Praktikum ini bertujuan untuk menentukan kecepatan rambat bunyi di udara dan frekuensi garpu tala dengan menggunakan resonansi bunyi pada kolom udara di dalam tabung. Resonansi terjadi ketika frekuensi sumber bunyi sama dengan frekuensi modus resonansi kolom udara, menghasilkan bunyi dengan amplitudo maksimum. Data pengukuran digunakan untuk menghitung kecepatan bunyi dan frekuensi garpu tala dengan rumus yang me

1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan Percobaan
1. Mengamati dan memahami peristiwa resornasi dari gelombang suara
2. Menentukan kecepatan merambat gelombang suara di udara
3. Menentukan frekuensi dari suatu garputala
1.2 Dasar Teori
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

2. 2
gelombang (v) adalah jarakyang ditempuh gelombang tiap satuan waktu. Jadi dapat dirumuskan
bahwa:
V = λ f, ……(1) di mana:
v = laju rambat gelombang [m/s]
λ = panjang gelombang [m]
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.
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda
karena ada benda lainyang bergetar dan memiliki frekuensi yang
sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi itu. Resonansi
berguna untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara.
Peristiwa ini dapat diamati dengan menggunakan kolom udara.
Kolom udara dapat dibuat dengan menggunakan tabung yang
sebagian diisi air, sehingga kita dapat mengatur panjang kolom udara
dengan menaik-turunkan pemukaan air pada tabung. Sistem fisis
sumber adalah audio generator yang dapat menghasilkan gelombang
bunyi dengan nilai frekuensi bervariasi, sedangkan sistem fisis yang
ikut bergetar adalah molekul-molekul udara yang berada dalam
kolom udara yang bergetar karena variasi tekanan.
Gelombang yang terbentuk dalam kolom udara merupakan
gelombang bunyi berdiri. Peristiwa resonansi terjadi saat frekuensi
sumber nilainya sama dengan frekuensi gelombang bunyi pada kolom udara yang dicirikan dengan
terdengarnya bunyi yang paling nyaring (amplitudo maksimum).
Di dalam tabung resonansi terjadi gelombang longitudinal diam (stasioner), dengan sasarannya
yaitu permukaan air sebagai simpul gelombang dan untuk mulut tabung sebagai perut gelombang.
Sebenarnya letak perut berada di sedikit di atas tabung. Jaraknya kira-kira 0,3 kali diameter tabung.
Resonansi terjadi jika frekuensi nada dasar atau nada atas dari kolom udara sama dengan frekuensi
garputala. Jika kita mengetahui nilai frekuensi sumber, maka pada saat resonansi tersebut kita dapat
menentukan nilai cepat rambat bunyi di udara.

3. 3
Gambar 1.1 Perbedaan Ketinggian Kolom Pada Saat Resonansi
Peristiwa resonansi yang dapat terjadi lewat alat yang ditunjukkan oleh gambar 1.1 bisa lebih
dari satu kali. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengubah ketinggian kolom udara dengan cara
menurunkan permukaan air dalam tabung seperti ditunjukkan pada gambar 1.2. Syarat terjadinya
resonansi untuk sistem ini adalah:
𝐿 = (2𝑛 + 1)
1
4
𝜆…….(2) di mana n = 0, 1, 2, 3, dan seterusnya
Karena ukuran diameter tabung sangat kecil dibandingkan dengan panjang gelombang dan
perut gelombang serta simpangannya tidak tepat pada ujung tabung, maka diperlukan angka koreksi
e dengan syarat e = ± 0,6 R di mana R adalah jari-jari tabung. Dengan memperhatikan faktor koreksi
tersebut, maka persamaan (2) ditulis sebagai berikut:
𝐿 = (2𝑛 + 1)
1
4
𝜆 − 𝑒
Substitusikan persamaan (1) ke dalam rumus di atas sehingga mendapatkan:
𝐿 = (2𝑛 + 1)
𝑣
4𝑓
− 𝑒
Untuk mengetahui proses resonansi, kita tinjau dua garputala yang saling beresonansi seperti
ditunjukkan pada Gambar 1.3

4. 4
Gambar 1.3. Dua garputala yang saling beresonansi
Jika garputala dipukul, garputala tersebut akan bergetar. Frekuensi bunyi yang dihasilkan
bergantung pada bentuk, besar, dan bahan garputala tersebut
1. Jenis-jenis gelombang
a. Gelombang Transversal
Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah
rambatnya. Contoh : gelombang pada tali, gelombang permukaan air, gelombang cahaya
b. Gelombang Longitudinal
Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit
dengan arah rambatnya. Contohnya gelombang bunyi dan gelombang pada pegas (Riyn,
2011).

