimodifikasi (suaranya menjadi lebih keras dan kasar) lewat.
d. Gelas tanpa tutup yang berisi air (tidak penuh/ dengan ukuran tertentu) bila dipukul pelan dengan sendok akan menghasilkan bunyi yang bernada.
e. Kilatan petir dan suara petir tidak bersamaan.
f. Pemantulan secara jelas di lapangan sepak bola.
g. Pemantulan suara secara samar-samar di gang sempit.

G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan B4 tentang cepat rambat bunyi di udara dengan menggunakan tabung kaca A yang dihubungkan oleh pipa karet dengan bejana B kemudian A dan B diisi air secukupnya dan digetarkan sumber bunyi yang diletakan di atas ujung terbuka tabung A, dapat disimpulkan bahwa gelombang yang timbul ialah gelombang longitudinal, karena gelombang tersebut arah rambatannya sejajar dengan arah getarnya. Rapatan gelombangnya berbentuk rapatan dan rengganagan, sehingga dapat terjadi dalam zat padat, cair atau gas, tetapi tidak pada vakum. Sedangakan letak perut gelombang berada di atas ujung terbuka tabung A. Adapun cara lain untuk mengetahui adanya resonansi diantaranya dengan mendengarkan suara kilatan petir dan suara petir yang tidak bersamaan, terjadinya pemantulan secara jelas di lapangan sepak bola, adanya peristiwa pemantulan suara secara samar-samar di gang sempit.

DAFTAR PUSTAKA

• Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar. 2003. UIN SUNAN GUNUNG DJATI Bandung.
• Detik-detik Ujian Nasional Fisika untuk SMA/MA. 2007. PT Intan Pariwara : Klaten.
• Kanginan, Marthen. FOKUS FISIKA untuk SMP dan MTs. 2006. PT Gelora Aksara Pratama : Bandung.
• Kanginan, Marthen. Fisika untuk SMA kelas XII. 2007. PT Gelora Aksara Pratama : Jakarta.
• http://organisasi.org/pengertian-bunyi-dan-kecepatan-bunyi-pengetahuan-pendidikan-dasar-mengenai-bunyi-ilmu-sains-fisika
• http://www.geocities.com/roland_mcdohl/stories/roland.html


.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar