laporan cepat rambat bunyi di udara


Cepat Rambat Bunyi di Udara
( G-1 )
A. Tujuan
            Menentukan cepat rambat bunyi di udara dengan resonansi

B. Landasan teori /teori dasar
            Getaran adalah peristiwa gerakan bolak-balik yang dialami suatu benda (partikel) secara teratur di titik kesetimbangan.Getaran terjadi secara berulang-ulang secara teratur,sehingga sering disebut dengan gerak periodik atau gerak berkala.Contoh peristiwa getaran adalah ayunan pada sebuah bandul.
            Gelombang adalah getaran yang merambat,sedangkan getaran tunggal yang merambat disebut pulsa.Gelombang yang perambatannya,memerlukan medium disebut gelombang mekanik,sedangkan yang merambat melalui ruang hampa atau tanpa medium disebut gelombang elektromagnetik.Contoh dari gelombang mekanik adalah gelombang bunyi,sedangkan contoh dari gelombang elektromagnetik adalah cahaya dan gelombang radio.
            Gelombang mekanik dibagi menjadi 2 yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang tranversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya,sedangkan gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambanya berimpit (sejajar) dengan arah getarnya. Dalam perambatannya gelombang membawa energi.Besarnya energi gelombang ditentukan oleh amplitudonya dan frekuensinya.
            Bunyi adalah peristiwa yang ditimbulkan oleh getaran benda yang merambat melalui medium dengan kecepatan tertentu.Syarat terjadinya bunyi yaitu ; harus ada sumber bunyi,memiliki medium,dan harus ada penerima.Medium untuk bunyi dapat berupa benda padat,benda cair,dan udara.Hubungan antara cepat rambat bunyi (v),jarak tempuh (s),dan waktu tempuh (t) dapat dirumuskan :
                                                                                                                        v = s
                                                                                                                              t
            Pada peristiwa bunyi ada yang dinamakan resonansi,resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat pengaruh getaran benda lain yang berfrekuensi sama.Untuk mengetahui peristiwa resonansi.Pada tabung resonansi tersebut berlaku persamaan :

                                                                                                                        L = 1  π(2 n – 1 )
                                                                 4

               


Untuk menghitung cepat rambat bunyi di udara,dapat melakukan percobaan dengan menggunakan alat auto resonansi (lihat gambar 6).Pada gambar 6 tabung kaca A dihubungkan oleh pipa karet dengan bejana B,A dan B lalu diisi air secukupnya.Tabung B dapat digerakan naik  turun untuk mengatur tinggi permukaan air dalam tabung A.Garpu tala G ,yang memiliki nada a',setelah digetarkan kemudian didekatkan pada ujung tabung A yang terbuka.
            Tinggi kolom air dalam tabung A mula-mula dimulut tabung diturunkan perlahan-lahan,sehingga sehingga pada suara saat terdengar dengung nadanya dengan keras.Pada saat ini akan timbul resonansi. Panjang kolom udara pada saat itu adalah L1. Permukaan air dalam tabung A lalu diturunkan sacara perlahan-lahan,sehingga terdengar suara resonansi yang kedua kalinya.
Jika jarak dari ujung terbuka tabung A, sampai ke tempat perut gelombang stationer yang sebenarnya adalah c, maka pada saat terjadi resonansi pertama (gambar 6.2),adalah
                        1                     
L1 + c = 4  π…………………………………………………………………….(1)

Dalam pada saat terjadi resonansi yang kedua (gambar 6.3),adalah :
                        3
            L2 + c = 4   π = ………………………………………………………………….(2)

Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh :
                                                                 1          1 v
                                                L2L1 =  2  π = 2 f


Atau :

            v = 2f ( L2 L1 )…………………………………………………………….(3)

Pada persamaan (3),frekuensi garputala nada a' adalah 40 Hz,sedangkan L1 Dan L2 Dapat diukur,dengan demikian cepat rambat bunyi udara (v) dapat dihitung.


C. Pembahasan Tugas Pendahuluan
           
1.  Jelaskan apa yang dimaksud dengan bunyi! Apa saja syarat untuk terjadinya bunyi ?
2.  Mengapa kilat lebih cepat dari pada suara Guntur ?
3. Apabila terjadi bunyi yang sangat keras, mengapa kaca-kaca disekitar sumber bunyi          tersebut dapat pecah ?

Pembahasan
1.      Bunyi adalah peristiwa yang ditimbulkan oleh getaran benda yang merambat melalui medium dengan kecepatan tertentu.
Syarat terjadinya bunyi :
Ø  harus ada sumber bunyi,
Ø  memiliki medium,dan
Ø  harus ada penerima/alat pendengaran
2.      Kilat lebih cepat dari Guntur karena kilat itu berupa cahaya sedangkan Guntur itu berupa suara/bunyi. Cepat rambat bunyi di udara sebesar 343,14 m/s sedangkan cahaya cepat rambat di udaranya lbih cepat yaitu 3.108m/s = 300.000.000 m/s
3.      Bunyi itu di timbulkan oleh getaran, jadi apabila terjadi Guntur yang keras maka kaca-kaca itu bergetar dan pecah.

