Download - VI Resonansi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada umumnya, bilamana sebuah sistem yang mampu berosilasi
dipengaruhi oleh deret denyut periodik yang sama atau hampir sama dengan salah
satu frekuensi alam dari osilasi sistem tersebut. Maka sistem tersebut akan
berosilasi dengan amplitudo yang relative besar. Fenomena pada sistem
dinamakan resonansi (Resonance).
Fenomena resonansi bunyi sangatlah mudah ditemukan dalam kehidupan
sehari-hari. Kayu berongga menghasilakan bunyi yang lebih nyaring (keras) dari
pada kayu yang tidak berongga ketika dipukul. Bunyi yang dihasilkan tersebut
akan lebih nyaring (keras) lagi apabila volume rongga pada kayu tersebut
diperbesar. Sebuah benda yang bergetar dapat dikatakan sebuah sumber bunyi.
Piano, biola dan instrumen lainnya yang dipergunakan dalam satu pertunjukan
orkres music merupakan beberapa contoh benda-benda yang bertindak sebagai
sumber bunyi. Getaran yang dihasilkan atau yang ditimbulkan dalam suatu alat
musik mungkin dihasilkan oleh adanya suatu gesekan, petikan atau dengan
meniupkan udara kedalam suatu instrument tersebut.
Resonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang
bergetar dengan amplitudo yang maksimum akibat adanya implus gaya yang
berubah-ubah yang bekerja pada implus tersebut. Kondisi seperti ini dapat terjadi
karena frekuensi gaya yang bekerja tersebut berimpit atau sama dengan frekuensi
getar yang tidak diredamkan dari sistem tersebut.
Berdasarkan pemaparan diatas, maka percobaan ini dilakukan agar kita
semua lebih memahami tentang konsep resonansi bunyi. Oleh karena itu
percobaan ini dilakukan agar kita juga dapat menjelaskan fenomena resonansi
bunyi didalam suatu tabung atau juga pipa organ, menjelaskan pengaruh frekuensi
terhadap cepat rambat bunyi serta pengaruh suatu getaran pada resonansi bunyi.
1.2 Tujuan Percobaan
1. Mengetahui gejala dari Resonansi Bunyi
2. Menentukan cepat rambat pada Resonansi Bunyi
3. Memahami bentuk-bentuk aplikasi resonansi bunyi dalam kehidupan
1.3 Manfaat Percobaan
1. Dapat mengetahui panjanjang gelombang pada frekuensi resonansi
2. Untuk mengetahui proses gelombang merambat dengan frekuensi
tertentu
3. Dapat mengetahui dan memahami bentuk aplikasi resonansi bunyi
dalam kehidupan
BAB lll
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Resonanasi Bunyi dilaksanakan pada hari kamis, tanggal 7
November 2013, puluk 15.30-17.30 WITA. Bertempat dilaboratorium Fisika
Dasar, Gedung C, Lantai 3, Fakulitas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Mulawarman, samarinda, Kalimantan Timur.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Seperangkat tabung resonansi
2. Empat tiang statif
3. Generator signal
4. Jangka sorong
5. Speaker
6. Dua kabel penghubung
3.3 Prosedur Percobaan
1. Diukur diameter dalam tabung ( tabung kecil ) dengan menggunakan
jangka sorong sebanyak tiga kali yakni, diameter horizontal, vertikal
dan diagonal.
2. Diletakan tabung resonansi pada alat penyangga.
3. Diatur generator signal pada frekuensi tertentu.
4. Ditarik tabung resonanasi pada ujung tabung kecilnya dan pada ujung
pipa yang lain didengarkan perubahan gelombang bunyi setiap terjadi
perubahan bunyi dicatat sebagai nilai L.
