1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Menurut M. Abi Hamid (2011), Rensonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang begetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilanagn bulat dari frekuensi itu.
Rensonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang bergetar dengan amplitudo yang maksimum akibat adanya implus gaya yang berubah – ubah yang bekerja pada implus tersebut (M. Burhanudin, 2011).
Rensonansi adalah suatu benda A bergetar karena benda B bergetar didekatnya, frekuensi getar benda A sama dengan frekuensi getar benda B. Contohnya kolom udara didalam pipa, beresonansi dengan garputala yang bergetar dengan frekuensi f.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum Fisika Dasar tentang Rensonansi Bunyi adalah agar para praktikan dapat mengetahui gelombang bunyi denga frekuensi tertentu.
Tujuan dari praktikum Fisika Dasar tentang Rensonansi Bunyi adalah menetukan kecepatan bunyi diudara pada suhu kamar dengan pengukuran panjang gelombang dengan frekuensi yang telah ditentukan dengan kecepatan bunyi suhu 0° C.
1.3 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisika Dasar dengan materi Rensonansi Bunyi dilaksanakan pada hari Selasa, 11 oktober 2011, pukul 14.00 – 16.00 WIB, bertempat di Laboratorium Hidrobiologi, Fakultas Perikana dan Ilmu kelautan, Universitas Brawijaya.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Gelombang
Gelombang adalah suatu gangguan yang menjalar dalam suatu medium yang dimaksud medium disini adalah sekumpulan beban yang saling berinteraksi dimana gangguan ini menjalar (Sears, 1994).
Suatu gelombang didefinisikan atas dasar gaya tidak elektrostatis antara muatan titik dalam ruang hampa. Dalam hal ini gelombang mempunyai hubungan dengan panjang dan waktu (Sears, 1994).
Gelombang berasal dalam pergeseran suatu bagian medium elastis dan kedudukan normalnya (Holiday, 1985).
2.2 Jenis – Jenis Gelombang
Menurut Jasse (1987), gelombang berdasarkan arah getarnya (secara mekanik), diantaranya :
a. Gelombang tranversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatnya dan disertai oleh perpindahan dalam gelombang tersebut.
b. Gelombang lonitudinal adalah gelombang yang arah getarannya searah dan sejajar gerak rambatnya dengan garis pararel pada perpindahan medium.
Menurut Sutrisno (1982), gelombang mekanik yang berlaku pada suatu medium adalah :
a. Gelombang pulsa : suatu rambat gelombang yang terjadi pada tali (medium) dan menyalai dengan kecepatan konstanta.
b. Gelombang periodik : pengertiannya hampitr sama dengan gelombang pulsa, tapi pada gelombang periodik terdapat gangguan dalam bentuk yang sama, datang berulang – ulang seperti periodik.
c. Gelombang selaras : suatu bentuk khusus gelombang periodik yang sangat penting. Sumber untuk gelombang ini adalah beban dan amplitudo hasil simpangan beban.
2.3 Aplikasi Gelombang Bunyi pada Perikanan
Gelombang bunyi digunakan untuk mendeteksi keberadaan ikan dengan mendengar gelombang bunyi audible ini luas sekali jelajahnya dan banyak sumber – sumber gangguannya maka orang cenderung menggunakan gelombang bunyi ultrasonik dengan frekuensi 72. 000 Hz (Jezze, 1987).
Gelombang bunyi digunakan untuk mengetahui keberadaan ikan dan untuk mengetahui kedalaman laut dan mengukur waktu kembalinya pantulan dengan demikian bisa diperoleh jarak tempuh gelombang (dua kali kedalaman laut).
2.4 Bunyi
Bunyi adalah suatu getaran efek yang terjadi karena adanya suatu gangguan yang menjalar ketelinga. Karena gangguan ini selaput gendang telinga kita bergetar, yang selanjutnya getaran ini diubah menjadi denyut listrik yang dilepaskan ke syaraf otak (Sutrisno, 1982).
Bunyi pada suatu gelombang adalah suatu mekanis longitudinal yang dapat dijalankan dalam medium padat, cair, dan gas. Jadi dapat dikatakan suatu gelombang bunyi dapat merambat melalui beberapa medium (Holiday, 1985).
