LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM
FISIKA DASAR
Topik Percobaan : Percobaan Melde
Oleh :
Nama : Hariadi
NIM : DBD 109 047
Kelompok : III (Tiga)
Praktikum Ke :
Tanggal Praktikum :
Dosen Pembimbing : Lendra, ST., MT.
Asisten Pembimbing :
UPT. LAB. DASAR DAN ANALITIK
UNIVERSITAS PALANGKARAYA
2010
I. Topik Percobaan
Percobaan Melde
II. Tujuan Percobaan
1. Menunjukan adanya interferensi gelombang pada dawai/tali.
2. Membuktikan adanya gelombang stasioner.
3. Menentukan cepat rambatnya gelombang pada dawai/tali.
4. Menentukan panjang gelombang pada dawai/tali.
5. Menentukan frekuensi gelombang pada dawai/tali.
III. Alat dan Bahan
1. Sumber getar (vibration generator)
2. Sumber tegangan AC
3. Beban
4. Dawai/tali/senar
5. Katrol
6. Mistar roll
7. Kabel secukupnya
IV. Landasan Teoritis dan Prosedur Pengamatan
A. Dasar Teori
Usikan yang terjadi ketika sebuah batu dijatuhkan ke permukaan air di sebuah kolam
akan merambat menjauhi titik jatuh batu dan akhirnya mencapai tepi klam. Gelombang
atau usikan air ini memang bergerak dari satu tempat ke tempat lain, akan tetapi air itu
sendiri tidak berpindah bersama gelombang.
Berdasarkan ilustrasi di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa gelombang adalah
peristiwa perambatan getaran atau peristiwa perambatan energi. Medium atau bagian-
bagian gelombang itu sendiri tidak ikut merambat, hanya bergetar.
Berdasarkan sifat fisisnya, gelombang dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut.
1. Berdasarkan arah getar, gelombang dikelompokkan menjadi :
a. Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus
terhadap arah perambatannya; misalnya gelombang pada tali, gelombang
permukaan air, dan cahaya.
b. Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya sejajar dengan
arah perambatannya; misalnya gelombang bunyi.
2. Berdasarkan amplitudo, gelombang dikelompokkan menjadi :
a. Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap di setiap titik
yang dilalui gelombang; misalnya gelombang yang merambat pada tali yang
sangat panjang.
b. Gelombang stasioner (diam), yaitu gelombang yang
amplitudonya berubah-ubah; misalnya gelombang pada senar gitar.
3. Berdasarkan medium perambatan, gelombang dikelompokkan menjadi :
a. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlikan medium perambatan;
misalnya bunyi dapat sampai di telinga kita karena ada udara sebagai medium
(zat perantara).
b. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak
memerlukan medium perambatan; misalnya cahaya matahari dapat sampai ke
bumi walaupun antara matahari dan bumi ada ruang hampa (tanpa medium).
Ada empat besaran dasar gelombang yang perlu diketahui, yaitu frekuensi (f),
periode (T), panjang gelombang (λ), dan cepat rambat gelombang (v). Frekuensi (f)
adalah banyaknya gelombang sempurna melalui satu titik dalam satu detik. Panjang
gelombang (λ) adalah jarak yang di tempuh oleh gelombang sempurna dalam satu
periode. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu gelombang sempurna
untuk satu titik. Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang di
bagi selang waktu untuk menempuh jarak tersebut.
Gelombang memiliki sifat-sifat, yaitu sebagai berikut.
1. Dapat dipantulkan
2. Dapat dibiaskan
3. Dapat berinterferensi
4. Dapat mengalami difraksi
5. Dapat terpolarisasi
Dalam percobaan ini akan dibahas interferensi gelombang pada tali yang diakibatkan
oleh dua buah gelombang, yaitu gelombang yang datang dan gelombang pantul. Hasil
interferensi gelombang pada tali yang simpul dan perut yang terlihat pada gambar :
Keterangan :
A = perut
B = simpul
Jarak antara 3 buah simpul Yang berurutan atau jarak antara dua buah perut yang
berurutan sama dengan 1 panjang gelombang. Jika gelombang bergerak dengan
kecepatan v, panjang gelombang λ dan frekuensi gelombang ƒ, maka rumus umum
gelombang :
v = λ ·ƒ
Perut Gelombang.
Titik dalam gelombang dengan amplitudo maksimum di sebut perut gelombang.
