“Cepat Rambat Bunyi dalam Dawai dan Tabung Resonansi”

1. LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
“Cepat Rambat Bunyi
dalam Dawai dan Tabung Resonansi”
Disusun oleh:
Kelompok 4:
1. Revika Nurul Fadillah (16)
2. Retno Fatmawati (17)
3. Riyam Nuraini R. (18)
4. Tabita F. Kartika Putri (19)
Kelas : XII IPA 1
Sekolah Menegah Atas Negeri 1 Wates
Jalan Terbahsari 1, Wates, Kulonprogo, D. I. Yogyakarta
Telepon (0274) 773067 Kode Pos 55661
Tahun Pelajaran 2014/2015

2. BAB I
PENDAHULUAN
A. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cepat rambat gelombang dalam dawai?
2. Bagaimana cepat rambat bunyi dalam udara?
B. Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Menentukan cepat rambat bunyi dalam dawai
2. Mengetahui panjang gelombang stasioner.
3. Mengetahui hubungan antara cepat rambat gelombang (v) dengan gaya tegangan tali
(F).
4. Menentukan cepat rambat bunyi dalam udara
5. Mengetahui panjang gelombang bunyi
6. Mengetahui hubungan antara cepat rambat bunyi (v) dengan frekuensi (F) garputala.

3. BAB II
KAJIAN TEORI
A. Konsep Fisis
Bunyi ditimbulkan oleh getaran benda yang merambat melalui medium dengan
kecepatan tertentu, detaran menimbulkan sederetan rapatan dan renggangan yang
menjalar melalui udara. Getaran yang terjadi pada suatu benda disebabkan oleh adanya
gangguan yang diberikan pada benda tersebut. Getaran bandul dan getaran benda pada
pegas, gangguan tersebut disebabkan oleh adanya gaya luar (menggerakan bandul atau
benda pada pegas). Sebenarnya terdapat banyak contoh getaran yang dapat kita jumpai
dalam kehidupan sehari-hari.
1. Garputala bergetar ketika kita memberikan gangguan dengan cara memukul
garputala tersebut.
2. Kendaraan akan bergetar ketika mesinnya dinyalakan, dalam hal ini kendaraan
tersebut diberi gangguan.
3. Suara yang kita ucapkan tidak akan terdengar apabila pita suara kita tidak bergetar.
4. Seindah apapun alunan musik, jika loudspeaker yang berfungsi sebagai sumber
bunyi dan gendang telinga kita sebagai penerima tidak bergetar, maka dapat
dipastikan kita tidak akan pernah mendengar musik tersebut.
5. Ketika kita melempar batu ke dalam genangan air yang tenang, gangguan yang kita
berikan menyebabkan partikel air bergetar alias berosilasi terhadap titik
setimbangnya. Perambatan getaran pada air menyebabkan adanya gelombang pada
genangan air tadi.
6. Jika kita menggetarkan ujung tali yang terentang maka gelombang akan merambat
sepanjang tali tersebut. Gelombang tali dan gelombang air adalah dua contoh umum
gelombang yang dengan mudah kita saksikan dalam kehidupan sehari-hari.
Sebuah getaran akan berubah menjadi gelombang bunyi. Gelombang adalah
getaran yang merambat. Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya
partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan energi
(energi getaran).Periode gelombang (T) adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang
untukmenempuh satu panjang gelombang penuh. Panjang gelombang (λ) adalah jarak
yangditempuh dalam waktu satu periode. Frekuensi gelombang adalah
banyaknyagelombang yang terjadi tiap satuan waktu. Cepat rambat gelombang (v)
adalah jarakyang ditempuh gelombang tiap satuan waktu. Jadi dapat dirumuskan bahwa:
V = λ f, di mana:
v = laju rambat gelombang [m/s]
λ = panjang gelombang [m]