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan Fungsi
Alat yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar dengam materi Rensonansi adalah :
· Tabung rensonansi : mengamati rensonansi bunyi yang terjadi
· Garputala : untuk membuat getaran dengan frekuensi tertentu yaitu 512 Hz, 426,6 Hz, dan 341,3 Hz
· Alat pemukul : untuk memukul garputala
· Jangka sorong : untuk mengukur diameter tabung rensonansi
· Meteran : untuk menentukan L1 dan L2
· Teko : sebagai wadah air
· Nampan : untuk wadah perlatan
· Selang / pipa : untuk mengalirkan air dari teko ke tabung rensonansi
3.2 Bahan dan Fungsi
Bahan yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar dengan materi Rensonansi adalah :
· Air : sebagai medium perambatan bunyi
3.3 Skema Kerja
a. Rensonansi
b. Garpatalu 512 Hz
|
|
c. Garpatalu 426, 6 Hz
|
|
|
|
|
|
d. Garpatalu 341, 3 Hz
|
|
|
|
|
|
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data
Frekuensi (Hz)
|
L1 (cm)
|
L2 (cm)
|
V1 ()
|
V2 ()
| ||||||||
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
C
|
A
|
B
|
C
| |
512
|
16
|
17
|
16
|
50
|
56
|
55
|
328
|
348,16
|
328
|
338
|
384
|
374
|
426,6
|
21
|
23
|
34
|
66
|
69
|
69
|
358
|
392
|
580
|
375,4
|
380
|
392,4
|
341,3
|
26
|
20
|
34
|
82
|
33
|
29
|
355
|
273
|
464
|
372
|
150
|
130
|
Frekuensi (Hz)
|
∑V1
|
∑V2
|
∑| V1 - V2|2
|
∫1
|
∫2
|
I1 (%)
|
I2 (%)
|
K1 (%)
|
K2 (%)
| |
512
|
443
|
3826
|
3648,16
|
69
|
5,06
|
16
|
1,3
|
84
|
98,7
| |
426,6
|
364
|
217
|
21609
|
55,32
|
78
|
15
|
36
|
85
|
64
| |
341,3
|
335
|
353,3
|
334,89
|
6,72
|
14,4
|
2
|
4,3
|
98
|
95,7
|
Frekuensi (Hz)
|
Hp
|
Hp
| ||
V1
|
V2
|
V1
|
V2
| |
512
|
512
|
387, 6
|
- 374
|
- 378
|
426, 6
|
419, 32
|
295
|
- 307
|
- 139
|
341, 3
|
342
|
368, 7
|
- 328
|
- 337, 9
|
1. Frekuensi 341, 3 Hz
A. L1 = 26 cm → 0,26 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 =341, 3 . 1, 04
0,26 = λ1 = 355 MHz
λ1 = 1, 04 m
L2 = 20 cm → 0,2 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 341, 3 . 1, 09
0,2 = λ2 = 372 MHz
λ2 = 1, 09 m
B. L1 = 20 cm → 0,2 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 314, 3 . 0, 8
0,2 = λ1 = 273 MHz
λ1 = 0, 8 m
L2 = 33 cm → 0,33 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 341, 3 . 0, 44
0,33 = λ2 = 150 MHz
λ2 = 0,44 m
C. L1 = 34 cm → 0, 34 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 341, 3 . 1, 36
0,34 = λ1 = 464 MHz
λ1 = 1, 36 m
L2 = 29 cm → 0,29 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 341, 3 . 0, 38
0,69 = λ2 = 130 MHz
λ2 = 0,38 m
1 = = = 364 Mhz
a. (1)2 = (355 - 364) = (- 9)2 = 81 MHz
b. (1)2 = (273 - 364) = (- 91)2 = 8281 MHz
c. (1)2 = (464 - 364) = (100)2 = 10. 000 MHz
2 = = = 217 Mhz
a. (1)2 = (372 – 217) = (155)2 = 24. 025 MHz
b. (1)2 = (150 – 217) = (- 67)2 = 4. 489 MHz
c. (1)2 = (130 – 217) = (- 87)2 =7. 569MHz
∫X1 =
= = = = 55, 32 MHz
∫X2 =
= = = = 78 MHz
I1 = = = 15 %
I2 = = = 36 %
K1 = 100% - I1 = 100% - 15%
= 85%
K2 = 100% - I2 = 100% – 36%
= 64%
Hp (V1) = ∫X1 + V1 Hp (V1) = ∫X1 - V1
= 55, 32 + 364 = 55, 32 – 364
= 419, 32 MHz = -308, 68 MHz
Hp (V2) = ∫X2 + V2 Hp (V2) = ∫X2 - V2
= 78 + 217 = 78 – 217
= 295 MHz = - 139 MHz
2. Frekuensi 426,6 Hz
