JURNAL PRAKTIKUM

RESONANSI GELOMBANG BUNYI

ZULFIKAR ANSHARI OKTAFINAWAN

1202154136

KELOMPOK SI8D

LABORATORIUM FISIKA DASAR

PROGRAM PERKULIAHAN DASAR DAN UMUM

UNIVERSITAS TELKOM

2015-2016

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Ln

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Memahami peristiwa resonansi gelombang bunyi

2. Menentukan kecepatan rambat bunyi dalam udara

3. Memahami pengaruh perubahan suhu terhadap cepat rambat bunyi

II. PENGOLAHAN DATA

A. Secara Grafis

1. Frekuensi 700 Hz

Tabel Pengamatan

Panjang pipa

resonansi ke-n

Permukaan yang

diturunkan

Permukaan yang

dinaikan Ln (Rata-rata)

L1 0,11 m 0,11 m 0,11 m

L2 0,36 m 0,36 m 0,36 m

L3 0,61 m 0,61 m 0,61 m

L4 0,87 m 0,87 m 0,87 m

Grafik n terhadap Ln

𝐿𝑛 = 𝑣

2𝑓 𝑛 dimana, 𝐿𝑛 = 𝑦

𝑣

2𝑓= 𝑏

𝑛 = 𝑥

Tabel Regresi Linear

𝑏 = 𝑁Σ(𝑥𝑦) − ΣxΣy

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

𝑏 = (4 ∗ 6,14) − (10 ∗ 1,95)

(4 ∗ 30) − (10)2

𝑏 = (4 ∗ 6,14) − (10 ∗ 1,95)

(4 ∗ 30) − (10)2

𝑏 = 24,56 − 19,5

120 − 100=

5,06

20= 0,253

Δ𝑦2 = 1

𝑁 − 2[Σ𝑦2 −

Σx2(Σy)2 − 2ΣxΣyΣ(xy) + N(Σxy)2

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2]

Δ𝑦2 = 1

4 − 2[1,2707 −

(30 ∗ 3,8025) − (2 ∗ 10 ∗ 1,95 ∗ 6,14) + (4 ∗ 37,6996)

(4 ∗ 30) − (10)2]

Δ𝑦2 = 1

2[1,2707 −

114,075 − 239,46 + 150,7984

120 − 100]

Δ𝑦2 = 1

2[1,2707 −

25,4134

20] =

1

2[1,2707 − 1,2707]

Δ𝑦2 = 0

Δ𝑏 = Δy√𝑁

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

Δ𝑏 = 0√4

(4 ∗ 30) − (10)2= 0

No x y x2 y2 xy

1 1 0,11 1 0,0121 0,11

2 2 0,36 4 0,1296 0,72

3 3 0,61 9 0,3721 1,83

4 4 0,87 16 0,07569 3,48

Σ 10 1,95 30 1,2707 6,14

𝑏 = 𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝑏

𝑣 = 2 ∗ 700 ∗ 0,253 = 354,2 𝑚/𝑠

𝛥𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝛥𝑏

𝛥𝑣 = 2 ∗ 700 ∗ 0 = 0

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ± 𝛥𝑣}m/s

𝑣 = 354,2 m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −0

354,2) *100%

TK = 100%

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Ln

2. Frekuensi 800 Hz

Tabel Pengamatan

Panjang pipa

resonansi ke-n

Permukaan yang

diturunkan

Permukaan yang

dinaikan Ln (Rata-rata)

L1 0,09 m 0,09 m 0,09 m

L2 0,31 m 0,31 m 0,31 m

L3 0,52 m 0,52 m 0,52 m

L4 0,74 m 0,74 m 0,74 m

Grafik n terhadap Ln

𝐿𝑛 = 𝑣

2𝑓 𝑛 dimana, 𝐿𝑛 = 𝑦

𝑣

2𝑓= 𝑏

𝑛 = 𝑥

Tabel Regresi Linear

𝑏 = 𝑁Σ(𝑥𝑦) − ΣxΣy

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

𝑏 = (4 ∗ 5,23) − (10 ∗ 1,66)

