PEMBUKTIAN HUKUM MELDE DENGAN PEWAKTU KETIK SEBAGAI PENGGANTI VIBRATOR

Oleh:

ALDO HERPRIADINPM: 1011040005

Dosen Pembimbing: Syamsul Rizal, M.Pd

SEMINAR FISIKA

DAFTAR ISI

PENDAHULUAN

LANDASAN TEORI

METODOLOGI PENELITIAN

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

FOTO PENELITIAN

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Melde salah seorang ilmuan yang menyelediki cepat rambat gelombang transversal pada dawai, gelombang datang transversal dan gelombang pantul transversal dari ujung tetap dari seutas tali menghasilkan gelombang stasioner transversal, yang amplitudonya berubah-ubah. Dalam percobaannya Melde menggunakan alat yang bernama sanometer alat ini terdiri dari sebuah vibrator sebagi pemberi getaran, sebuah papan, dan katrol yan nantinya berfunsi sebagai penggatung beban dan pegait tali, bedasarkan percobaan Melde diatas timbul pertanyaan apakah sumber getaran vibrator dapat diganti dengan pewaktu ketik.

PENDAHULUAN

Rumusan Masalah

Apakah hukum Melde dapat di buktikan dengan menggunakan pewaktu ketik (tiker time) sebagai pengganti vibrator?

Tujuan Penelitian

1. Mengetahui prisip kerja pewaktu ketik sebagai sumber getaran

2. Mengetahui pengaruh beban terhadap kecepatan gelombang pada tali

Manfaat Penelitian

1. Bagi penulis dapat menambah pengetahuan tentang hukum Melde.

2. Bagi pembaca dapat memberikan motivasi untuk melanjutkan penelitian ini.

Batasan Masalah

Pembuktian hukum Melde dengan pewaktu ketik (tiker time) dan cepat rambat gelombang di lihat secara manual dan menggunakan rumus matematis.

syarat batas bagi seutas tali

pewaktu ketik sebagai sanometer

gelombang

Landasan Teori

GELOMBANG

Handayani (2009:14) menyatakan bahwa “gelombang merupakan getaran yang merambat, dalam perambatannya disertai dengan perpindahan energi yang tidak di ikuti dengan perpindahan materi.

Untuk menentukan cepat rambat gelombang stasioner pada seutas dawai atau tali kita lakukan percobaan Medel

Menurut Suparmo (2009:144) menyatakan bahwa: ”Medel berkesimpulan bahwa cepat rambat gelombang pada tali berbanding lurus dengan akar tegangan dan bebanding terbalik dengan massa persatuan panjang ditulis dengan persamaan:

v = kecepatan gelombang pada tali (m/s)F = tegangan (N)µ = m/L massa tali tiap meter (kg/m).”Dengan:

Lebih lanjutnya Kanginan (2007:16) bahwa: “hukum Melde berbunyi cepat rambat gelombang trasversal dalam dawai adalah sebanding dengan akar kuadrat gaya tegangan dawai (v F)dan berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa per panjang dawai

v

Syarat batas bagi seutas tali

Menurut Zemansky (1999:505) “pulsa yang tiba di tambatan mengerjakan gaya terhadapnya dan reaksi terhadap gaya ini “menendang kembali” pada tali, menimbulkan pulsa pantulan yang merambat ke arah yang berlawanan.

Pada ujung bebas, pulsa yang tiba menyebabkan tali itu “mencambuk” dan timbul pula gelombang pantulan. Syarat bagi peristiwa ujung-ujung tali itu disebut syarat batas”.

Pulsa datang

Pulsa semu

Ujung tetap

Pulsa datang

Pulsa semuUjung bebas

a) gelombang pada ujung tetap,b) gelombang pada ujung bebas

pewaktu ketik sebagai sanometer

Sanometer adalah untuk menyelidiki hubungan frekuensi senar/dawai dengan panjang senar, bahan senar, dan tegangan senar. Sanometer terdiri dari sebuah papan berongga yang di bagian ujungnya diletakan beban dan diujung lainnya diletakan sumber getaran.

Dalam percobaan Melde ingin melihat yaitu:

Semakin pendek senar, frekuensi makin tinggi

Semakin kecil kawatnya, frekuebsinya makin

tinggi

Semakin kecil massa jenisnya frekuensi makin

tinggi

Semakin tegang senarnya, frekuensinya makin

tinggi

Pewaktu ketik biasanya digunakan dalam percobaan menyelidiki gerak lurus beraturan menjadi pengganti dari vibrator sebagai sumber getaran. Apabila pewaktu ketik dihidupkan maka tali akan bergetar sehingga pada tali akan merambat gelombang transversal. Kemudian pewaktu ketik digeser menjauhi atau mendekati katrol secara perlahan-lahan sehingga pada tali timbul gelombang stasioner.

METODELOGI PENELITIAN

Waktu danTempat Penelitian

Penelitian ini dilaksankan pada tanggal 23 mei 2013 di Laboratorium program studi Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Serambi Mekkah Banda Aceh.

Alat dan Bahan Percobaan

Alat •Pewakyu ketik •Kabel •Sumber tegangan •Mistar•1 set beban bercelah•Rel Presisi

Bahan •Benang nilon

Prosedur Percobaan

1. Rangkai alat seperti pada gambar Kemudian sambungkan tiker timer ke power suply sehingga benang dapat membentuk pola gelombang.

2. Frekuensi gelombang sama dengan frekuensi getaran dan sama pula dengan frekuensi yang dihasilkan power suply biasanya f = 50 Hz.