A. L1 = 21 cm → 0,21 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 426,6 . 0,84
0,21 = λ1 = 358 MHz
λ1 = 0,84 m
L2 = 66 cm → 0,66 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 426,6 . 0,88
0,66 = λ2 = 375,4 MHz
λ2 = 0,88 m
B. L1 = 23 cm → 0,23 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 426,6 . 0,92
0,23 = λ1 = 392 MHz
λ1 = 0,92 m
L2 = 67 cm → 0,67 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 426,6 . 0.89
0,67 = λ2 = 380 MHz
λ2 = 0,89 m
C. L1 = 34 cm → 0, 34 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 426,6 . 1, 36
0,34 = λ1 = 580 MHz
λ1 = 1, 36 m
L2 = 69 cm → 0,69 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 426,6 . 0, 92
0,69 = λ2 = 392, 4 MHz
λ2 = 0,92 m
1 = = = 443 Mhz
d. (1)2 = (358 - 443) = 7. 225 MHz
e. (1)2 = (392 - 443) = 2. 601 MHz
f. (1)2 = (580 - 443) = 18. 769 MHz
2 = = = 382,6 Mhz
d. (1)2 = (374, 4 – 382, 6) = (- 7,2)2 = 51, 84 MHz
e. (1)2 = (380 – 382, 6) = (- 2, 6)2 = 6, 76 MHz
f. (1)2 = (392, 4 – 382, 6) = (9, 8)2 =96, 04MHz
∫X1 =
= = = = 69 MHz
∫X2 =
= = = = 5, 06 MHz
I1 = = = 16 %
I2 = = = 1, 3 %
K1 = 100% - I1 = 100% - 16%
= 84%
K2 = 100% - I2 = 100% – 1, 6%
= 98, 7%
Hp (V1) = ∫X1 + V1 Hp (V1) = ∫X1 - V1
= 69 + 443 = 69 – 443
= 512 MHz = -374 MHz
Hp (V2) = ∫X2 + V2 Hp (V2) = ∫X2 - V2
= 5, 06 + 382, 6 = 5, 06 – 382, 6
= 387, 66 MHz = - 377, 54 MHz
3. Frekuensi 512 Hz
A. L1 = 16 cm → 0,16 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 512 . 0.64
0,16 = λ1 = 328 MHz
λ1 = 0, 64 m
L2 = 50 cm → 0, 5 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 512 . 0, 66
0, 5 = λ2 = 338 MHz
λ2 = 0, 66 m
B. L1 = 17 cm → 0,17 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 512 . 0, 68
0,17 = λ1 = 348, 16 MHz
λ1 = 0, 68 m
L2 = 56 cm → 0,56 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 512 . 0, 75
0,56 = λ2 = 384 MHz
λ2 = 0,75 m
C. L1 = 16 cm → 0, 16 m V1 = F. λ1
L1 = λ1 = 512 . 0, 64
0,16 = λ1 = 328 MHz
λ1 = 0. 64 m
L2 = 55 cm → 0,55 m V2 = F. λ2
L2 = λ2 = 512 . 0, 73
0,55 = λ2 = 374 MHz
λ2 = 0,73 m
1 = = = 335 Mhz
g. (1)2 = (328 - 335) = (- 7)2 = 49 MHz
h. (1)2 = (348, 16 - 335) = (13, 16)2 = 173, 2 MHz
i. (1)2 = (328 - 335) = (- 7)2 = 49 MHz
2 = = = 353, 3 Mhz
g. (1)2 = (338 – 353, 3) = (- 15, 3)2 = 243 MHz
h. (1)2 = (384 – 353, 3) = (30, 7)2 = 942, 49 MHz
i. (1)2 = (338 – 353, 3) = (- 15, 3)2 = 243MHz
∫X1 =
= = = = 6, 72 MHz
∫X2 =
= = = = 15, 4 MHz
I1 = = = 2 %
I2 = = = 4, 3 %
K1 = 100% - I1 = 100% - 2%
= 98%
K2 = 100% - I2 = 100% – 4, 3%
= 95, 7%
Hp (V1) = ∫X1 + V1 Hp (V1) = ∫X1 - V1
= 6, 72 + 335 = 6, 72 - 335
= 342 MHz = -328, 28 MHz
Hp (V2) = ∫X2 + V2 Hp (V2) = ∫X2 - V2
= 15, 4 + 353, 3 = 15, 4 - 353, 3
= 368, 7 MHz = - 337, 9 MHz
4.2 Analisa Prosedur
Pertama siapkan alat dan bahan. Kemudian hitung diameter tabung menggunakan jangka sorong, catat hasilnya. Isi tabung rensonansi dengan air sampai mendekati bibir tabung. Ambil garpatalu yang sudah diketahui frekuensinya (512 Hz, 426, 6 Hz, 341, 3 Hz) dengan memukul agak jauh dari tabung menggunakan pemukul, didekatkan dengan bibir tabung. Turunkan teko (1 cm), secara bertahap, hingga terdengar dengungan dari dalam tabung, yang paling keras dicatat sebagai L1. Untuk menetukan L2, meneruskan dari L1.