5. 5
BAB II
ALAT DAN BAHAN
2.1 Alat dan Bahan Praktikum
1. Beberapa garputala dengan salah satu diantaranya diketahui frekuensinya
2. Jangka sorong
3. Pemukul garputala
4. Tabung resornasi berskala beserta reservoirnya

6. 6
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Metode Percobaan
1. Dicatat suhu, tekanan dan kelembaban ruangan sebelum dan sesudah percobaan.
2. Diukur diameter bagian dalam tabung beberapa kali.
3. Diusahakan agar permukaan air dekat dengan ujung atas dengan mengatur reserboir
(jangan sampai tumpah).
4. Digetarkan garputala yang telah diketahui frekuensinya dengan pemukul garputala.
Untuk menjamin keamanan tabung gelas lakukanlah permukaan garputala jauh dari
tabung.
5. Didekatkan garputala yang bergetar pada ujung atas tabung.
6. Dengan pertolongan reservoir diturunkan permukaan air perlahan-lahan sehingga
pada suatu tinggi tertentu terjasi resonansi (terdengar suara mengaung). Ini adalah
resonansi ordo pertama.
7. Dicatatlah kedudukan permukaan air,
8. Diturunkan lagi permukaan air sampai terjadi resonansi ordo kedua, dicatat
kedudukan ini.
9. Diulangi percobaan No. 3 s/d 8 untuk memastikan tepatnya tempat-tempat terjadinya
resonansi.
10. Diulangi percobaan no. 3 s/d 9 dengan menggunakan garputala yang lain.

7. 7
BAB IV
HASIL DAN PENGAMATAN
4.1 Data Pengamatan
Keadaan ruangan P (cm)Hg T (C) C(%)
Sebelum percobaan 75,55cmHg 27C 69%
Sesudah percobaan 75,56 cmHg 27C 71%
1) Tabel 1
No D (m) R(m) E
1 0,0368 m 0,0184 m 0,0110
2 0,0357 m 0,0179 m 0,0107
𝐱̅ 0,036 m 0,018 m 0,011
2) Garputala I frekuensi : 918 Hz
3) Garputala II Kecepatan: 309,366 m/s
4.2 Perhitungan
1. Menghitung e = 0,6 x R
D : 0,0368 m R=
𝐷
2
0,0368
2
= 0,0184 m e = 0,6 x 0,0184 = 0,0110
D : 0,0357 m R=
𝐷
2
0,0357
2
= 0,0179 m e = 0,6 x 0,0179 = 0,0107
x̄ =
0,0368+ 0,0357
2
x̄ =
0,0184+ 0,0179
2
x̄ =
0,0110 + 0,0107
2
=0,036 m =0,018 m =0,011
No L0 L1 V (m/s) F (Hz) e
1 0,077m 0,256m 328,644 m/s 918 Hz 0,0125
2 0,078m 0,236m 290,088 m/s 918 Hz 0,001
𝐱̅ 0,077 0,246 309,366 m/s 918 Hz 0,00675
No L0 L1 V (m/s) F (Hz) e
1 13,1m 40,3m 309,366 m/s 5,686 Hz 0,5
2 12,9m 39,2m 309,366 m/s 5,881 Hz 0,25
𝐱̅ 13 39,75 309,366 m/s 5,783 0,375