(4 ∗ 30) − (10)2

𝑏 = 20,92 − 16,6

120 − 100

𝑏 = 4,32

20= 0,216

Δ𝑦2 = 1

𝑁 − 2[Σ𝑦2 −

Σx2(Σy)2 − 2ΣxΣyΣ(xy) + N(Σxy)2

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2]

Δ𝑦2 = 1

4 − 2[0,9222 −

(30 ∗ 2,7556) − (2 ∗ 10 ∗ 1,66 ∗ 5,23) + (4 ∗ 27,359)

(4 ∗ 30) − (10)2]

Δ𝑦2 = 1

2[0,9222 −

80,668 − 173,636 + 109,4116

120 − 100]

Δ𝑦2 = 1

2[0,9222 −

18,4436

20] =

1

2[0,9222 − 0,9222]

Δ𝑦2 = 0

Δ𝑏 = Δy√𝑁

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

Δ𝑏 = 0√4

(4 ∗ 30) − (10)2= 0

No x y x2 y2 xy

1 1 0,09 1 0,0081 0,09

2 2 0,31 4 0,0961 0,62

3 3 0,51 9 0,2704 1,56

4 4 0,74 16 0,5476 2,96

Σ 10 1,66 30 0,9222 5,23

𝑏 = 𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝑏

𝑣 = 2 ∗ 800 ∗ 0,216 = 345,6 𝑚/𝑠

𝛥𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝛥𝑏

𝛥𝑣 = 2 ∗ 800 ∗ 0 = 0

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ± 𝛥𝑣}m/s

𝑣 = 345,6 m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −0

345,6) *100%

TK = 100%

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Ln

3. Frekuensi 900 Hz

Tabel Pengamatan

Panjang pipa

resonansi ke-n

Permukaan yang

diturunkan

Permukaan yang

dinaikan Ln (Rata-rata)

L1 0,08 m 0,08 m 0,08 m

L2 0,28 m 0,28 m 0,28 m

L3 0,47 m 0,47 m 0,47 m

L4 0,67 m 0,67 m 0,67 m

Grafik n terhadap Ln

𝐿𝑛 = 𝑣

2𝑓 𝑛 dimana, 𝐿𝑛 = 𝑦

𝑣

2𝑓= 𝑏

𝑛 = 𝑥

Tabel Regresi Linear

𝑏 = 𝑁Σ(𝑥𝑦) − ΣxΣy

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

𝑏 = (4 ∗ 4,73) − (10 ∗ 1,5)

(4 ∗ 30) − (10)2

𝑏 = 18,92 − 15

120 − 100

𝑏 = 3,92

20= 0,196

Δ𝑦2 = 1

𝑁 − 2[Σ𝑦2 −

Σx2(Σy)2 − 2ΣxΣyΣ(xy) + N(Σxy)2

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2]

Δ𝑦2 = 1

4 − 2[0,7546 −

(30 ∗ 2,25) − (2 ∗ 10 ∗ 1,5 ∗ 4,73) + (4 ∗ 22,3729)

(4 ∗ 30) − (10)2]

Δ𝑦2 = 1

2[0,7546 −

67,5 − 141,9 + 89,4916

120 − 100]

Δ𝑦2 = 1

2[0,7546 −

15,0916

20] =

1

2[0,7546 − 0,7546]