Untuk mengetahui terjadinya titik perut yang di hitung dari ujung pemantul dapat di
gunakan persamaan sebagai berikut:
x = (2n + 1) ¼ λ
Dimana : x = titik perut
x = 0,1,2,3,....
λ = panjang gelombang.
Simpul gelombang.
Titik dalam gelombang dengan amplitudo minimum di sebut dengan simpul.Untuk
mengetahui titik tempat terjadinya simpul dalam gelombang dapat di ketahui melalui
persamaan berikut;
x = n ½ λ
Dimana : x = titik perut
x = 0,1,2,3,....
λ = panjang gelombang
Pada percobaan Melde, besarnya cepat rambat gelombang :
Berbanding lurus dengan akar tegangan tali
Berbanding lurus dengan akar panjang tali
Berbanding terbalik dengan akar massa tali
Dirumuskan : v = atau v =
Dengan v = Cepat rambatnya gelombang (m/s)
F = Tegangan tali (N)
l = Panjang tali (m)
m = Massa tali (kg)
µ = m/l = massa tali tiap satuan panjang (kg/m)
B. Prosedur Kegiatan
1. Menyusun alat-alat yang telah tersedia seperti pada gambar di atas.
2. Meletakkan beban yang massanya 50 gram pada penggantung beban.
3. Menyalakan sumber tegangan da sumber getar.
4. Mengatur sumber getar mendekat atau menjauhi katrol agar pada tali terbentuk
pola interferensi.
5. Mencatat panjang satu gelombang (λ) yang terjadi.
6. Mengulangi langkah 2 s/d 5 sebanyak 5 kali dengan massa yang berbeda-beda
(50 gram, 60 gram, 70 gram, 80 gram, 90 gram dan 100 gram).
V. Data Hasil Pengamatan
Tabel Pengamatan
µ = 3,9 ∙ 10-4 kg/m
g = 10 2
F = m . g
No M (kg) F (N) v (m) λ (m) f (Hz)
1 0,05 0,5 35,806 0,65 55,086
2 0,06 0,6 39,223 0,73 53,730
3 0,07 0,7 42,366 0,77 55,021
4 0,08 0,8 45,291 0,82 55,233
5 0.09 0,9 48,038 0,87 55,217
6 0,1 1 50,637 0,91 55,645
VI. Analisis Data dan Jawaban Tugas
A. Analisis Data
1. Diketahui : F = 0,05 kg ∙ 10 m/s2 = 0,5 N
λ = 0,65 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 35,806
f =
f =
f = 55,086 Hz
2. Diketahui : F = 0,06 kg ∙ 10 m/s2 = 0,6 N
λ = 0,73 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 39,223
f =
f =
f = 53,730 Hz
3. Diketahui : F = 0,07 kg ∙ 10 m/s2 = 0,7 N
λ = 0,77 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 42,366
f =
f =
f = 55,021 Hz
4. Diketahui : F = 0,08 kg ∙ 10 m/s2 = 0,8 N
λ = 0,82 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 45,291
f =
f =
f = 55,233 Hz
5. Diketahui : F = 0,09 kg ∙ 10 m/s2 = 0,9 N
λ = 0,87 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 48,038
f =
f =
f = 55,217 Hz
6. Diketahui : F = 0,1 kg ∙ 10 m/s2 = 1 N
λ = 0,91 m
µ = 3,9 x 10-4
Ditanya : v dan f = .......?
Jawab :
v =
v =
v = 50,637
f =
f =
f = 55,645 Hz
B. Tugas
Jawaban dari tugas praktikum ini ialah sebagai berikut.
1. Pengertian dari Interferensi gelombang dan gelombang stasioner ialah sebagai
berikut.
Interferensi Gelombang
Interferensi adalah penggabungan secara superposisi dua buah gelombang atau
lebih. Kedua gelombang terakhir tersebut menjalar pada arahnya masing-
masing. Kemudian, di suatu titik tertentu terjadi tabrakan antar muka
gelombang dari dua gelombang tersebut. Pada titik pertemuan kedua
gelombang itulah terjadi terjadi interferensi gelombang. Dari interferensi kedua
gelombang muncul adanya gelombang yang diperkuat sehingga disebut sebagai
interferensi maksimum dan ada yang lemah yang disebut dengan interferensi
minimum.
Gelombang Stasioner
Jika ujung kedua tali diikat pada tiang kemudian digetarkan, maka akan terjadi
gelombang datang dan gelombang pantul. Jika superposisi antara gelombang
datang dengan gelombang pantul menghasilkan simpangan sama dengan nol,
maka dinamakan gelombang berdiri atau gelombang diam atau gelombang
Stasioner.