D. Alat dan Bahan
No
Nama Alat
Jumlah
No
Nama Bahan
Jumlah
1
Auto resonansi (FA-
40
1
Perangkat
1
Air
Secukupnya
2
Pembangkit bunyi
1 buah



3
Statif panjang
1 buah



4
Penjepit
1 buah








E. Langkah-langkah Percobaan
1. Persiapan percobaan
a. Merakit peralatan seperti pada gambar 6,jepit tabung A dengan kuat agar tidak jatuh.
b. Mengisi air pada tabung A secukupnya.
c. Mengatur tinggi permukaan air dalam tabung A dengan bejana yang dihubungkan oleh          selang.
2. Langkah-langkah percobaan
a. Membuktikan sumber suara ditempatkan sedikit di atas ujung terbuka tabung A.
b. Mengukur L1 pada waktu terjadi resonansi yang pertama.
c. Mengukur L2 pada waktu terjadi resonansi yang kedua kalinya dan seterusnya.
d. Menghitung cepat rambat bunyi di udara dengan menggunakan persamaan (3) pada teori di atas.

F. Hasil Pengamatan
Ln ( m )
L1 0.04
L2 0.08,5
L3 0.12,5
L4 0.16,5
L5 0.20,5
L6 0.24
L7 0.28
L8 0.32
L9 0.37
L10 0.40



G. Pengolahan Data
      
Percobaan
Frekuensi (Hz)
Ln (m)
Ln+1 (m)
Ln+1-Ln (m)
V (m/s)
1
1000 Hz
L1 0.04
0,085 m
0,45 m
0,003 m/s
2
1000 Hz
L2 0.08,5
0,125 m
0,04 m
0,004 m/s
3
1000 Hz
L3 0.12,5
0,165 m
0,04 m
0,004 m/s
4
1000 Hz
L4 0.16,5
0,205 m
0,04 m
0,005 m/s
5
1000 Hz
L5 0.20,5
0,24 m
0,035 m
0,005 m/s
6
1000 Hz
L6 0.24
0,28 m
0,04 m
0,005 m/s
7
1000 Hz
L7 0.28
0,32 m
0,04 m
0,005 m/s
8
1000 Hz
L8 0.32
0,37 m
0,05 m
0,008 m/s
9
1000 Hz
L9 0.37
0,40 m
0,03 m
0,005 m/s
10
1000 Hz
L10 0.40
0,44 m
0,04 m
0,007 m/s
Jumlah
0,051 m/s
Rata-rata
0,0051 m/s

H. Pertanyaan dan Jawaban
1. Gelombang apakah yang timbul dalam kolom udara pada tabung A,tranvensi atau longitudinal ? serta gambarkan gelombang tersebut ?
2.  Dimanakah letak perut gelombang stationer yang sebenarnya terjadi di atas ujung terbuka  tabung A tersebut ? coba gambarkanlah!
3.  Sebutkan cara-cara lainnya untuk memperlihatkan peristiwa resonansi!
   Jawaban
1)       Gelombang longitudinal, karena gelombang tersebut arah rambatannya sejajar dengan arah getaranya. Rapatan gelombangnya berbentuk rapatan dan renggangan, sehingga dapat terjadi dalam zat padat, cair ataupun gas, tetapi tidak pada vakum.
2)       Letak gelombang stasioner yang sebenarnya yaitu di atas ujung terbuka tabung A.
3)       
ª    Terdengarnya suara kereta api dengan jelas pada sekitar pukul 04.00 dibandingkan dengan pada jam 13.00.
ª    Alarm mobil bereaksi (berbunyi) bila petir yang sangat kencang menyambar atau motor yang knalpotnya dimodifikasi (suaranya menjadi lebih keras dan kasar) lewat
ª    Bergetarnya besi rangka jendela di kamar bila mobil terdengar masuk ke garasi.
ª    mendengarkan suara kilatan petir dan suara petir yang tidak bersamaan
I. 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.
J. Daftar Pustaka
      Kurniatin,Sri. 2006. Sains Fisika SMA kls Xl .Bandung : CV Regina.

            Tippler,Paul. 2004 .Physics for Scientists and Engineers : Mechanics, Oscillations
                                    And Waves, Thermodynamics (5th ed.ed).W.H .Freeman.

            Universitas Islam Negri Sunan Gunung Djati 2008. Buku Panduan Praktikum Fisika.
                                Bandung : UIN SGD.

Komentar

Postingan populer dari blog ini

SBMPTN 2021

MAKALAH SISTEM INTEGUMEN

laporan visika Viskositas