4. f = frekuensi [Hz]
Bunyi tidak dapat merambat di runag hampa. Medium yang diperlukan bunyi
untuk merambat dapat melalui zat udara, cair, dan padat. Syarat terjadinya bunyi:
1. Adanya sumber bunyi (benda yang bergetar).
2. Adanya zat antara (medium).
3. Adanya pendengar dalam jarak di daerah jangkauan bunyi.
B. Hukum MELDE
Bila seutas tali dengan tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka
akan terlihat suatu bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat
gelombang. Gelombang ini dinamakan gelombang transversal. Jika kedua ujungnya
tertutup, gelombang pada tali itu akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan
gelombang stasioner yang tampak berupa simpul dan perut gelombang.
Melde merumuskan bahwa :
Dimana :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
F = gaya ketegangan tali (N)
μ = rapat massa linier tali (massa tali/panjang tali) (kg/m)

5. BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Metode Praktikum
Penulis menggunakan metode observasi langsung untuk mengamati panjang
kolom udara dan getaran dawai. Hasil observasi lalu diolah dan dihitung.
B. Tempat
Meja sebelah kiri nomor 1 dan meja sebelah kanan nomor 1 di Laboratorium
Fisika SMA Negeri 1 Wates
C. Waktu
1. Hari, tanggal : Kamis, 28 Agustus 2014
2. Jam ke- : 5-6
D. Alat dan Bahan
1. Percobaan pengukuran cepat rambat bunyi dalam dawai
a. Power supply ( 6 Volt )
b. Katrol meja berjepit
c. Rheostat
d. Kabel bersteker
e. Vibritor
f. Meteran
g. Alat Tulis
h. Tali
i. Beban bercela
2. Percobaan pengukuran cepat rambat bunyi dalam gas
a. 2 Garputala yang berbeda frekuensi
b. Resonator
c. Alat Tulis
d. Mistar
e. Air
E. Langkah Kerja
1. Pengukuran cepat rambat bunyi dalam dawai
a. Mengukur panjang dan massa tali.

6. b. Menimbang massa beban yang dipakai.
c. Merangkai alat seperti pada gambar di bawah ini.
d. Mencatat frekuensi yang dipakai
e. Menyalakan sumber getaran
f. Mencari gelombang stasioner dengan cara menggerakkan sumber getaran
mendekati katrol.
g. Mencatat panjang tali yang diperoleh dan jumlah gelombang.
h. Mengulangi langkah b sampai g dengan memvariasi massa beban tali.
2. Pengukuran cepat rambat bunyi dalam udara
a. Pukulkan garputala dengan pelan-pelan pada kayu. Secepatnya dekatkan garpu
tala tersebut di atas tabung, sambil diatur tinggi kolom udara.
b. Catatlah panjang kolom udara ketika terjadi Resonansi I.
c. Ulangi kegiatan 1 dan 2 dengan tinggi kolom udara yang lebih besar hingga
terdengar Resonansi II dan Resonansi III.

7. BAB IV
DATA HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN
A. Data Hasil Pengamatan
1. Pengukuran cepat rambat dalam udara
a. Percobaan I
Frekuensi garputala yang dipakai = 426,26 Hz
Resonansi Panjang Kolom Udara (cm)
I 19
II 57
III 95
IV
b. Percobaan II
Frekuensi garputala yang dipakai = 512 Hz
Resonansi Panjang Kolom Udara (cm)
I 15,5
II 46,5
III 77,5
IV
2. Pengukuran cepat rambat dalam dawai
Frekuensi = 50 Hz
Panjang tali = 106, 5 cm
Gravitasi = 9,8 m/s2
Massa tali = 0,55 gram
Percobaan Beban
B. Analisis Data
(gr)
Panjang
Gelombang/λ(cm)
1. Pengukuran cepat rambat dalam udara
N CepatRambat
(m/s)
I 25 55 1,94 27,5
II 50 78 1,37 39
III 75 84 1,28 42
IV 100 95 1,12 47,5