8. 8
2. Garputala I
Percobaan pertama
f: 918 Hz L0 : 0,077m L1: 0,256m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,256 - 0,077) = 328,644 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,256 −3(0,077 )
2
= 0,0125
Percobaan kedua
f: 918 Hz L0: 0,078m L1: 0,236m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,236 - 0,078) = 290,088 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,236 − 3(0,078)
2
= 0,001
L0 L1 V f e
x̄ =
0,077+0,078
2
=0,077
x̄ =
0,256+0,236
2
=0,246
x̄ =
328,644+290,088
2
=309,366
x̄ =
918+918
2
=918
x̄ =
0,0125+0,001
2
=0,00675
3. Garputala II
Percobaan pertama
V : 309,366 m/s L0 : 13,1m L1: 40,3 m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309 ,366
2(40,3m−13,1)
= 5,686 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
40,3m−3(13,1)
2
= 0,5
Percobaan kedua
V : 309,366 m/s L0 : 12,9m L1: 39,2m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309,366
2(39,2−12,9)
= 5,881 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
39,2−3(12,9)
2
= 0,25
L0 L1 V F e
x̄ =
13,1+12,9
2
=13
x̄ =
40,3+39,2
2
=39,75
x̄ =
309,366+309,366
2
=309,366
x̄ =
5,686+5,881
2
=5,783
x̄ =
0,5+0,25
2
=0,375

9. 9
BAB V
PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini kami melakukan perhitungan dan pengolahan data mengenai
penentuan cepat rambat bunyi yang melewati udara pada beberapa frekuensi tertentu serta
penentuan nilai frekuensi garpu tala. Selain itu dalam laporan ini, kita akan membahas
tentang resonansi bunyi, resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat
getaran benda lain.
Resonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang bergetar dengan
amplitudo yang maksimum akibat adanya impuls gaya yang berubah – ubah yang bekerja
pada impuls tersebut. Kondisi seperti ini dapat terjadi bila frekuensi gaya yang bekerja
tersebut berimpit atau sama dengan frekuensi getar yang tidak di redam oleh system tersebut.
Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat melalui berbagai
medium, baik gas, cair, maupun padat. Semakin besar panjang ruang pada tabung, atau
semakin kecil volume air di dalamnya, maka akan semakin besar frekuensi bunyi yang akan
dihasilkan, begitu sebaliknya, semakin kecil panjang ruang pada tabung, atau semakin
besarnya volume air di dalamnya, maka frekuensi yang dihasilkan akan semakin kecil.
Sehingga, volume air berbanding lurus dengan frekuesi bunyi yang dihasilnya.
Bila garputala digetarkan diatas tabung resonansi, maka getaran garputala ini akan
menggetarkan kolom udara di dalam tabung resonansi. Dengan mengatur panjang kolom
udara di dalam tabung resonansi, maka akan terdengar dengung garpu penala lebih keras, ini
berarti terjadi resonansi.
Sebelum mencari nilai kecepatan rambat bunyi udara pertama kita mengukura diameter
tabung menggunakan jangka sorong, diameter tabung sangat kecil dibandingkan dengan
panjang gelombang dan perut gelombang serta simpangannya tidak tepat pada ujung tabung,
maka kami mencari terlebih dahulu faktor koreksi e dengan nilai e adalah 0,6 kali jari-jari
tabung.
Dalam literatur kecepatan rambat bunyi di udara diketahui adalah 340 m/s. Perbedaan
hasil yang sangat jauh berbeda dengan literature kecepatan rambat bunyi yakni 340 m/s,
kemunginan hal ini disebabkan karena kesalahan pada saat menurunkan atau menaikkan
permukaan air dalam tabung resonansi, umumnya karena cara menurunkan/menaikkan
tabung reservoir tidak dengan perlahan.

10. 10
Atau kesalahan seperti pemegangan garputala yang di yang pegang terlalu kencang
atau kuat sehingga getaran yang terjadi ketika garpu penala di pukul ke balok kayu semakin
kecil, serta kurangnya ketelitian saat mendengarkan bunyi resonansi pada tabung resonansi
tersebut. Agar praktikum ini dapat di lakukan dengan baik dan benar, praktikan harus lebih
memahami dahulu langkah – langkah yang dilakukan dalam praktikum, dan harus lebih teliti
dan serius dalam melakukan percobaan dan pengamatan tersebut.

