PRAKTIKUM FISIKA KELAS XII IPAHari/Tanggal: Jumat / 21 Agustus 2015

Kelas XII IPA 1

Nama Kelompok C

Anggota Calvin Alverian (03)

Jeremias Ivan (10)

Leonarto Cendana (15)

Zanetta Auriel (22)

PERCOBAAN : RESONANSI BUNYITujuan: menentukan cepat rambat bunyi di udara ( v )

Teori : (lihat gambar berikut)

Dengan bantuan slang plastik/karet, reservoir R dan tabung kolom udara (disebut tabung resonan) dihubungkan satu sama lain sehingga membentuk bejana berhubungan.Susunan tersebut kemudian diisi air hingga penuh.Garputala/speaker yang frekwensinya telah diketahui dijepit dan digetarkan secara terus-menerus di atas tabung kolom udara.Selama garpu tala bergetar, reservoir R diturunkanperlahan-lahan, sehingga air dalam tabung kolom udara ikut turun dan gelombang bunyi merambat dalam tabung kolom udara. Gelombang yang merambat ini dipantulkanpermukaan air sehingga antara gelombang yang datang dan yang dipantulkan terjadi interferensi. Ketika panjang tabung kolom udara (2n +1 ) 1/4λ dengan n = bilangan cacah, maka terjadi interferensiyang konstruktif, interferensi yang saling memperkuat(Ingat interferensi pada ujung terikat dan pipa organa tertutup !).Dikatakan pada saat itu antara garpu tala dan udara dalam tabung kolom udara terjadi resonansi (udara ikut bergetar karena ada garpu tala yang bergetar). Jika A, B, C dan seterusnya merupakan tempat terjadinya resonansi pertama, kedua, ketiga dan seterusnya, maka : Jarak AB = BC = 1/2λ dan AC = λ , sehingga panjang gelombangnya (λ ) dapat diukur. Karena pada saat terjadi resonansi, frekwensi yang bergetar sama, maka frekwensi udara yang bergetar sama dengan frekwensi garpu tala. Dengan demikian cepat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus:

v=f . λ

A. Pengertian GelombangGelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu (Wikipedia,2010).

Gelombang dapat dipantulkan (refleksi), dibiaskan (refraksi), difokuskan, dipolarisasi dan sebagainya. Penelitian

eksperimental tentang gelombang cahaya tentang hukum pemantulan (refleksi) yaitu :Sinar yang direfleksikan dan yang direfraksikan terletak pada satu bidang yang dibentuk oleh sinar datang dan normal bidang batas dititik datang (Gie,2009).

Selama Gelombang dengan medan elektromagnetik yang dinyatakan pada fase medan E yaitu E=X Eo (ejk1-ejk2)= - X 2j Eo sin kz terlihat tidak bergerak , ini disebut dengan gelombang berdiri (Liang,1995).

B. Jenis-Jenis GelombangBila gelombang berjalan sepanjang tali ,katakan dari kiri kekanan partikel tali bergerak naik turun dalam arah lintang pada gerak gelombang itu sendiri. Gelombang seperti ini disebut gelombang lintang atau gelombang transversal. Ada tipe gelombang lain yang dikenal sebagai gelombang bujur atau gelombang longitudinal. Dalam sebuah gelombang longitudinal getaran partikel media adalah sama arahnya dengan arah gelombang. Gelombang longitudinal adalah siap dibentuk pada proses yang ditarik atau diletakan secara bergantian menekan dan mengembang pada suatu ujungnya (Giancoli,1997).

Menurut (Riyn,2008) tentang jenis-jenis gelombang seperti berikut :1. Gelombang transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb.

2. Gelombang longitudinalGelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.

Menurut (Yolanda,2009) berdasarkan amplitudo dan fasenya :1. Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng.2. Gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik

yang dilalui gelombang.

C. Aplikasi Gelombang Bunyi pada PerikananAplikasi fish finder “Hydro Acoustic” dan GPS dalam teknolgi pencarian ikanb Saat ini, hydro-acoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi dan kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan (Herawati,2009).

Penggunaan -Gelombang Bunyi (Acoustic) Pada Alat Tangkap Payang Terhadap Hasil Tangkap ]kan di Perairan Pantai Popoh K abupaten Tulungagung dibandingkan pelakuan yaitu pengoperasian alat tangkap payang menggunakan bantu gelombang suara dan tanpa alat pembantu gelombang suara. Pada alat bantu gelombang suara memberikan hasil yang lebih baik dari pada menggunakan alat tangkap tanpa bantu gelombang suara (Efani,1996).