8. a. Pada percobaan I dengan frekuensi garputala 426,26 Hz diperoleh data resonansi
pertama terjadi pada panjang tabung 19 cm, resonansi kedua pada panjang tabung
57 cm, dan resonansi ketiga pada panjang tabung 95 cm, resonansi keempat tidak
ditemukan.
b. Pada percobaan II dengan frekuensi garputala 512 Hz diperoleh data resonansi
pertama terjadi pada panjang tabung 15,5 cm,resonansi kedua pada panjang
tabung 46,5 cm, dan resonansi ketigapada panjang 77,5 cm,resonansi keempat
tidak ditemukan.
2. Percobaan pengukuran cepat rambat dalam dawai
Dari hasil percobaan pengukuran cepat rambat dalam dawai dengan massa tali,
panjang tali, dan gravitasi yang tetap, diperoleh data percobaan dengan beban pertama
25 gram panjang gelombang 55 cm dan cepat rambatnya 27,5 m/s, beban kedua
ditambah menjadi 50 gram panjang gelombang semakin panjang menjadi 78 dan
cepat rambat semakin besar yaitu 39 m/s. Pada beban 75 gram, panjang gelombang
menjadi 84 cm dan cepat rambatnya 42 m/s serta pada percobaan yang terakhir
dengan beban 100 gram panjang gelombang menjadi 95 cm dan cepat rambatnya 47,5
m/s.
C. Pembahasan
1. Percobaan pengukuran cepat rambat dalam udara
a. Pada percobaan I data dikonversikan ke besaran satuan:
1) 14,5 cm =0,145 m
2) 49 cm = 0,49 m
3) 85 cm = 0,85 m
Percobaan resonansi dalam mencari cepat rambatnya
1) Resonansi I
V = f. ƛ = f.4l
= 512 . 4. 0,145
=296,96 m/s
2) Resonansi II
V = f. ƛ =
푓.4푙
3
=
512 .4.0,49
3
=334,5 m/s
3) Resonansi III
V = f. ƛ =
푓.4푙
5
=
512 .4.0,85
5

9. =348,16 m/s
b. Pada percobaan II data dikonversikan ke besaran satuan:
1) 22 cm= 0,22 m
Resonansi I
V = f. ƛ = f.4l
= 341,3 . 4. 0,22
=300,34 m/s
2. Percobaan pengukuran cepat rambat dalam dawai
Dari beberapa data dikonversikan ke besaran yang telah disepakati
a. Massa tali : 0,55 gram = 55. 10-5kg
b. Panjang tali : 106 cm = 1,06 m
c. Panjang gelombang :
1) 42,4 cm = 0,424 m
2) 53 cm = 0,53 m
3) 70,7 cm = 0,707 m
4) 84,8 cm = 0,848 m
d. Beban :
1) 25 gr = 23. 10-3kg
2) 50 gr = 50. 10-3kg
3) 75 gr` =75. 10-3kg
4) 100 gr = 100. 10-3kg
Percobaan dawai dikenal sebagai percobaan melde, maka mencari cepat rambat
1) V1= √퐹푙
푚
= √푚푏 .푔.푙푡
푚푡
= √25.10 −3.9,8.106 .10−2
55.10 −5
= √427,18
= 20,67 m/s
2) V2= √퐹푙
푚
= √푚푏 .푔.푙푡
푚푡
= √50.10 −3.9,8.106 .10−2
55.10 −5
= √944,36
=30,73 m/s
3) V3= √퐹푙
푚
= √푚푏 .푔.푙푡
푚푡
= √75.10 −3.9,8.106 .10−2
55.10 −5
= √1416,55
=37,64 m/s

10. 4) V4= √퐹푙
푚
= √푚푏 .푔.푙푡
푚푡
= √100 .10−3.9 ,8.106 .10−2
55.10−5
= √1888,73
= 43,46 m/s

11. BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Pengukuran Cepat Rambat dalam Dawai
Dalam percobaan Melde, dapat disimpulkan bahwa :
a. Jika seutas tali digetarkan secara terus menerus, maka akan menimbulkan
gelombang transversal pada tali. Jika kedua ujung tali tertutup, maka gelombang
transversal itu akan bersifat stasioner atau diam.
b. Semakin besar gaya ketegangan tali (F), maka semakin besar pula cepat rambat
gelombang (v). Cepat rambat gelombang (v) berbanding lurus dengan akar
kuadrat gaya ketegangan tali (F).
2. Pengukuran Cepat Rambat dalam Udara
a. Resonansi adalah proses bergetarnya suatu benda dikarenakan ada benda lain
yang bergetar.
b. Asas kerja tabung resonansi dan garpu tala yaitu garpu tala yang
sudah digetarkan dan diletakkan di atas mulut tabung resonansi akan
menggetarkan udara yang ada di kolom udara.
c. Gelombang bunyi di udara adalah v = λ f