Eksperimen menggunakan tabung resonansi dilakukan untuk memahami konsep gelombang bunyi dan mengukur kecepatan rambat bunyi. Frekuensi sumber getar diubah antara 800-1300 Hz. Panjang kolom udara pada resonansi pertama (L1) dan kedua (L2) diukur untuk menghitung kecepatan rambat bunyi. Hasilnya berkisar 308-405 m/s dengan ketelitian 86-94%, sedikit berbeda dari teori karena kesal

1. SEMINAR FISIKA DASAR I
“TABUNG RESONANSI”

3. Abstrak
Telah dilakukan eksperimen di laboratorium eksperimen fisika UNESA, bertujuan untuk
memahami konsep gelombang bunyi dan cara perambatannya serta menentukan cepat
rambat bunyi di udara (v) menggunakan tabung resonansi serta menggunakan AFG dan
loudspeaker sebagai frekuensi sumber getar.Beberapa alat yang digunakan adalah AFG(
Audio Function Generator),tabung resonansi,dan kabel konektor. Metode yang dilakukan
dengan mengubah frekuensi sumber getar sebesar 800 Hz; 900 Hz; 1000 Hz; 1100 Hz; 1200
Hz dan 1300 Hz. Kemudian menarik pengatur kolom dengan perlahan dan mendengarkan
bunyinya .Kemudian mengukur panjang kolom udara saat terjadi resonansi pertama (L1)dan
resonansi kedua (L2).Kemudian mengamati panjang kolom udara pada mistar.Dengan
begitu,diperoleh data hasil percobaan L1dan L2 yang menyatakan panjang kolom resonansi.
Dari hasil percobaan diperoleh v=(360±22,5)m/s dengan taraf ketelitian 93,75% untuk
f=800Hz,v=(353,88±26,2)m/s dengan taraf ketelitian 92,6% untuk f=900Hz,v=(358,8±29,6)m/s
dengan taraf ketelitian 91,8%untuk f=1000Hz,v=(308,88±42,1)m/s dengan taraf ketelitian
86,4% untuk f=1100Hz,v=(405,78±57)m/s dengan taraf ketelitian 86% untuk
f=1200Hz,v=(345,28±27)m/s dengan taraf ketelitian 92,2% untuk f=1300Hz.Sehingga dari
eksperimen dapat disimpulkan secara teoritis bahwa semakin besar frekuensi sumber getar,
maka semakin kecil panjang kolom udara saat terjadi resonansi pertama.Namun pada
percobaan yang kami lakukan tidak seperti itu.

4. PENDAHULUAN
Dilakukan sebuah eksperimen yang bertujuan untuk
Mengetahui nilai cepat rambat bunyi (v) di udara
menggunakan tabung resonansi dengan sumber getar
Audio Frekuensi Generator (AFG) dan mengetahui
pengaruh frekuensi sumber getar (f) terhadap panjang
kolom udara dalam tabung resonansi pada saat terjadi
resonansi pertama (L1). Adapun permasalahan dalam
penelitian ini adalah Bagaimana pengaruh f terhadap L1?
Dan berapa nilai cepat rambat bunyi (v) di udara?
Dengan hipotesis bahwa Semakin besar frekuensi
sumber getar, maka panjang kolom udara (L1) dalam
tabung resonansi pada saar terjadi resonansi pertama
semakin pendek. Serta nilai cepat rambat bunyi di udara
sebesar 340 m/s.

5. RUMUSAN MASALAH
1.Bagaimana konsep gelombang
bunyi dan cara perambatannya?
2.Bagaimana cara mengukur cepat
rambat bunyi di udara dengan
menggunakan tabung resonansi?

6. TUJUAN PERCOBAAN
1.Untuk memahami konsep
gelombang bunyi dan cara
perambatannya.
2.Untuk mengetahui bagaimana cara
mengukur cepat rambat bunyi di
udara dengan menggunakan tabung
resonansi.

7. DASAR TEORI
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada
benda lain yang bergetar. Resonansi dapat terjadi apabila kedua
frekuensi sama atau frekuensi yang satu merupakan kelipatan
frekuensi yang lain. Contoh peristiwa resonansi adalah dua garpu tala
yang kotak bunyinya dipasang berhadapan, senar gitar yang
digetarkan dan udara di dalam kolom udara akan bergetar jika garpu
tala di atasnya digetarkan.
Jika gelombang bunyi merambat pada pipa tertutup, maka rambatan
gelombang tersebut akan dipantulkan oleh ujung tertutup dari pipa. Kolom
udara di dalam pipa akan beresonansi jika pantulan gelombang tersebut
pada ujung pipa tertutup berupa simpul (node = N) dan pada ujung terbuka
berupa perut (antinode = A).
A A
L1
N
N L2
A
N
(i) (ii)

8. Posisi di permukaan air selalu berbentuk simpul N (karena molekul-molekul udara pada posisi ini
tak dapat bergerak bebas). Posisi pada ujung tabung selalu terbentuk perut A. Jarak antara simpul
dan perut yang berdekatan adalah 1  ,sehingga L1  1  .
4 4
Pada gambar 1(i) terjadi resonansi pertama, dengan memasukkan koreksi d, maka :

L1 
...........(1)
4
Dengan menurunkan lagi tabung, kita dapatkan resonansi kedua (bunyi dengungan ke dua),
sepert ditunjukkan pada gambar 1(ii). Pada resonansi ke dua:
3
L2 
..........(2)
4
Dari dua persamaan tersebut,karena v= λ.f maka v dapat dihitung jika f (frekuensi) diketahui
besarnya.Perlu diperhatikan bahwa perut (A) tidak tepat pada bibir tabung tetapi terletak pada
jarak d dari ujung pipa.Dengan demikian penetapan jarak L harus memperhatikan koreksi ini.
Dengan mensubtitusikan persamaan (1) dan (2) diperoleh :
1
L1  d  
4 ..........(3)
3
L2  d   ..................(4)
4
Dengan d=0,4r ,r=jari-jari dalam dari dari pipa,atau d dapat juga dihitung dari persamaan (3) dan
persamaan (4) yang memenuhi hubungan :
L2  3.L1 ....(5)
d
2

9. METODE EKSPERIMEN
Alat dan bahan
Untuk menentukan cepat rambat bunyi di udara diperlukan alat dan bahan
sebagai berikut : tabung resonansi, AFG(Audio Function Generator) dan kabel
konektor.

10. Rancangan Percobaan

11. Identifikasi Variabel
Variabel manipulasi adalah frekuensi sumber getar (f)
Variabel respon adalah panjang kolom udara L1 dan L2
Variabel Kontrol adalah amplitudo dan tabung resonansi

12. Langkah Percobaan
Menghubungkan AFG dengan tabung resonansi.
Menghidupkan AFG dan menetapkan frekuensi tertentu.
Mengatur panjang kolom udara pada tabung resonansi
sehingga terjadi nada dasar dan nada atas 1,kemudian
mengukur panjang kolom udara masing-masing L1 untuk
nada dasar dan L2 untuk nada atas 1. Untuk memastikan
letak L1 dan L2 , percobaan dilakukan masing-masing 5
kali percobaan untuk tiap frekuensi yang sama.
Mengulangi langkah sebelumnya untuk frekuensi yang
berbeda minimal 4 kali.

13. 
Data dan Analisis
Data
Frekuensi No. perc. (L1±0,1)cm (L2±0,1)cm
800 1 10,5 33,0
2 10,0 32,0
3 9,8 33,3
4 8,7 31,7
5 10,5 32,0
900 1 7,5 27,5
2 6,0 26,4
3 6,1 26,0
4 6,7 26,5
5 7,0 25,2
1000 1 6,0 23,0
2 5,2 24,2
3 6,0 23,4
4 5,8 23,9
5 5,6 23,8

14. 1100 1 4,5 18,0
2 4,1 19,4
3 4,3 17,5
4 3,2 17,9
5 4,5 18,0
1200 1 5,0 22,0
2 3,3 22,5
3 5,3 21,7
4 3,8 20,8
5 4,8 20,1
1300 1 4,0 17,0
2 4,4 18,5
3 3,8 17,3
4 4,0 17,2
5 3,9 16,5

