Tujuan Praktikum

Menentukan cepat rambat suatu gelombang

Menentukan hubungan frekuensi terhadap cepat rambat gelombang

Menentukan isyarat gelombang pada ujung terikat,bebas dan tak hingga

Menyelidiki pengaruh redaman terhadap suatu gelombang

Teori Dasar

Gelombang adalah getaran yang merambat.

Jadi di setiap titik yang dilalui gelombang terjadi getaran, dan getaran tersebut berubah

fasenya sehingga tampak sebagai getaran yang merambat.

Terkait dengan arah getar dan arah rambatnya, gelombang dibagi menjadi dua kelompok,

gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang transversal arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarannya,

sedangkan gelombang longitudinal arah rambatnya searah dengan arah

getarannya.

Jika kita mengikatkan ujung tali pada tiang, kemudian ujung tali yang lain kita getarkan

maka getaran tersebut akan merambat sepanjang tali menuju ke ujung tali yang lain.

Getaran yang merambat sepanjang tali inilah yang disebut gelombang tali.

Jika frekuensi penggetar dapat diketahui dan panjang gelombang dapat dihitung maka

cepat rambat gelombang pada tali dapat ditentukan.

Cepat rambat gelombang pada tali dapat ditentukan dengan persamaan:

V = λ × f

Dan V = √ Fμ

 

Dimana :

V = cepat rambat gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

F = gaya tegangan tali (N)

μ = rapat massa tali (kg/m)

f=frekuensi(Hz)

Berdasarkan ampluitudonya, gelombang dapat dibedakan:

Gelombang berjalan

Gelombang berjalan ini ampluitudonya tetap. Jika salah satu ujung seutas

tali terikat dan pada ujung satunya digetarkan naik-turun, pada tali tersebut

dapat dilihat gelombang berjalan yang menuju ujung terikat.

Ampluitudo tali yang digetarkan terus menerus akan selalu tetap, oleh

karenanya gelombang yang memiliki ampluitudo tetap setiap saat disebut

gelombang berjalan.

Gelombang stasioner

Gelombang stasioner adalah gelombang yang memiliki ampluitudo yang

berubah-ubah antara nol sampai nilai maksimum

Gelombang Stasioner pada ujung terikat

Seutas tali diikatkan kuat pada sebuah tiang dan ujung yang satunya digetarkan

terus menerus.

Setelah mengenai tiang, gelombang datang akan terpantul. gelombang pantulan

akan berbalik fase.

Jadi, gelombang pantulnya berbeda fase 180 derajat dengan gelombang datang.

Gelombang Stasioner Akibat Pantulan pada Ujung Bebas

Yang dimaksud ujung bebas adalah ujung yang bisa bebas bergerak.

Gelombang pantulan pada ujung bebas tidak mengalami perubahan fase, hanya

berbalik arah.

Alat dan Bahan

Laptop

Software Wave On A String yang telah terinstal pada laptop yang terdiri atas :

• Stopwatch (dalam software)

• Mistar (dalam software)

• Tali (dalam software)

• Ruller ( penggaris)

• Dumpling

• Alat digital ( pengukur frekuensi, perioda, amplitudo)

PROSEDUR PERCOBAAN

Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan pada praktikum Wave On A String.

Dengan aplikasi yang ada pada laptop ( sudah terinstal ) , lalu melakukan praktikum

dengan aplikasi tersebut.

Percobaan pertama yaitu menetapkan nilai frekuensi dan panjang tali yang akan

digunakan, amplituonya juga ditetapkan.

Sebelum melakukan pengukuran terlebih dahulu menetapkan dumpling dalam keadaan

nol ( tidak ada) dan sudah menekan tombol on pada stopwatch. Kemudian mengukur

banyaknya gelombang yang dihasilkan dengan menghentikan gelombang jika sudah

sampai pada ujung tali yang terikat sebelum gelombang tersebut memantul kembali.

Setelah itu menghitung panjang gelombang yang diperoleh dan frekuensi ukurnya.

Menggunakan stopwatch untuk mengukur waktu yang diperoleh untuk mendapatkan

banyak gelombang . Melakukan percobaan ini sebanyak 10 kali.

Menghitung nilai periode dan cepat rambat gelombang yang diperoleh dari pengukuran

dan perhitungan.

Memasukkan data yang diperoleh pada tabel 1.

Percobaan kedua, sama dengan percobaan pertama, namun pada percobaan kedua ini kita

mengubah nilai frekuensi yang digunakan.