Jika persamaan gelombang datang :
yi = A sin ( t– kx)
dan persamaan gelombang pantul :
yr = A sin ( t- kx + π) = -A sin ( t – kx)
Persamaan gelombang hasil super posisinya yaitu :
y = yi + yr = A sin ( t – kx) – A sin( t – kx)
= A[sin( t – kx) – sin ( t – kx)]
= 0
2. Grafik hubungan antara cepat rambat gelombang v dengan panjang gelombang λ
(terlampir).
3. Berdasarkan hasil percobaan, besar frekuensi gelombang:
1) Diketahui : v = 35,806
λ = 0,65 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 55,086 Hz
2) Diketahui : v = 39,223
λ = 0,73 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 53,730 Hz
3) Diketahui : v = 42,366
λ = 0,77 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 55,021 Hz
4) Diketahui : v = 45,291
λ = 0,82 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 55,233 Hz
5) Diketahui : v = 48,038
λ = 0,87 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 55,217 Hz
6) Diketahui : v = 50,637
λ = 0,91 m
Ditanya : f = .......?
Jawab :
f =
f =
f = 55,645 Hz
4. Menurut kami, kaitan antara f pada percobaan dengan frekuensi listrik PLN yaitu
frekuensinya sama – sama melintasi sebuah titik dengan jarak dan waktu yang
teratur. Selain itu, dari hasil percobaan kami di atas terlihat bahwa frekuensi (f)
yang didapat selalu berubah-ubah, sedangkan frekuensi listrik PLN biasanya
selalu dalam keadaan tetap, hal ini mungkin disebabkan oleh hasil pengukuran
panjang gelombang λ yang tidak tepat sehingga membuat perhitungan
frekuensinya keliru.
VII. Diskusi, Kesimpulan dan Saran
A. Diskusi
Menurut kami, praktikum percobaan Melde kemarin berjalan lancar dan tanpa
hambatan walaupun kami masih agak kebingungan dalam menggunakan alat-alat
tersebut karena alat-alat tersebut masih asing dan baru bagi kami. Hal tersebut jugatidak
terlepas karena mengenai penggunaan alat tersebut sebelumnya telah dijelaskan dengan
baik oleh asisten laboratorium.
B. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan di atas, dapat kami simpulkan bahwa :
1. Dengan dilakukannya percobaan, mahasiswa telah dapat menunjukkan bahwa
pada dawai/tali terdapat interferensi gelombang ketka dawai/tali tersebut
diberikan sumber tegangan maupun sumber getar. Selain itu, kami juga dapat
membuktikan bahwa pada dawai/tali tersebut terdapat gelombang stasioner
(diam), yang mana gelombang tersebut terjadi karena perpaduan antara
gelombang datang dan gelombang pantul yang frekuensinya dan panjang
gelombangnya sama. Hal tersebut menyebabkan interferensi antara gelombang
datang dengan gelombang pantul dengan simpangan yang sama. Hasil dari
interferensi ini disebut gelombang stasioner.
2. Dengan dilakukannya percobaan, dapat diketahui bahwa cepat rambat
gelombang, panjang gelombang maupun frekuensi pada dawai/tali dapat dicari
ataupun ditentukan nilainya. Pada percobaan di atas, nilai yang dapat ditentukan
hanyalah nilai F dan panjang gelombangnya (λ), sedangkan untuk mencari nilai
cepat rambat gelombang (v) dan frekuensinya (f) dapat kita cari dengan
mengunakan persamaan-persamaan di bawah ini :
v = atau v =
C. Saran
Menurut kami, kakak/asisten laboratorium sudah baik dalam memberikan penjelasan
mengenai alat dan bahan praktikum maupun mengenai prosedur praktikum yang akan
kami lakukan.
Untuk alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum, menurut kami tidak ada yang
bermasalah dan masih dapat digunakan pada saat praktikum.
dan v = λ · ƒ
VIII. Daftar Pustaka
Tim Pengajar Fisika dasar. 2009. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Palangka
Raya: Laboratorium Dasar dan Analitik.
Fashlihu, Zain, S.Pd. 2005. Star Idola SMA Fisika XI – Genap/KBK. Solo: PT.
Putra Kertonatan.
Istiyono, Edi, Drs, M.Si. 2005. FISIKA UNTUK KELAS XI Jilid 2a SMA. Klaten:
PT. Intan Pariwara.