15. Data dalam bentuk grafik
Untuk mengetahui nilai 1/v
hubungan 1/
dengan f
4
3.8
3.6 y = 0.002x +
1/λ . 0,01
3.4 0.063
3.2
3 R² = 0.788 Y-Values
2.8
2.6
2.4
2.2 Linear (Y-
2
Values)
700 9001100 1400
8001000 1300
1200
f

16. : Analisis Data
Data Tabel Untuk mencari v:
Dengan menggunakan rumus :
Untuk mencari data koreksi:
v=λxf
L2  3.L1 f = frekuensi garpu tala yang digunakan (Hz)
d
2
v = cepat rambat bunyi (m/s)
Untuk mencari  = panjang gelombang (m)
1 3
L1  d   atau L2  d  
4 4
maka diperoleh presentase ketidakpastian dan taraf ketelitian d.Untuk f=1100Hz
dari standart deviasi sebagai berikut.
v= v=(308,88 42,1)m/s
a.Untuk f=800Hz presentase ketidakpastian 13,6%
v=(360 22,5)m/s Taraf ketelitian 86,4%
presentase ketidakpastian 6,25% e.Untuk f=1200Hz
Taraf ketelitian 93,75% v=(405,78 57)m/s
b.Untuk f=900Hz presentase ketidakpastian 14%
v=(353,88 26,2)m/s taraf ketelitian 86%
presentase ketidakpastian 7,4% f.Untuk f=1300hz
Taraf ketelitian 92,6% v=(345,28 27)m/s
c.Untuk f=1000Hz presentase ketidakpastian 7,8%
v=(358,8 29,6)m/s taraf ketelitian 92,2%
presentase ketidakpastian 8,2%
Taraf ketelitian 91,8%

17. Diskusi
Secara teoritis kecepatan bunyi di udara menunjukkan antara 320-340
m/s.Sedangkan percobaan masing-masing kecepatan bunyi di tiap frekuensi
308-405 m/s.Taraf ketelitian menunjukkan kurang akuratnya data.Pada f=800Hz
v=(360 22,5)m/s dengan taraf ketelitian 93,75%.Pada f=900Hz
v=(353,88 26,2)m/s dengan taraf ketelitian 92,6%.Pada f=1000Hz
v=(358,8 29,6)m/s dengan taraf ketelitian 91,8%.Pada f=1100Hz
v=(308,88 42,1)m/s dengan taraf ketelitian 86,4%.Pada f=1200Hz
v=(405,78 57)m/s dengan taraf ketelitian 86%.Pada f=1300hz v=(345,28 27)m/s
dengan taraf ketelitian 92,2%.Perbandingan antara teoritis dan percobaan yang
menunjukkan ketidaksamaan atau perbedaan dikarenakan kurang telitinya
dalam hal mendengarkan perubahan nada perubahan nada yang terjadi.

18. Kesimpulan
Dari eksperimen yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa :
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada
benda lain yang bergetar. Resonansi dapat terjadi apabila kedua frekuensi
sama atau frekuensi yang satu merupakan kelipatan frekuensi yang
lain.Dan dari hasil percobaan untuk kecepatan rambat bunyi tidak sesuai
dengan teoritis dikarenakan kurang telitinya saat mendengar adanya
perubahan nada.Jadi kita tahu bahwa:
• Semakin besar frekuensi sumber getar
maka semakin kecil panjang kolom udara
saat terjadi resonansi petama

19. Saran
Berdasarkan hasil yang kami dapatkan, maka sebaiknya
dilakukan hal-hal sebagai berikut :
A.Hendaknya melakukan eksperimen di tempat yang sunyi,
benar-benar teliti dan konsentrasi dalam mendengarkan
bunyi saat terjadi resonansi pertama dan kedua. Serta yang
mendengarkan cukup satu orang saja.
B.Dalam menarik seharusnya perlahan dan diulangi
sehingga didapat hasil panjang kolom udara yang benar
untuk mengetahui (L1) yaitu nada dasar dan (L2) yaitu nada
atas 1.

20. Daftar pustaka
Tim Dosen Fisika 2011.Panduan Praktikum Fisika
Dasar I.Surabaya :Unesa.