5. Diulangi percobaan no 4 sampai 5 kali dengan frekuensi yang telah
ditentukan (1100 Hz, 1200 Hz, 1300 Hz, 1400 Hz, dan 1500 Hz.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
4.1.1 Data Frekuensi 1100 Hz
No. Frekuensi (Hz) n L (m)
1
2
3
4
5
1100 Hz
1100 Hz
1100 Hz
1100 Hz
1100 Hz
1
2
3
4
5
5 × 10-2 m
6 × 10-2 m
7 × 10-2 m
8 × 10-2 m
10 × 10-2 m
4.1.2 Data Frekuensi 1200 Hz
No. Frekuensi (Hz) n L (m)
1
2
3
4
5
1200 Hz
1200 Hz
1200 Hz
1200 Hz
1200 Hz
1
2
3
4
5
4 × 10-2 m
7 × 10-2 m
9 × 10-2 m
12 × 10-2 m
20 × 10-2 m
4.1.3 Data Frekuensi 1300 Hz
No. Frekuensi (Hz) n L (m)
1
2
3
4
5
1300 Hz
1300 Hz
1300 Hz
1300 Hz
1300 Hz
1
2
3
4
5
5 × 10-2 m
9 × 10-2 m
13 × 10-2 m
17 × 10-2 m
20 × 10-2 m
4.1.4 Data Frekuensi 1400 Hz
No. Frekuensi (Hz) n L (m)
1
2
3
4
5
1400 Hz
1400 Hz
1400 Hz
1400 Hz
1400 Hz
1
2
3
4
5
4 × 10-2 m
8 × 10-2 m
9 × 10-2 m
14 × 10-2 m
19 × 10-2 m
4.1.5 Data Frekuensi 1500 Hz
No. Frekuensi (Hz) n L (m)
1
2
3
4
5
1500 Hz
1500 Hz
1500 Hz
1500 Hz
1500 Hz
1
2
3
4
5
4 × 10-2 m
7 × 10-2 m
10 × 10-2 m
13 × 10-2 m
19 × 10-2 m
4.2 Analisis Data
d1 (diameter horizontal) = 4,42 cm = 4,42 × 10-2 m
d2 (diameter vertikal) = 4,37 cm = 4,37 × 10-2 m
d3 (diameter diagonal) = 4,41 cm = 4,41 × 10-2 m
r1 = ½ d1 = ½ . 4,42 × 10-2 = 2,21 × 10-3 m
r2 = ½ d2 = ½ . 4,37 × 10-2 = 2,185 × 10-3 m
r3 = ½ d3 = ½ . 4,41 × 10-2 = 2,205 × 10-3 m
R = r1+r2+r3
3 =
(2,21+2,185+2,205 ) ×10−3
3
= 6,6 ×10−3
3
= 2,2 × 10-3 m
k = 0,6R
= 0,6 . 2,2 × 10-3 m
= 1,32 × 10-3 m
4.2.1 Perhitungan Tanpa KTP
4.2.1.1 Perhitungan pada Frekuensi 1100 Hz
V 1=4 f 1 (l 1+k )
2 n+1
¿4 ∙1100 (5 ×10−2+1,32× 10−3 )
2 ∙1+1
¿ 225,083
¿75,269 m /s
V 2=4 f 1 (l 2+k )
2 n+1
¿4 ∙1100 (6 × 10−2+1,32× 10−3 )
2 ∙ 2+1
¿ 269,8085
¿53,961 m /s
V 3=4 f 1 (l3+k )
2 n+1
¿4 ∙1100 ( 4×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 3+1
¿ 313,8087
¿44,829 m / s
V 4=4 f 1 (l 4+k )
2 n+1
¿4 ∙1100 (8 × 10−2+1,32× 10−3 )
2∙ 4+1
¿ 357,8089
¿39,756 m /s
V 5=4 f 1 (l1+k )
2 n+1
¿4 ∙1100 (10 ×10−2+1,32× 10−3 )
2 ∙5+1
¿ 445,80811
¿40,528 m / s
4.2.1.2 Perhitungan pada Frekuensi1300 Hz
V 1=4 f 2 (l 1+k )
2 n+1
¿4 ∙1200 (4× 10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙1+1
¿ 198,3363
¿66,112m / s
V 2=4 f 2 (l2+k )
2 n+1
¿4 ∙1200 (7×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 2+1
¿ 342,365
¿68,467 m /s
V 3=4 f 2 (l3+k )
2 n+1
¿4 ∙1200 (9×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 3+1
¿ 438,3367
¿62,619 m /s
V 4=4 f 2 (l 4+k )
2 n+1
¿4 ∙1200 (12× 10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 4+1
