LAPORAN FISIKA EKSPERIMEN IIEKSPERIMEN GELOMBANG DENGAN BANTUAN PC/LAPTOP SOUND CARD

YOLANITA SEPTIANA (E1Q 009023) B. HUSNUL KHOTIMAH (E1Q 009031)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MATARAM 2012

BAB I PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG Gelombang banyak kita temui di sekitar kita dan bahkan kita gunakan tanpa kita sadari.

Ketika kita sedang mengisi air di dalam suatu wadah, maka kita akan melihat terbentuknya gelombang di permukaan air. Jika kita pergi ke tepi kolam, danau atau laut, kita melihat gelombang yang tidak pernah berhenti. Ketika kita berbicara, maka gelombang keluar dari rongga mulut kita. Ketika kita menggunakan telepon selular kita, kita juga telah menggunakan gelombang untuk menghantarkan suara kita. Jelas bahwa gelombang menjadi dasar dari fenomenafenomena alam yang kita temui pirantipiranti yang kita gunakan seharihari. Meskipun gelombang banyak kita temui dalam kehidupan kita seharihari, tentunya tidak mudah untuk mendeskrepsikan kepada siswa kita bagaimana bentuk dan perilaku gelombang itu. Lebih mudah menjelaskan bagaimana suatu benda bergerak, misalkan gerak peluru, karena kita semua telah memiliki gambaran bagaimana gerak benda tersebut dari hasil pengamatannya seharihari. Akan tetapi, gelombang lebih bersifat abstrak karena, dalam banyak hal, bentuk dan cara perambatannya tidak dapat terlihat oleh mata. Beberapa fenomena, seperti pelayangan, interferensi dan difraksi, memang dapat ditunjukkan secara visual dengan bantuan peralatanperalatan khusus, yang terkadang cukup mahal. Dalam modul penelitian ini akan ditunjukkan bagaimana kita sebenarnya dapat memanfaatkan PC/laptop yang ada di rumah atau laboratorium kita untuk melakukan eksperimen gelombang, khususnya gelombang suara. Penelitian yang secara khusus mengkaji tentang alat musik sebagai sebuah masih sangat jarang dilakukan. Hal ini tentu saja membuka peluang untuk menjadikan penelitian alat musik seharihari dan juga prinsip kerja dari

yang mengaplikasikan konsep ilmiah (teori akustik) yang termasuk dalam penelitian bidang musik. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengkajian secara mendalam dan lebih lengkap mengenai alat musik karena beberapa alasan berikut:

pertama, peralatan yang tersedia sekarang semakin lengkap, akurat dan presisi, dapatmemanfaatkan berbagai software untuk analisis dan sisntesis bunyi,

kedua, setelah sekian lama bahan pembuatan drumband mengalami pelapukan sehinggaakan berpengaruh pada frekuensi getarnya,

ketiga, parameter yang dipelajari dapat diperluas tidak hanya mengenai frekuensi getartetapi dapat ditambah dengan warna bunyi yang ditimbulkannya (spektrum vibrasinya).

1.2

PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan dikaji dalam eksperimen ini meliputi : 1. Bagaimana gelombang bunyi dari sumber suara apabila jaraknya berbeda? 2. Apakah frekuensi dari sumber suara sama jika jaraknya berbeda?

1.3

TUJUAN

Tujuan yang ingin dicapai pada eksperimen ini adalah : 1. Melakukan pengujian akustik spektrum vibrasi bunyi dari sumber bunyi yang dianalisis menggunakan program aplikasi. 2. Mengetahui spectrum vibrasi bunyi dan frekuensi dari sumber suara 3. Secara khusus mengukur frekuensi getar setiap alat musik dan menganalisis spektrum getaran handphone.

1.4

HIPOTESA

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah maka hipotesa yang diajukan dalam penelitian ini adalah : 1. Ada pengaruh spectrum vibrasi bunyi dengan jarak. 2. Ada pengaruh frekuensi terhadap jarak

1.5

BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sumber suara yang bias dikontrol volumenya yaitu handphone.

1.6

KEGUNAAN

Manfaat yang didapatkan dari eksperimen ini adalah : 1. Sebagai sumbangan pemikiran untuk memperkaya ilmu pengetahuan . 2. Sebagai referensi ilmiah yang akan digunakan pada eksperimen selanjutnya .

BAB II KAJIAN TEORI

Gelombang adalah rambatan energi dengan tidak disertai perpindahan partikelnya. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan mengetahui jarak antara lembah dan bukit (gelombang transversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu regangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik. Gelombang bunyi adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, atau gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya didalam air, batubara, atau udara. Kebanyakan suara merupakan gabungan dari berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Herzt (Hz) dan amplitude atau penyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desible (dB). Interferensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang dan menimbulkan fenomena fisik yang dapat diamati. Interferensi dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada air yang berisi lapisan minyak diatasnya terlihat berwarna, gelembung sabun, lapisan tipis(thin film) dan lain sebagainya. Untuk menghasilkan interferensi dibutuhkan sumber-sumber gelombang(cahaya) yang bersifat koheren yaitu gelombang yang mempunyai frekuensi sama dan beda fase tetap dalam penjalarannya.