11. 11
BAB VI
KESIMPULAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan:
1. Resonansi terjadi saat frekuensi garpu tala sama dengan frekuensi gelombang bunyi pada
kolom udara. Rata-rata cepat rambat bunyi di udara adalah 340m/s. Semakin besar
frekuensi, maka panjang gelombang yang dihasilkan akan semakin kecil.
2. Peristiwa resonansi dapat diamati dengan menggunakan kolom udara yang terisi dengan
air dan peristiwa resonansi ditandai dengan bunyi(dengungan) yang paling keras
3. Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh ketinggian kolom udara pada tabung dan frekuensi
gelombang bunyi. Semakin besar ketinggian kolom udara, maka cepat rambat bunyi di
udara semakin besar, dan sebaliknya. Semakin besar frekuensi gelombang bunyi, maka
cepat rambat bunyi di udara semakin besar, dan sebaliknya. Cepat rambat bunyi juga
dapat dipengaruhi oleh suhu ruang dan massa molekul gas di udara.
4. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat melalui berbagai
medium, baik gas, cair, maupun padat.
5. Semakin besar panjang ruang pada tabung, atau semakin kecil volume air di dalamnya,
maka akan semakin besar frekuensi bunyi yang akan dihasilkan, begitu sebaliknya,
semakin kecil panjang ruang pada tabung, atau semakin besarnya volume air di
dalamnya, maka frekuensi yang dihasilkan akan semakin kecil. Sehingga, volume air
berbanding lurus dengan frekuesi bunyi yang dihasilnya. Gelombang bunyi dihasilkan
oleh benda bergetar sehingga menyebabkan gangguan kerapatan pada medium.

12. 12
DAFTAR PUSTAKA
Alonso, Marcello dan Edward J. Finn. 1980. Dasar-Dasar Fisika Universitas. Jakarta:
Erlangga
Tiper, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta
Dr.G.C.Gerrits dan Ir. Soemani.S.Soerjohoedojo. 1953. Buku Peladjaran Ilmu Alam jilid.
Jakarta : J.B.Wolters.
Giancolli, Douglas. 2001. Fisika jilid 1. Jakarta: Erlangga.

13. 13
LAMPIRAN
Tugas Akhir
1. Hitunglah diameter tabung beserta ketidakpastiannya.
2. Hitunglah faktor koreksi dari e dari hitungan no. 1.
3. Hitunglah v dengan menggunakan rumus
𝑣 = (
𝜕𝑅𝑇
𝑀
)
1
2
R = 8,314 J/mol K
𝜕 = 1,4
M = 29 kg/mol
Carilah satuan-satuannya di text book fisika yang ada, sesuaikan dengan satuan
internasional (SI).
4. Hitung harga v dengan menggunakan rumus :
𝑣 = 331 (𝐼 =
𝑡°𝐶
273
)
1
2
𝑚/det
5. Dari data garputala yang diketahui frekuensinya hitung harga v dan e
6. Bandingkan hasil dari no. 3, 4 dan 5.
7. Dari data garputala yang lain hitunglah f dan e untuk masing-masing garputala.
Gunakan harga v dari hasil perhitungan no. 5
8. Gambarkan grafik antar L0 dan
1
𝑓
(L0 adalah panjang tabung pada resonansi pertama untuk masing-masing garputala)
9. Hitunglah v dan e dari grafik no. 8 tersebut.

14. 14
Jawaban
1. Diameter tabung beserta ketidakpastian
𝑥̅( 𝐷) =
∑ 𝑥𝑖
𝑁
𝑥̅( 𝐷) =
0,0368 + 0,0357
2
= 0,036
∆𝑥( 𝐷) = √
∑(𝑥 − 𝑥𝑖)2
𝑁 (𝑁− 1)
∆𝑥( 𝛼) = √
∑(0,036 − 0,0368)2 + (0,036 − 0,0357)2
2
∆𝑥( 𝛼) = = 0,0006041
Ketelitian = 1 − |
0,0006041
4,1
| × 100%
= 99,98 %
2. Koreksi dari e dari hitungan no.1
e1 = 0,6 . R e2 =0,6 . R
= 0,6 . 0,0184 = 0,6 . 0,0179
= 0,0110 = 0,0107
3. v dengan menggunakan rumus v=(∂RT/M)1/2
𝑣 = (
𝜕𝑅𝑇
𝑀
)
1
2
R = 8,314 J/mol K 𝜕 = 1,4 M = 29 kg/mol
𝑣1 = (
𝜕𝑅𝑇
𝑀
)
1
2
𝑣1 = (
1,4 . 8,314 .0,00106
29
)
1
2
Data D
1 0,0368
2 0,0357
𝑥̅ 0,036

