Gb. 1 Interferensi pada gelombang

MENENTUKAN ARAH DAN CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Tujuan:

1. Menunjukkan arah gelombang dua dimensi (bidang)

2. Menentukan amplitudo, simpul, perut, dan panjang gelombang pada gelombang stasioner ujung terikat melalui Percobaan Melde

3. Menentukan hubungan antara frekuensi, gaya, cepat rambat, dan kerapatan suatu benda melalui Percobaan Melde

Dasar Teori:

Gelombang merupakan getaran yang merambat. Pada dasarnya, saat merambat gelombang memerlukan medium. Namun, ada beberapa jenis gelombang yang merambat tanpa perantara medium. Gelombang yang merambat memerlukan medium disebut gelombang mekanik. Sedangkan gelombang yang tidak memerlukan medium disebut gelombang elektromagnetik.

Berdasarkan dimensinya, gelombang dapat dibagi menjadi tiga yaitu: gelombang satu dimensi; contohnya gelombang tali, gelombang dua dimensi(bidang) contohnya gelombang pada permukaan air, dan gelombang tiga dimensi(ruang);contohnya gelombang bunyi.Gelombang bunyi merambat ke segala arah memenuhi ruangan yang ada di sekitarnya.

Berdasarkan arah getar dan arah rambat gelombang dapat dibagi menjadi dua yaitu gelombang transversal dan longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus arah getarnya. Sedangkan gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya.

Salah satu sifat gelombang adalah mampu berinterferensi yaitu perpaduan antara dua gelombang yang koheren, yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama.

Alat Melde merupakan alat yang membentuk gelombang stasioner ujung terikat. Gelombang stasioner merupakan gelombang yang terjadi karena interferensi(perpaduan) antar gelombang datang dengan gelombang pantul. Gelombang stasioner ujung terikat terjadi ketika gelombang yang datang dipantulkan secara terus-menerus sehingga terjadi interferensi antara gelombang datang dan gelombang pantul.Gelombang yang datang dan gelombang pantul memiliki fase, amplitudo dan panjang gelombang yang sama. Gelombang ini tidak hanya dapat merambat pada medium berupa dawai, tetapi juga dapat merambat pada medium berupa cair atau gas.

Gb. 2 Percobaan Melde

Pecobaan Melde menggunakan medium berupa tali. Sehingga dapat diamati simpul gelombang dan perut gelombang. Simpul gelombang adalah tempat-tempat yang mempunyai amplitudo nol.Perut gelombang adalah titik-titik yang bergetar dengan amplitudo maksimum.

Amplitudo maksimum terjadi pada cos 2π❑

= ±1, sedangkan amplitudo nol terjadi pada cos 2π❑

= 0.

Amplitudo merupakan simpangan terbesar yang dapat dicapai. Panjang gelombang dapat dilihat dari banyaknya gunung dan lembah yang terjadi. Satu gunung dan satu lembah merupakan satu gelombang.

Selain itu, Percobaan Melde juga menggunakan konsep frekuensi(f), cepat rambat(v), gaya tegangan (F), dan kerapatan(μ). Frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang melewati suatu titik tiap detik atau banyaknya getaran penuh yang dapat dilakukan dalam waktu satu detik(Hz). Cepat rambat merupakan panjang gelombang yang dapat ditempuh per satuan detik(m/s). Tegangan merupakan massa suatu benda dikali dengan percepatan gravitasi bumi(N). Sedangkan kerapatan merupakan nilai massa (kg)suatu benda per satuan panjang(m).

Hipotesis:

1. Jika diamati dengan cermat, simpul dan perut yang terbentuk dalam percobaan Melde akan memenuhi persamaan jumlah simpul sama dengan jumlah perut ditambah satu.

2. Jika diamati, gelombang pada permukaan air yang digetarkan dengan satu alat penggetar akan memiliki arah yang berbeda dengan dua alat penggetar.

Alat dan Bahan

No Alat Kegunaan

1 Ripple Tank Untuk menguji interferensi dua gelombang.

2 Alat Melde Untuk memperlihatkan simpul, perut, dan bentuk gelombang.

3 Air Sebagai medium perantara.

Langkah Kerja

Ripple Tank

1. Mempersiapkan Ripple Tank.

2. Pada Ripple Tank digunakan medium perantara berupa air kemudian diletakkan satu alat penggetar lalu mengamati gelombang yang terjadi.

3. Setelah itu, diletakkan dua alat penggetar lalu mengamati gelombang yang terjadi.

4. Mengamati perubahan gelombang yang terjadi apabila menggunakan satu alat penggetar dengan dua alat penggetar.

Percobaan Melde

1. Mempersiapkan alat Melde.

2. Memberikan getaran elektrik pada tali, sehingga membentuk gelombang stasioner.

3. Mengamati gelombang yang terjadi.

4. Menentukan simpul dan perut dari gelombang yang terjadi.

5. Menambahkan beban pada salah satu ujung tali, kemudiam mengamati perubahan gelombang yang terjadi.

6. Membandingkan gelombang yang terjadi tanpa menambahkan beban dan dengan menambahkan beban.

Analisis

1. Pada percobaan Melde telah didapat bahwa grafik hubungan frekuensi kuadrat dengan gaya

tegang berbentuk garis lurus. Oleh karena v=fλ dan besar λ tetap, maka diperoleh hubungan v ~F. Selain itu, juga didapatkan hubungan frekuensi kuadrat dengan kerapatan

berbentuk garis lurus sehingga diperoleh hubunganf ~ 1μ . Dari kedua hubungan tersebut

akan diperoleh:

v2= Fμ

v=√ FμKarena

μ merupakan

ml maka menjadi bentuk sistematis:

v=√ FlmKesimpulan:

Cepat rambat gelombang bunyi pada dawai berbanding lurus dengan akar dari panjang dawai dan akar dari nilai gaya tegangan dawai, serta berbanding terbalik dengan akar dari massa dawai.

LAPORAN PENGAMATAN

MENGAMATI PERCOBAAN MELDE DAN RIPPLE TANK

OLEH:

KELOMPOK I

GUSTI AYU MADE ARI DEWANTI (01)

PUTU METRI PRADNYANI (02)

I KADEK HENDRAJAYA (03)

I KADEK YOGA DWI PUTRA (04)

KELAS: XII IA 1

SMA NEGERI I GIANYAR

AGUSTUS 2012