Δ𝑦2 = 0

Δ𝑏 = Δy√𝑁

𝑁Σ𝑥2 − (Σx)2

Δ𝑏 = 0√4

(4 ∗ 30) − (10)2= 0

No x y x2 y2 xy

1 1 0,08 1 0,0064 0,08

2 2 0,28 4 0,0784 0,56

3 3 0,47 9 0,2209 1,41

4 4 0,67 16 0,4489 2,68

Σ 10 1,5 30 0,7546 4,73

𝑏 = 𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝑏

𝑣 = 2 ∗ 900 ∗ 0,196 = 352,8 𝑚/𝑠

𝛥𝑣 = 2𝑓 ∗ 𝛥𝑏

𝛥𝑣 = 2 ∗ 900 ∗ 0 = 0

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ± 𝛥𝑣}m/s

𝑣 = 352,8m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −0

352,8) *100%

TK = 100%

B. Secara Analitis

1. Frekuensi 700 Hz

𝐿𝑛 − 𝑙𝑛−1 =𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓(𝐿𝑛 − 𝐿𝑛−1)

𝑣21 = 2𝑓(𝐿2 − 𝐿1)

𝑣21 = 2 ∗ 700(0,36 − 0,11) = 1400(0,25) = 350 m/s

𝑣32 = 2𝑓(𝐿3 − 𝐿2)

𝑣32 = 2 ∗ 700(0,61 − 0,36) = 1400(0,25) = 350 m/s

𝑣43 = 2𝑓(𝐿4 − 𝐿3)

𝑣43 = 2 ∗ 700(0,87 − 0,61) = 1400(0,26) = 364 m/s

�̅� = 𝑣21 + 𝑣32 + 𝑣43

3

�̅� = 350 + 350 + 364

3= 354,7 m/s

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣21| = |354,7 − 350| = 4,7

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣32| = |354,7 − 350| = 4,7

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣43| = |354,7 − 364| = 9,3

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ±△ 𝑣𝑚𝑎𝑥}m/s

𝑣 = {354,7 ± 9,3}m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −9,3

354,7) *100%

TK = (1 − 0,026) *100% = 97,4%

2. Frekuensi 800 Hz

𝐿𝑛 − 𝑙𝑛−1 =𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓(𝐿𝑛 − 𝐿𝑛−1)

𝑣21 = 2𝑓(𝐿2 − 𝐿1)

𝑣21 = 2 ∗ 800(0,31 − 0,09) = 1600(0,22) = 352 m/s

𝑣32 = 2𝑓(𝐿3 − 𝐿2)

𝑣32 = 2 ∗ 800(0,52 − 0,31) = 1600(0,21) = 336 m/s

𝑣43 = 2𝑓(𝐿4 − 𝐿3)

𝑣43 = 2 ∗ 800(0,74 − 0,52) = 1600(0,22) = 352 m/s

�̅� = 𝑣21 + 𝑣32 + 𝑣43

3

�̅� = 352 + 336 + 352

3= 346,7 m/s

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣21| = | 346,7 − 352| = 5,3

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣32| = | 346,7 − 336| = 410,7

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣43| = | 346,7 − 352| = 5,3

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ±△ 𝑣𝑚𝑎𝑥}m/s

𝑣 = {346,7 ± 10,7}m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −10,7

346,7) *100%

TK = (1 − 0,031) *100% = 96,9%

3. Frekuensi 900 Hz

𝐿𝑛 − 𝑙𝑛−1 =𝑣

2𝑓

𝑣 = 2𝑓(𝐿𝑛 − 𝐿𝑛−1)

𝑣21 = 2𝑓(𝐿2 − 𝐿1)

𝑣21 = 2 ∗ 900(0,28 − 0,08) = 1800(0,2) = 360 m/s

𝑣32 = 2𝑓(𝐿3 − 𝐿2)

𝑣32 = 2 ∗ 900(0,47 − 0,28) = 1800(0,19) = 342 m/s

𝑣43 = 2𝑓(𝐿4 − 𝐿3)