· Frekuensi 512 Hz
Diukur diameter tabung menggunakan jangka sorong. Kemudian tabung rensonansi diisi dengan air sampai mendekati permukaan bibir tabung. Diambil garpatalu frekuensi 512 Hz dengan memukul agak jauh dari tabung menggunakan pemukul, didekatkan dengan bibir tabung. Turunkan teko (1 cm), secara bertahap, hingga terdengar dengungan dari dalam tabung, yang paling keras dicatat sebagai L1. Untuk menetukan L2, meneruskan dari L1.
· Frekuensi 426, 6 Hz
Diukur diameter tabung menggunakan jangka sorong. Kemudian tabung rensonansi diisi dengan air sampai mendekati permukaan bibir tabung. Diambil garpatalu frekuensi 426, 6 Hz dengan memukul agak jauh dari tabung menggunakan pemukul, didekatkan dengan bibir tabung. Turunkan teko (1 cm), secara bertahap, hingga terdengar dengungan dari dalam tabung, yang paling keras dicatat sebagai L1. Untuk menetukan L2, meneruskan dari L1.
· Frekuensi 341, 3 Hz
Diukur diameter tabung menggunakan jangka sorong. Kemudian tabung rensonansi diisi dengan air sampai mendekati permukaan bibir tabung. Diambil garpatalu frekuensi 341, 3 Hz dengan memukul agak jauh dari tabung menggunakan pemukul, didekatkan dengan bibir tabung. Turunkan teko (1 cm), secara bertahap, hingga terdengar dengungan dari dalam tabung, yang paling keras dicatat sebagai L1. Untuk menetukan L2, meneruskan dari L1.
4.3 Analisa Hasil
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan maka didapat hasil bahwa garputala pada frekuensi 512 Hz L1 : 0,16 m, 0,17 m, 0,16 m, sedangkan L2 : 0,5 m, 0,56 m, 0,55 m. Dari L1 dan L2 tadi maka didapatkan kecepatan gelombang garputala V1 : 328 MHz, 348,16 MHz, 328 MHz dan V2 : 338 MHz, 384 MHz, 374 MHz. Dari masing – masing percobaan pertama, kedua, dan ketiga didapat hasil ∑V1 sebesar 443 MHz, dan ∑V2 382,6 MHz, lalu didapat ∑| V1 - V2|2 sebesar 3.648, 16 MHz, ralat mutlak ∫X1 sebesar 69 dan ∫X2 5,06, ralat nisbi didapat I1 sebesar 16% dan I2 sebesar 1, 3%, keseksamaan didapat K1 sebesar 84% dan K2 sebesar 98,7% dan hasil perhitungan diperoleh Hp1 sebesar +512 MHz, Hp1 + 387,6 MHz dan Hp2 sebesar -374 MHz, Hp2 -378 MHz.