Metode akustik merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan proses-proses perambatan suara. Aplikasi metode ini dibagi menjadi 2, yaitu sistem akustik pasif dan sistem akustik aktif. Salah satu aplikasi dari sistem aplikasi aktif yaitu Sonar yang digunakan untuk penentuan batimetri. Sonar (Sound Navigation And Ranging) berupa sinyal akustik yang diemisikan dan refleksi yang diterima dari objek dalam air (seperti ikan atau kapal selam) atau dari dasar laut (DJPB,2010).

D. BunyiBunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara (Wikipedia,2010).

Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran (Godam64,2007).

Bunyi adalah bahan terpenting dalam musik. Bunyi berasal dari Sumber bunyi, yang digetarkan oleh tenaga atau energi. Kemudian getaran tersebut oleh pengantar diantarkan atau dipancarkan keluar. Dan bila getaran ini sampai di telinga kita, barulah kita dapat mendengarkannya (Mswahyudi,2009).

Alat-alat yang diperlukan:1. Tabung resonansi

2. Speaker3. Sumber getar4. Air

Pelaksanaan:1) Isi tabung kolom udara dan reservoir R hingga penuh2) Hidupkan sumber getar pilih untuk frekunesi tertentu, 3) Cari tempat terjadinya resonansi pertama, kedua, dst. Dengan jalan menurunkan air dalam reservoir R. (Saat terjadi

resonansi, ditandai suara yang agak nyaring !). Catat skala tempat terjadinya resonansi-resonansi tersebut4) Ulangi pelaksanaan 2 & 3 untuk frekuensi yang yang lain.5) Tabelkan datanya dalam tabel data pengamatan.

Data Pengamatan

No Frekuensi (Hz) Resonansi 1 Resonansi 2 (cm) (m/s)1 500 16,5 50,5 68 340 1,82 600 13,5 42 57 342 3,83 1000 5 21,5 33 330 -8,24 800 10,5 32 43 344 5,85 400 21 64 86 344 5,86 700 13 37 48 336 -2,27 850 9 28,5 39 331,5 -6,7

v=338,2m/s Δv=0,1Kesalahan relatif = = 0,03%

Pembahasan

Pada hari Jumat , 21 Agustus 2015, kami melakukan praktikum yang bertujuan untuk menentukan cepat rambat bunyi udara. Untuk melakukan praktikum ini, kami menggunakan beberapa alat yaitu tabung kolom udara atau yang disebut tabung resonan dihubungkan satu sama lain sehingga membentuk bejana berhubungan yang terbuat dari selang plastik. Susunan tersebut lalu diisi air sampai penuh. Garputala/speaker yang frekuensinya telah diketahui dijepit dan digetarkan secara terus-menerus di atas tabung kolom udara.

Lalu pada percobaan pertama, kami mencoba dengan menggunakan frekuensi 500Hz. Setelah itu, resevoir R kami turunkan perlahan-lahan sampai menemukan suara/ bunyi keras. Bunyi ini terjadi karena adanya resonansi udara (getaran udara) yang keluar menjadi bunyi keras. Setelah mendapat bunyi keras yg pertama lalu diukur berapa tinggi airnya yang berkurang lalu dicatat. Lalu resevoir R diturunkan lagi sampai mendapatkan sara keras yang kedua kali. Lalu dicatat lagi berapa jarak air dari permukaan 0. Setelah mendapatkan 2 data, lalu kita bisa mengetahui panjang gelombang tersebut. Caranya adalah dengan menselisihkan 2 data yang tadi telah peroleh, lalu dikalikan dengan 2 maka akan didapatkan panjang 1 gelombang. Hal itu dapat dilakukan karena jarak antara bunyi keras pertama dan bunyi keras kedua adalah 1/2 λ. Lalu setelah mendapatkan panjang gelombang, maka dikalikan dengan frekuensi yang dipakai untuk mendapatkan kecepatan udara di tempat(dari rumus v=f.λ).

Berdasarkan data yang ada, kami memperoleh cepat rambat bunyi di udara yang tertinggi adalah 344 m/s yaitu pada percobaan 4 dan 5. Sedangkan cepat rambat bunyi di udara yang terkecil adalah 330 m/s yaitu pada percobaan ke-2. Dan dari data-data yang kita telah diperoleh, cepat rambat bunyi di udara tersebut adalah sebesar 338,2 m/s.

Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan perhitungan dari percobaan kami, didapatkan bahwa besar rata-rata cepat rambat bunyi di udara (v) adalah sebesar 369,64 m/s dengan kesalahan relatif sebesar 0,03%.

Adapun kesalahan tersebut dapat terjadi disebabkan oleh berbagai faktor kesalahan manusia seperti salah membaca data, ataupun kesalahan teknis seperti data yg diambil kurang tepat pada titik resonansi meski mendekati titik resonansi, ataupun kesalahan mesin seperti frekuensi yg diberikan tdk sama persis dengan yg ditunjukkan.