15. 15
𝑣1 = (
0,0123
29
)
1
2
𝑣1 = 2,119 m/s
𝑣2 = (
𝜕𝑅𝑇
𝑀
)
1
2
𝑣2 = (
1,4 . 8,314 .0,00106
29
)
1
2
𝑣2 = (
1,4 . 8,314 .0,00106
29
)
1
2
𝑣2 = (
0,0123
29
)
1
2
𝑣2 = 2,119 m/s
4. v dengan rumus 𝑣 = 331 (𝐼 =
𝑡°𝐶
273
)
1
2
𝑚/𝑑𝑒𝑡
𝑣1 = 331 (𝐼 =
𝑡°𝐶
273
)
1
2
𝑣2 = 331 (𝐼 =
𝑡°𝐶
273
)
1
2
𝑣1 = 331 (𝐼 =
31
273
)
1
2
𝑣2 = 331 (𝐼 =
32
273
)
1
2
𝑣1 = 331 (0,11355)
1
2
𝑣2 = 331 (0,117216)
1
2
𝑣1 = 18,793 m/s 𝑣2 = 19,399 m/s
5. Perhitungan v dan e
a. Garputala I
Percobaan pertama
f: 918 Hz L0 : 0,077m L1: 0,256m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,256 - 0,077) = 328,644 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,256 −3(0,077 )
2
= 0,0125
Percobaan kedua
f: 918 Hz L0: 0,078m L1: 0,236m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,236 - 0,078) = 290,088 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,236 − 3(0,078)
2
= 0,001

16. 16
(V) x̄ =
328,644+290,088
2
= 309,366
6. Pada percobaan dengan garputala 1dan 2 terjadi perbedaan frekuensi karena
berbedanya L0 dan L1. Yang menyebabkan frekuensi masing-masing berbeda. Tetapi
pada kecepatannya semua sama.
7. Perhitungan f dan e
Garputala II
Percobaan pertama
V : 309,366 m/s L0 : 13,1m L1: 40,3 m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309 ,366
2(40,3m−13,1)
= 5,686 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
40,3m−3(13,1)
2
= 0,5
Percobaan kedua
V : 309,366 m/s L0 : 12,9m L1: 39,2m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309,366
2(39,2−12,9)
= 5,881 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
39,2−3(12,9)
2
= 0,25
8. Grafik L0 dengan
1
𝑓
 Grafik Garputala I
 Grafik Garputala II
L0
1
𝑓
L0
1
𝑓

17. 17
9. Perhitungan v dan e dari grafik no.8
a. Garputala I
Percobaan pertama
f: 918 Hz L0 : 0,077m L1: 0,256m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,256 - 0,077) = 328,644 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,256 −3(0,077 )
2
= 0,0125
Percobaan kedua
f: 918 Hz L0: 0,078m L1: 0,236m
V = 2.f ( L1 - L0 )
= 2x918(0,236 - 0,078) = 290,088 m/s
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
0,236 − 3(0,078)
2
= 0,001
Garputala II
Percobaan pertama
V : 309,366 m/s L0 : 13,1m L1: 40,3 m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309 ,366
2(40,3m−13,1)
= 5,686 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
40,3m−3(13,1)
2
= 0,5
Percobaan kedua
V : 309,366 m/s L0 : 12,9m L1: 39,2m
f =
V
2(𝐿1−𝐿0)
=
309,366
2(39,2−12,9)
= 5,881 Hz
e =
𝐿1−3𝐿0
2
=
39,2−3(12,9)
2
= 0,25