Pada garputala frekuensi 426,6 Hz L1 : 0,21 m, 0,23 m, 0,34 m, sedangkan L2 : 0,66 m, 0,67 m, 0,69 m. Dari L1 dan L2 tadi maka didapatkan kecepatan gelombang garputala V1 : 358 MHz, 392 MHz, 580 MHz dan V2 : 375,4 MHz, 380 MHz, 392,4 MHz. Dari masing – masing percobaan pertama, kedua, dan ketiga didapat hasil ∑V1 sebesar 364 MHz, dan ∑V2 217 MHz, lalu didapat ∑| V1 - V2|2 sebesar 21.609 MHz, ralat mutlak ∫X1 sebesar 55,32 dan ∫X2 78, ralat nisbi didapat I1 sebesar 15% dan I2 sebesar 36%, keseksamaan didapat K1 sebesar 85% dan K2 sebesar 64% dan hasil perhitungan diperoleh Hp1 sebesar +491,32 MHz, Hp1 + 295 MHz dan Hp2 sebesar -307 MHz, Hp2 -139 MHz.
Pada garputala frekuensi 341,3 Hz L1 : 0,26 m, 0,2 m, 0,34 m, sedangkan L2 : 0,82 m, 0,33 m, 0,29 m. Dari L1 dan L2 tadi maka didapatkan kecepatan gelombang garputala V1 : 355 MHz, 273 MHz, 464 MHz dan V2 : 372 MHz, 150 MHz, 130 MHz. Dari masing – masing percobaan pertama, kedua, dan ketiga didapat hasil ∑V1 sebesar 335 MHz, dan ∑V2 353,3 MHz, lalu didapat ∑| V1 - V2|2 sebesar 334,89 MHz, ralat mutlak ∫X1 sebesar 6,72 dan ∫X2 15,4, ralat nisbi didapat I1 sebesar 2% dan I2 sebesar 4, 3%, keseksamaan didapat K1 sebesar 84% dan K2 sebesar 98,7% dan hasil perhitungan diperoleh Hp1 sebesar +342 MHz, Hp1 + 368,7 MHz dan Hp2 sebesar -328 MHz, Hp2 -337,9 MHz.
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Gelombang adalah getaran yang merambat dengan laju tertentu melalui medium tertentu. Sifat karakteristik gelombang jalan bahwa bentuk gelombang yang alamnya sama melalui satu titik pada satu sifat sama, melalui satu titik maka amplitudo sesaat itulah jumlah dari masing – masing gelombang.
Jenis- jenis gelombang diantaranya :
1. Gelombang mekanik : gelombang yang memerlukan medium perambatan terdiri atas :
a. Gelombang tranversal : partikel mediumnya bergerak keatas kebawah tegak lurus terhadap gelombang.
b. Gelombang longitudinal : arah kecepatan gelombang yang arah kecepatannya sejajar.
2. Menurut amplitudonya ada 2 yaitu :
a. Gelombang elektromaknetik : gelombang yang tidak memerlukan medium sebagai rambatannya.
b. Gelombang mekaniok : gelombang yang memerlukan medium sebagai rambatnya.
Bunyi adalah komperesi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Berdasarkan frekuensinya bunyi dikelompokkan menjadi 3 yaiut :
a. Infrasonok (0 – 10 Hz)
b. Sonik (10 – 20. 000 Hz)
c. Ultrasonik (> 20. 000 Hz)
Rensonansi adalah getaran suatu benda karena getaran benda lain yang mempunyai frekuensi sama.
5.2 Saran
Diharapkan agar praktikum selanjutnya jauh lebih baik. Oleh karena itu ditingkatkan kerjasama antara praktikan dengan asisten. Para praktikan harus lebih serius dan asisten lebih jelas dalam melaksanakan praktikum. Apalagi dalam menjelaskan data yang diberikan.
DAFTAR PUSTAKA
Holiday, David dan R. Resnick. 1985. Fisika. Jakarta : Erlangga.
Jasse, Kenneth E. 1987. University Physick HBT Books For Profesionals. New York.
M. Abi Hamid. 2011. Rensonansi Bunyi Jurnal. http :// www.freefechebook.com/doc-2011/rensonansi-bunyi-jurnal.html. diakses pada tanggal 12 Oktober 2011 pukul 07.37 WIB
M. Burhanudin. 2011. Rensonansi Bunyi. http :// fisikon.com/kelas3/. Diakses pada tanggal 11 Oktober 2011 pukul 20.15 WIB
Sears, Francis W. 1994. Fisika Untuk Universitas 2. Jakarta : Bina Cipta
Sutrisno. SH. 1982. Fisika Dasar Gelombang dan Optik. Jakarta : Bina Cipta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar