LAPORAN FISIKA KOLOM UDARA
TUJUAN
1. Mempelajari fenomena resonansi
gelombang suara.
2. Mengukur kecepatan rambat gelombang
suara di udara.
I.
LANDASAN TEORI
Bila garputala digetarkan di atas tabung resonansi,
maka getarannya akan menggetarkan kolom udara di dalam
tabung resonansi. Dengan mengatur panjangnya kolom udara di dalam tabung
resonansi, maka akan terdengar dengung menjadi lebih keras, ini berarti terjadi
resonansi.
Jika pada salah satu tabung diletakan sebuah sumber
suara sedangkan ujung tabung lainnya ditutup, maka gelombang suara akan
merambat melewati udara di dalam tabung dan ketika sampai di ujung yang
tertutup, gelombang tersebut dipantulkan. Dengan demikian di dalam tabung
terdapat gelombang datang dan gelombang pantul. Kedua gelombang ini akan
berinterferensi. Pada frekuensi gelombang suara tertentu, gelombang ini akan
berinterferensi. Pada frekuensi gelombang suara tertentu, gelombang hasil
interferensi akan menghasilkan gelombang berdiri. Peristiwa ini dinamakan
resonansi. Dengan kata lain, resonansi adalah peritiwa bergetarnya suatu sistem
fisis dengan nilai frekuensi tertentu akibat dipengaruhi oleh sistem fisis lain
(sumber) yang bergetar dengan frekuensi tertentu pula dimana nilai kedua
frekuensi ini sama.
Syarat terjadinya resonansi adalah :
L = (2n-1)lamda/4 dimana:
L= panjang tabung
n=1,2,3,...... adalah orde resonansi frekuensi
dasar, tingkat pertama,dst.
lamda= panjang
gelombang
Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat mengamati resonansi menggunakan
kolom udara. Jika pada kolom udara yang terletak diatas permukaan air
digetarkan garputala maka molekul-molekul air akan bergetar.
Resonansi pada
kolom udara terjadi jika :
·
Pada permukaan air terjadi simpul gelombang
·
Pada ujung tabung bagian atas merupakan perut gelombang
Peristiwa resonansi terjadi
sesuai dengan getaran udara pada pipa organa tertutup. Jadi, resonansi pertama
akan terjadi jika panjang kolom udara di atas air ¼ lamda, resonansi
kedua ¾ lamda, resonansi
ketiga 5/4 lamda dan seterusnya.
Kolom udara pada percobaan penentuan
resonansi diatas berfungsi sebagai tabung resonator. Peristiwa reonansi ini
dapat dipapakai untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara. Agar
terdapat terjadi resonansi, panjang kolom udaranya adalah l= (2n-1) ¼ lamda dengan n = 1,2,3,....
Berdasarkan penjelasan
tersebut, dapat ditentukan bahwa resonansi berurutan dapat di dengar apabila
suatu resonansi dengan resonansi berikutnya memiliki jarak deltal= ½ lamda. Jika
frekuensi garputala diketahui, cepat rambat gelombang bunyi diudara dapat
diperoleh melalui
v= lamda . f
dengan :
v = cepat rambat bunyi di udara
( m/s )
lamda = panjang
gelombang (m)
f = frekuensi sumber bunyi (Hz)
II.
ALAT DAN BAHAN
Alat &
bahan yang diperlukan dalam percobaan ini adalah :
III.
LANGKAH KERJA
1. Mengatur alat dan bahan sehingga
seperti gambar di bawah in :
2. Mengisi reservoir dengan air
secukupnya.
3. Mengambil sebuah garputala, membaca
dan mencatat frekuensi garputala tersebut.
4. Memukulkan garputala yang diketahui
frekuensinya sedikit di atas tabung kaca.
5. Perlahan – lahan menurunkan permukaan
air di dalam tabung resonansi dengan cara menurunkan reservoir sambil
mendengarkan suara yang ditimbulkan oleh garputala.
6. Menghentikan penurunan permukaan air
jika terdengar nada resonansi. Ini adalah resonansi nada dasar. Resonansi dapat
diketahui sedang terjadi jika terdengar bunyi yang lebih keras.lalu mengukur
panjang kolom udara di dalam tabung, l0
7. Menurunkan lagi reservoir sambil
mendengarkan perubahan suara dari garputala. Hentikan penurunan permukaan air
jika terdengar nada resonansi. Ini adalah resonansi nada tingkat pertama.lalu
mengukur panjang kolom udara di dalam tabung, l1.
8. Menurunkan lagi reservoir sampai
terdengar resonansi nada tingkat kedua. Ukurlah panjang kolom udara di dalam
tabung, L2.
9. Menaikan reservoir sehingga permukaan
air dekat dengan ujung tabung.
10. Menulis data hasil percobaan
IV.
HASIL PERCOBAAN
NO
|
F (Hz)
|
(l1+/_0,05) m
|
(l2+/_0,05) m
|
1
|
288
|
0,29
0,27
0,30
|
0,79
0,81
0,86
|
lrata-rata
|
0,287
|
0,820
|
2
|
341
|
0,35
0,30
0,34
|
0,90
0,85
0,99
|
lrata-rata
|
0,330
|
0,947
|
V.
ANALISIS
§ Analisis selama pengamatan
Selama
percobaan berlangsung, saya mengamati bahwa peristiwa yang terjadi adalah air
ikut bergetar karena getaran dari garputala. Maka sesuai dengan pengertian dari
resonansi bahwa resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu benda karena
getaran benda lain, dalam percobaan ini getaran garpu tala meresonansi air.
§ Perhitungan
1.
Besar
cepat rambat bunyi (v) jika frekuensi konstan (288 Hz) dengan persamaan v= 2f(l2
- l1) :
v1= 2f(l2 - l1)
= 2. 288 (0,820 – 0,287)
= 307,584 m/s
2.
Besar
cepat rambat bunyi (v) jika frekuensi konstan (341 Hz) dengan persamaan v= 2f(l2
- l1) :
V2= 2f(l2 - l1)
= 2. 341 (0,947 – 0,330)
= 420,794 m/s
§ Tabel hasil analisis
NO
|
F (Hz)
|
(l1+/_0,05) m
|
(l2+/_0,05) m
|
v (m/s)
|
1
|
288
|
0,29
0,27
0,30
|
0,79
0,81
0,86
|
307,584
|
lrata-rata
|
0,287
|
0,820
|
2
|
341
|
0,35
0,30
0,34
|
0,90
0,85
0,99
|
420,794
|
lrata-rata
|
0,330
|
0,947
|
VI. KESIMPULAN
2. Dalam
percobaan ini getaran garpu tala meresonansi air.
3. Resonansi adalah proses
bergetarnya suatu benda dikarenakan ada benda lain yang bergetar
4. Besar cepat rambat bunyi
(v) jika frekuensi konstan 288
Hz adalah 307,584 m/s.
5. Besar cepat rambat bunyi
(v) jika frekuensi konstan 341
Hz adalah 420,794 m/s.
Sekian artikel LAPORAN FISIKA KOLOM UDARA kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel LAPORAN FISIKA KOLOM UDARA dengan alamat link https://praktikum-laporan.blogspot.com/2012/09/laporan-fisika-kolom-udara.html