Melakukan langkah 3 sampai 6 sebanyak 10 kali dan memasukkan data yang diperoleh

pada tabel 2.

Percobaan ketiga yaitu melakukan paa gelombang pulsa seperti pada gelombang osilasi

dan menentukan gejalanya pada ujung terkat, ujung bebas dan tak berujung.

Percobaan keempat yaitu menentukan bentuk gelombang jika gelombang diberi redaman

dan menjelaskannya.

TABEL DATA WAVE ON A STRING

Percobaan OSCILATE

Tabel Percobaan Cepat Rambat Gelombang

Diketahui : f = 1 Hz

x = 0,0076 m A = 0,01 m

Perc

ken ( λ ) λ ( m ) t (s) T ( s) Fukur (Hz) Vu (m/s)

Vh

(m/s)

1 1,5 λ 0.062m 1.24 s 0.82s 1.25Hz 0,06 m/s 0.075 m/s

2 1.25 λ 0,063m 1.26s 1,s 1Hz 0,06 m/s 0.06m/s

3 1.25 λ 0,06 m 1.20s 0.96s 1.04Hz 0,063 m/s 0.062 m/s

4 1.25 λ 0,062 m 1.24s 0.99s 1 Hz 0,06 m/s 0.06 m/s

5 1.25 λ 0,061m 1.23 s 0.98s 1 .02Hz 0,06 1m/s 0.061 m/s

6 1.25 λ 0,063m 1.26s 1s 1Hz 0,06 m/s 0.06 m/s

7 1.25 λ 0,059 m 1.20s 0.96 s 1.04Hz 0,06 3m/s 0.062 m/s

8 1.25 λ 0,06 m 1.23s 0.98s 1.02Hz 0,06 1m/s 0.061 m/s

9 1.25 λ 0,062 m 1.24s 0.99s 1 Hz 0,06m/s 0.06 m/s

10 1.25 λ 0,06 m 1.23s 0.98 s 1.02 Hz 0,06 1m/s 0.063 m/s

Diketahui : f = 1,5 Hz

x = 0,0076 m

A = 0,01 m

Perc

ken ( λ ) λ ( m ) t (s) T ( s ) Fukur (Hz) Vu (m/s) Vh (m/s)