Hubungan cepat rambat bunyi, jarak, dan waktu dirumuskan secara matematis sebagai berikut. s= v t Keterangan: s : jarak tempuh bunyi (m) v : cepat rambat bunyi (m/s) t : waktu tempuh bunyi (s) Bunyi merupakan gelombang longitudinal. Cepat rambat gelombang dapat ditentukan dengan rumus berikut :

Keterangan: : panjang gelombang bunyi (m) T : periode (s) f : frekuensi bunyi (Hz)

Gelombang suara merupakan gelombang mekanik, yang tentunya membutuhkan gelombang medium untuk menjalar. Fungsi gelombang suara harmonik (yakni, terdiri dari satu frekuensi tertentu saja) yang menjalar satu arah sepanjang sumbu-x dapat diungkapkan sebagai :

dimana bilangan gelombang k dan frekuensi sudut besarnya ditentukan oleh kecepatan rambat v lewat hubungan

Gambar 1

Axis x mewakilkan panjang, dan I mewakilkan kuantitas yang bervariasi (misalnya tekanan udara untuk sebuah gelombang suara atau kekuatan listrik atau medan magnet untuk cahaya), pada suatu titik dalam fungsi waktu x. Panjang gelombang memiliki hubungan inverse terhadap frekuensi f, jumlah puncak untuk melewati sebuah titik dalam sebuah waktu yang diberikan. Panjan gelombang sama dengan kecepatan jenis gelombang dibagi oleh frekuensi gelombang. Ketika berhadapan dengan radiasi elektromagnetik dalam ruang hampa, kecepatan ini adalah kecepatan cahaya c, untuku sinyal (gelombang) di udara, ini merupakan kecepatan suara di udara. Hubungannya adalah mana: = panjang gelombang dari sebuah gelombang suara atau gelombang elektromagnetik di

c = kecepatan cahaya dalam vakum = 299,792.458 km/d ~ 300,000 km/d = 300,000,000m/d atau

v = kecepatan suara dalam udara = 343 m/d pada 20 C (68 F)

f = frekuensi gelombang(www.wikipedia/panjang-gelombang-suara.html)

BAB III 3.1 RANCANGAN PENELITIAN Penelitian ini dilakukan tiga tahap, yakni tahap persiapan,tahap pelaksanaan dan tahap akhir analisis data. Tahap persiapan Pada tahap persiapan peneliti mempersiapkan segala sesuatu yang dibutuhkan pada saat penelitian, diantaranya : a. Mempersiapkan alat dan bahan penelitian, Alat dan bahan yang digunakan adalah : 1. Komputer PC/Laptop yang dilengkapi dengan Sound Card 2. Speaker 3. Microphone 4. Meteran 5. Software komputer (Spectrum Analyzer) 6. Cok roll b. Menentukan tempat atau lokasi yang tepat, Penelitian dilaksanakan di rumah peneliti. c. Membuat format hasil pengamatan d. Menentukan sumber suara yang bisa dikontrol Tahap pelaksanaan Pada tahap pelaksanaan peneliti akan melakukan eksperimen yang akan diteliti. Adapun langkah-langkah yang ditempuh pada saat pelaksanaan, yakni : a. Menginstal software spectrum analyzer pada komputer PC/Laptop. b. Menghubungkan Speaker dengan komputer PC/Laptop. c. Menghubungkan microphone pada speaker

d. Membuka program spectrum analyzer pada komputer PC atau Laptop agar tampilannya seperti :

e. Menentukan jarak sumber bunyi dengan komputer PC/Laptop menggunakan meteran. f. Mendekatkan sumber suara dengan microphone. g. Mengubah jarak sumber suara dengan PC komputer /Laptop. h. Menganalisa frekuensi dan spectrum gelombang yang tampil pada layar komputer PC/Laptop. i. Mencatat hasil pengamatan dalam buku pengamatan. No 1 2 3 4 Jarak Volume frekuensi Spektrum gelombang

5 dst Tahap akhir a. Menganalisis hasil pengamatan b. Menyimpulkan data pengamatan c. Menyusun laporan akhir penelitian.

A. Jenis Penelitian Jenis penelitian ini adalah eksperimen. Penelitian eksperimen adalah penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap variable-variabel yang diteliti dan dalam kondisi yang dikendalikan (Sugiyono,2011:11).

B. Variabel penelitian Penelitian eksperimen ini melibatkan beberapa variabel yang dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Variabel independen Menurut sugiyono (2010:61), variabel ini sering disebut juga dengan variabel bebas. Variabel bebas adalah varaibel yang mempengaruhi atau yang menjadi sebab timbulnya variabel dependen (terikat). Dalam penelitian ini, yang menjadi variabel bebas adalah jarak. b. Variabel dependen Variabel dependen atau variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi atau menjadi akibat adanya variabel bebas. Variabel terikat didalam penelitian ini adalah frekuensi dan spektrum vibrasi bunyi. c. Variabel kontrol

Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga hubungan variabel bebas terhadp variabel terikat tidak dipengaruhi faktor luar yang tidak diteliti.

C. Design Penelitian Berdasarkah jenis eksperimen yang akan diteliti maka kami menggunakan design True Experimental Design. Dikatakan true experimental (eksperimen yang sebenarnya/betulbetul) karena dalam desain ini peneliti dapat mengontrol semua variabel luar yang mempengaruhi jalannya eksperimen. Dengan demikian validitas internal (kualitas pelaksanaan rancangan penelitian) dapat menjadi tinggi. Ciri utama dari true experimental adalah bahwa, sampel yang digunakan untuk eksperimen maupun sebagai kelompok kontrol diambil secara random (acak) dari populasi tertentu. Jadi cirinya adalah adanya kelompok kontrol dan sampel yang dipilih secara random. D. Populasi dan Sampel a. Populasi Dalam penelitian ini yang menjadi populasinya adalah alat elektronik sebagai sumber suara. b. Sampel Sampel dalam penelitian ini adalah handphone BlackBerry Tourch type 9800 yang menjadi sumber suara terkontrol.