3. Gunakan beban m (F = mg) dan ukurlah panjang gelombang

4. Ulangi langkah (1) dan (2) dengan mengubah beban m.

no m (kg) L (m)T=F= mg (N)

µ= (kg/m)

V(m/s)

1 0,05 kg 1,20 m

2 0,1 kg 1,00 m

3 0,15 kg 0,80 m

4 0,2 kg 0,60 m

Tabel: Data hasil penelitian

Teknik Analisa Data

Yaitu dengan menyajikan setiap data yang diperoleh sesuai dengan prosedur penelitian di atas dalam bentuk tabel.

Teknik Analisa Data

Dari persamaan hukum 2 Newton maka untuk tegangan tali diperoleh: Dimana:

T=F = tegangan tali (N)m = massa benda (kg)g = percepatan grafitasi bumi (m/s2)

T=F= mg

sedangkan µ ialah massa persatuaan panjang di tulis dengan:

µ=

µ = Dimana:L = panjang tali (m)

Bahwa kecepatan merambat gelombang transversal pada dawai :

a. berbanding lurus dengan akar panjang dawai,

b. berbanding terbalik dengan akar massa dawai,

c. berbanding lurus dengan akar gaya tegangan dawai,

d. berbanding terbalik dengan akar massa per satuan panjang dawai,e. berbanding terbalik dengan akar massa jenis dawai,

e. berbanding terbalik dengan akar luas penampang dawai.

Pernyataan tersebut jika dinyatakan dalam persamaan adalah sebagai berikut.

v = kecepatan gelombang pada tali (m/s)

F = tegangan (N)µ = m/L massa tali tiap meter

(kg/m).

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 

Data Hasil Penelitian

no m (kg) L (m)T=F= mg (N)

µ= (kg/m)

V(m/s)

1 0,05 kg 1,20 m 0,5 0,04 3,53

2 0,1 kg 1,00 m 1,0 0,1 3,16

3 0,15 kg 0,80 m 1,5 0,18 2,88

4 0,2 kg 0,60 m 2,0 0,33 2,46

Analisa Data Hasil Penelitian

Analisa data dalam penelitian ini menggunakan rumus mencari cepat rambat gelombang dengan persamaan Melde

keterangan:v = kecepatan gelombang

pada tali (m/s)F = tegangan tali (N) µ = m/L massa tali tiap

meter (kg/m). m = massa beban

(kg) g = percepatan

grafitasi bumi (m/s2)

L = panjang tali (m)

Dengan :

F = m.g

Sedangkan:

1. Analisa data untuk panjang tali 120 cm

Diketahui : m = 0,05 kg L = 120 cm = 1,20 m

g = 10 m/s2

F = m.g = 0,05 kg . 10 m/s2

= 0,5 N

µ =

= 0,04 kg/m

Mencari cepat rambat gelombang dengan persamaan Melde

2. Analisa data untuk panjang tali 100cm

Diketahui : m = 0,1 kg L = 100 cm = 1,00 m

g = 10 m/s2

F = m.g = 0,1 kg . 10 m/s2

= 1,0 N

Mencari cepat rambat gelombang dengan persamaan Melde

µ =

= 0,1 kg/m

3. Analisa data untuk panjang tali 80 cm

Diketahui : m = 0,15 kg L = 80 cm = 0,8 m

g = 10 m/s2

F = m.g = 0,15 kg . 10 m/s2

= 1,5 N

Mencari cepat rambat gelombang dengan persamaan Melde

µ =

= 0,18 kg/m

4. Analisa data untuk panjang tali 60 cm

Diketahui : m = 0,2 kg L = 60 cm = 0,6 m

g = 10 m/s2

F = m.g = 0,2 kg . 10 m/s2

= 2,0 N

µ =

= 0,33 kg/m

Mencari cepat rambat gelombang dengan persamaan Melde

Besarnya harga rata-rata cepat rambat gelombang

Setelah analisis data maka harga atau nilai rata-rata dari cepat rambat gelombang yang penulis dapatkan adalah:

=

= 3,00

ṽ =

Tabel distribusi frekuensi

NO Vi Vi - (Vi - 2

1 3,53 3,53 – 3,00 0,28

2 3,16 3,16 -3,00 0,02

3 2,88 2,88 – 3,00 0,01

4 2,46 2,46 – 3,00 0,29

2 0,6Standar deviasi (sd)

Sd =

=

= = 0,34Sd = =

Hasil pengukuran

Hp =

Hp = 3,00 + 0,34 = 3,34Hp = 3,00 – 0,34 = 2,66

Kesalahan relatif

Kr =

Kr = = =

PEMBAHASAN

Berdasarkan analisa data untuk cepat rambat gelombang dengan menggunakan persamaan melde di mana berkesimpulan bahwa cepat rambat gelombang pada tali berbanding lurus dengan akar tegangan dan bebanding terbalik dengan massa persatuan panjang ditulis dengan persamaan:

Semakin besar tegangan pada tali maka cepat rambat gelombang pada tali maka akan semakin lambat

KESIMPULAN DAN SARAN

Teori Melde terbukti yang mengatakan bahwa cepat rambat gelombang pada tali berbanding lurus dengan akar tegangan dan bebanding terbalik dengan massa persatuan panjang. Pengunaan pewaktu ketik tidaklah mempengaruhi cepat rambat gelombang yang sangat berpengaruh di penelitian ini ialah panjang dan tegangan tali.

Kepada pembaca yang ingin melakukan percobaan ini lebih lanjut, hendaklah melakukan percobaan dengan menggunakan jenis tali dan sumber getaran yang berbeda-beda.

Kesimpulan

Saran

FOTO-FOTO PENELITIAN

Wassalam

Sekian Terima Kasih