1 1,5 λ 00425 m 1,24 s 0,82 s 1,22 Hz 0,0518 m/s0,05185

m/s

2 2 λ 0,04 m 1,31 s 0,655 s 1,52 Hz 0,061 m/s 0,0608 m/s

3 1,75 λ 0,045 m 1,25 s 0,71 s 1,41 Hz 0,0633 m/s0,06345

m/s

4 1,5 λ 0,045 m 1,23 s 0,82 s 1,22 Hz 0,0548 m/s 0,0549 m/s

5 1,5 λ 0,045 m 1,24 s 0,82 s 1,22 Hz 0,0548 m/s 0,0549 m/s

6 1,5 λ 0,045 m 1,21 s 0,81 s 1,23 Hz 0,0556 m/s0,05535

m/s

7 1,5 λ 0,045 m 1,25 s 0,83 s 1,2 Hz 0,0542 m/s 0,054 m/s

8 1,75 λ 0,04 m 1,22 s 0,69 s 1,44 Hz 0,0579 m/s 0,0576 m/s

9 1,75 λ 0,04 m 1,21 s 0,69 s 1,44 Hz 0,0579 m/s 0,0576 m/s

10 1,75 λ 0,04 m 1,21 s 0,69 s 1,44 Hz 0,0579 m/s 0,0576 m/s

Pengolahan Data

Percobaan 1

TABEL 1

　 　 Diketahui : f = 1 Hz

　 　 x = 0,0076 m

　 　 A = 0,01 m

　 　　 　 Rumus yang digunakan : T = t/n

　 　 F = n/t

　 　 Vu = x/t

　 　 Vh = λ f

1. T = 1.24/1.5 = 0.82 s

f = 1/0.82= 1.21 Hz

　 　 Vu = 0.076/1.24 = 0,06 m/s

　 　 Vh = 0.062x1.21 = 0.075 m/s

2. T = 1.26/1.26 = 1 s

f = 1Hz

　 　 Vu = 0.076/1.26= 0.06 m/s

　 　 Vh = 0.06x1 = 0.06 m/s

3. T = 1.2/1.25=0.96 s

f = 1/0.96 =1.04 s

　 　 Vu = 0,076/1.2 = 0.063m/s

　 　 Vh = 0.06x1.04 = 0.062m/s

4. T = 1.24/1.25 = 0.99s

f = 1Hz

　 　 Vu = 0.076/1.24= 0.06m/s

　 　 Vh = 0.06x1= 0.06m/s

5. T = 1.23/1.25 = 0.98s

f = 1.02Hz

　 　 Vu = 0.076/1.23 = 0.061 m/s

　 　 Vh = 0.06x1.02 = 0.061 m/s　 　

6. T = 1.26/1.26= 1s

f = 1 Hz

　 　 Vu = 0.076/1.26 = 0.06 m/s

　 　 Vh = 0.06x1= 0.06m/s

7. T = 1.20/1.25 = 0.96 s

f = 1.041Hz

　 　 Vu = 0.076/1.20= 0.063 m/s

　 　 Vh = 0.06x 1.041= 0.062m/s

8. T = 1.23/1.25= 0.98s

f = 1.02Hz

　 　 Vu = 0.076/1.23= 0.061 m/s

　 　 Vh = 0.06x1.02 = 0.061 m/s

9. T = 1.24/1.24 = 1 s

f = 1Hz

　 　 Vu = 0.076/1.24= 0.06m/s

　 　 Vh = 0.06x1 = 0.06m/s

10. T = 1.23/1.25 = 0.98 s

f = 1.02 Hz

　 　 Vu = 0.076/1.23 = 0.061 m/s

　 　 Vh = 0.061x1.02 = 0.063m/s

Tabel 2

　 　 Diketahui : f = 1,5 Hz

　 　 x = 0,0076 m

　 　 A = 0,01 m

　 　 　 　 Rumus yang digunakan : T = t/n

　 　 F = n/t

　 　 Vu = λ/T

　 　 Vh = λ f

GELOMBANG MERAMBAT TANPA REDAMAN

1. T = 1,24/1,5 = 0,82 s

f = 1/0,82 = 1,22 Hz

　 　 Vu = 0,0428/0,82 = 0,0518 m/s

　 　 Vh = 0,0425.0,22 = 0,05185 m/s

2. T = 1,31/2 = 0,655 s

f = 1/0,655 = 1,52 Hz

　 　 Vu = 0,04/0,655 = 0,061 m/s

　 　 Vh = 0,04.1,52 = 0,0608 m/s

3. T = 1,25/1,75 = 0,71 s

f = 1/0,71 = 1,41 Hz

　 　 Vu = 0,045/0,71 = 0,0633 m/s

　 　 Vh = 0,045.1,41 = 0,06345 m/s

4. T = 1,23/1,5 = 0,82 s

f = 1/0,82 = 1,22 Hz

　 　 Vu = 0,045/0,82 = 0,0548 m/s

　 　 Vh = 0,045.1,22 = 0,0549 m/s

5. T = 1,24/1,5 = 0,82 s

f = 1/0,82 = 1,22 Hz

　 　 Vu = 0,045/0,82 = 0,0548 m/s

Vh = 0,045.1,22 = 0,0549 m/s

6. T = 61,21/1,5 = 0,81 s

f = 1/0,81 = 1,23 Hz

　 　 Vu = 0,045/0,81 = 0,0556 m/s

　 　 Vh = 0,045.1,23 = 0,05535 m/s

7. T = 1,25/1,5 = 0,83 s

f = 1/0,83 = 1,20 Hz

　 　 Vu = 0,045/0,83 = 0,0542 m/s

　 　 Vh = 0045.1,20 = 0,054 m/s

8. T = 1,22/1,75 = 0,69 s

f = 1/0,69 = 1,44 Hz

　 　 Vu = 0,04/0,69 = 0,0579 m/s

　 　 Vh = 0,04.1,44 = 0,0576 m/s

9. T = 1,22/1,75 = 0,69 s

f = 1/0,69 = 1,44 Hz

　 　 Vu = 0,04/0,69 = 0,0579 m/s

　 　 Vh = 0,04.1,44 = 0,0576 m/s

10. T = 1,22/1,75 = 0,69 s

f = 1/0,69 = 1,44 Hz

　 　 Vu = 0,04/0,69 = 0,0579 m/s

　 　 Vh = 0,04.1,44 = 0,0576 m/s

Persentase Kesalahan

　 　