𝑣43 = 2 ∗ 900(0,67 − 0,47) = 1800(0,2) = 360 m/s

�̅� = 𝑣21 + 𝑣32 + 𝑣43

3

�̅� = 360 + 342 + 360

3= 354 m/s

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣21| = | 354 − 360| = 6

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣32| = | 354 − 342| = 12

△ 𝑣 = |�̅� − 𝑣43| = | 354 − 360| = 6

Pelaporan

𝑣 = {𝑣 ±△ 𝑣𝑚𝑎𝑥}m/s

𝑣 = {354 ± 12}m/s

Tingkat Ketelitian

TK = (1 −𝛥𝑣

𝑣) *100%

TK = (1 −12

354) *100%

TK = (1 − 0,034) *100% = 96,6%

C. Secara Empiris

𝑣 = 331√1 +𝑡

273

Dimana nilai t = 26oC

𝑣 = 331√1 +26

273

𝑣 = 331√1 + 0,095

𝑣 = 331 ∗ 1,04642

𝑣 = 346,36 m/s

III. ANALISIS

1. Bandingkan nilai V yang anda dapatkan menurut ketiga cara diatas, mana yang menurut

anda lebih baik. Jelaskan alasannya!

Jawab:

Menggunakan rumus empiris. Karena dalam menentukan cepat rambat suara di udara

rumus empiris sudah pasti sedangkan metode yang lain sangat bergantung pada alat dan

kemampuan mendengar pengamat

2. Bandingkan hasil cepat rambat bunyi di udara yang anda dapatkan dengan cepat rambat

bunyi referensi yang sering digunakan. Uraikan analisa anda!

Jawab:

Cepat rambat suara di udara adalah 340 m/s dan cepat rambat suara di logam aluminium

adalah 6320 m/s. Hal ini terjadi karena logam aluminium lebih padat dibandingkan

dengan udara sehingga suara lebih cepat merambat di aluminium

3. Jelaskan pengaruh perubahan tegangan generator audio terhadap pengamatan yang anda

lakukan!

Jawab:

Jika tegangan berubah maka intensitas suara yang dihasilkan akan semakin besar

4. Jelaskan pengaruh perubahan frekuensi terhadap ilia cepat rambat gelombang bunyi

yang Anda dapatkan!

Jawab:

Perubahan frekuensi berbanding lurus dengan cepat rambat suara. Jika frekuensi makin

besar maka cepat rambat udara akan semakin cepat dan begitu juga sebaliknya

5. Jelaskan pengaruh perubahan suhu (t) terhadap cepat rambat bunyi yang didapatkan!

Jawab:

Sama seperti frekuensi, perubahan frekuensi berbanding lurus dengan cepat rambat

suara karena partikel bergerak semakin cepat saat udara panas sehingga energi

kenetiknya juga semakin besar

6. Jika diinginkan jumlah nada yang lebih banyak lagi, apa yang harus dilakukan dikaitkan

dengan pratikum yang anda lakukan.

Jawab:

Frekuensi pada audio generator dibesarkan lagi sehingga nada yang dihasilkan akan

lebih banyak

7. Mengapa titik-titik (ln) ditentukan berdasarkan keras tidaknya suara yang didengar?

Jelaskan jawaban anda!

Jawab:

Karena saat terjadi perubahan suara terjadi juga resonansi. Untuk menentukan cepat

rambat bunyi harus lah ditentukan dahulu panjang gelombangnya (λ). λ dapat di cari

dari jarak perubahansuara yang terjadi

8. Bagaimana jika air yang anda gunakan diganti dengan zat cair yang lebih kental?

Uraikan analisa anda!

Jawab:

Maka cepat rambat bunyi akan semakin cepat. Air digunakan pada praktikum ini karena

merupakan fluida yang mirip dengan udara.

IV. KESIMPULAN

A. Resonansi terjadi karena ikut bergetarnya suatu benda karena benda lain ikut

bergetar

B. Cepat rambat bunyi ditemtukan oleh suhu dan kepadatan medium

C. Frekuesnsi berbanding lurus dengan cepat rambat bunyi

V. SARAN

- Asisten dan praktikum:

Asisten harap lebih menguasai modul

- Alat:

Sudah cukup baik

- Lab:

Sudah cukup baik

LAMPIRAN

Foto blog