　 　 Percobaan 1

Data pertama : fh = 1.21 Hz fu = 1 Hz

　 　 Vu = 0,06 m/s

　 　 Vh = 0,075 m/s

％f = ((fu-fh) / fu ) x 100% = (1.21-1)/1.21x100% = 14%

%V = ((Vu-Vh) / Vu ) x 100% = ((0,075-0,06) / 0,075 ) x 100% =26%

GELOMBANG MERAMBAT DENGAN REDAMAN

　 　 Percobaan 2

　 　 Data pertama : fh = 1,22 Hz

　 　 fu = 1,5 Hz

　 　 Vu = 0,0518 m/s

　 　 Vh = 0,05185 m/s

％f = ((fu-fh) / fu ) x 100% = ((1,5-1,22) / 1,5 )x 100% = 18,6%

%V = ((Vu-Vh) / Vu ) x 100% = ((0,0518-0,05185) / 0,0518 ) x 100% = 0,09%

PERCOBAAN KEDUA

Dengan langkah yang sama pada gelombang osilasi lakukan pada gelombang pulse

dan tentukan gejalanya

Gelombang pulsa pada ujung terikat

Pada ujung terikat gelombang berjalan dihasilkan gelombang dijalankan setelah

sampai di ujung gelombang dipantulkan kembali dan jalannya berbeda lintasan dengan

gelombang datang.

Gelombang pulsa pada ujung bebas

Pada ujung bebas didapatkan setelah gelombang sampai di ujung gelombang akan

dipantulkan kembali dengan bentuk dan lintasannya yang sama dengan gelombang datang.

Gelombang pulsa pada tak berujung

Pada tak berujung gelombang datang tidak memantul kembali melainkan

diteruskan.

  Apa yang terjadi jika gelombang diberi redaman? Bagaimana bentuk

gelombangnya?

Jika gelombang diberi redaman (dumping), maka jumlah gelombang yang

terbentuk akan semakin banyak dan gelombang yang ia bentuk dalam keadaan lebih kecil

dari gelombang tanpa diberi redaman.

Bentuk gelombang :

PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pratikum tentang wave on string, kami melakukan dua variasi

pengukuran cepat rambat gelombang dengan membedakan nilai tetapan dari frekuensinya, jarak

dan amplitudonya. Dimana tiap pengukuran dilakukan sebanyak 10 kali maka data yang

didapatkan seluruhnya sebanyak 20 buah data, yang diukur adalah banyakgelombang, panjang

gelombang dan waktu yang diperlukan sedangkan yang dihitung berupa perioda, fekuensi ukur,

cepat rambat gelombang ukur dan cepat rambat gelombang hitung.

Pada pratikum wave on a string ini dapat diketahui dari pengolahan data bahwa semakin

besar frekuansi yang ditetapkan maka semakin kecil perioda yang didapatkan, dan semakin besar

panjang gelombang serta cepat rambat yang dihasilkan oleh gelombang tersebut.

Kesalahan pada saat pratikum dapat terjadi seperti kesalahan paralaks dalam menghitung

banyak gelombangnya sedangkan kesalahan pada saat pengambilan data panjang gelombang dan

waktu yang diperlukan relatif kecil karena pratikum dilaksanakan secara virtual lab.

KESIMPULAN

Cepat rambat suatu gelombang adalah

Hubungan frekuensi terhadap cepat rambat gelombang

Frekuensi berbanding lurus dengan cepat rambat gelombang

Isyarat gelombang

Pada ujung terikat

Gelombang dipantulkan kembali dan jalannya berbeda lintasan dengan

gelombang datang

Pada ujung bebas

Gelombang akan dipantulkan kembali dengan bentuk dan lintasannya

yang sama dengan gelombang datang

Pada ujung tak berhingga

Gelombang datang tidak memantul kembali melainkan diteruskan.

Pengaruh redaman terhadap suatu gelombang

Amplitudo gelombang akan mengecil dan akan membentuk garis lurus.

DAFTAR PUSTAKA

 

Giancoli, sarojo. 2010. Gelombang dan optik. Jakarta : Salemba Teknika

Halliday, resnick .1993. Fisika Dasar 2. Jakarta : Erlangga

https://www.academia.edu/10191940/GELOMBANG_TALI,di akses tanggal 19 November 2015

http://informasiana.com/gelombang-transversal-dan-longitudinal/di akses tanggal 19 November

2015

http://riyantihusna.blogspot.co.id/2013/06/gelombang-stasioner.htmldi akses tanggal 19

November 2015