¿ 582,3369
¿64,704 m / s
V 5=4 f 2 (l5+k )
2 n+1
¿4 ∙1200 (20 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 5+1
¿ 966,33611
¿87,848 m /s
4.2.1.3 Perhitungan pada Frekuensi 1300 Hz
V 1=4 f 3 (l1+k )
2 n+1
¿4 ∙1300 (5×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 1+1
¿ 266,8643
¿88,954 m/ s
V 2=4 f 3 (l2+k )
2 n+1
¿4 ∙1300 (9×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 2+1
¿ 474,8645
¿94,972 m /s
V 3=4 f 3 (l3+k )
2n+1
¿4 ∙1300 (13 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 3+1
¿ 682,8647
¿97,552 m /s
V 4=4 f 3 (l 4+k )
2 n+1
¿4 ∙1300 (17 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 4+1
¿ 890,8649
¿98,984 m /s
V 5=4 f 3 (l5+k )
2n+1
¿4 ∙1300 (20 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 5+1
¿ 1046,86411
¿95,169 m /s
4.2.1.4 Perhitungan pada Frekuensi 1400 Hz
V 1=4 f 4 (l 1+k )
2 n+1
¿4 ∙1400 (4× 10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙1+1
¿ 231,3923
¿77,130 m /s
V 2=4 f 4 (l2+k )
2 n+1
¿4 ∙1400 (8×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 2+1
¿ 455,3925
¿91,078 m /s
V 3=4 f 4 ( l3+k )
2 n+1
¿4 ∙1400 (9×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 3+1
¿ 511,3927
¿73,056 m /s
V 4=4 f 4 ( l 4+k )
2 n+1
¿4 ∙1400 (14 ×10−2+1,32× 10−3 )
2 ∙ 4+1
¿ 791,3929
¿87,932 m /s
V 5=4 f 4 ( l5+k )
2 n+1
¿4 ∙1400 (19 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 5+1
¿ 1071,39211
¿97,399 m /s
4.2.1.5 Perhitungan pada Frekuensi 1500 Hz
V 1=4 f 5 (l1+k )
2 n+1
¿4 ∙1500 (4× 10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙1+1
¿ 247,923
¿82,64 m/ s
V 2=4 f 5 (l2+k )
2 n+1
¿4 ∙1500 (7×10−2+1,32 ×10−3 )
2∙ 2+1
¿ 427,925
¿85,584 m/ s
V 3=4 f 5 (l3+k )
2n+1
¿4 ∙1500 (10 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 3+1
¿ 607,927
¿86,845 m /s
V 4=4 f 5 (l 4+k )
2 n+1
¿4 ∙1500 (13 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 4+1
¿ 787,929
¿87,546 m / s
V 5=4 f 5 (l5+k )
2n+1
¿4 ∙1500 (19 ×10−2+1,32 ×10−3 )
2 ∙ 5+1
¿ 1147,9211
¿104,356 m /s
4.2.2 Perhitungan Dengan KTP
∆ f =12
∙ nst generator signal
¿12
∙1=0,5 Hz
∆ l=12
∙ nst mistar
¿ 12
∙ 0,1
¿5 ×10−2cm=5× 10−4 m
∆ V ={( ∂ V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
( ∆ l )2}12
¿ {( 4 ( l+k )2 n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f2 n+1 )
2
( ∆ l )2}12
4.2.2.1 Perhitungan pada Frekuensi1100 Hz
∆ V 1={( ∂V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (5× 10−2+1,32 ×10−3)2 ∙1+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙11002∙1+1 )
2
(5× 10−4 )2}12
¿ {( 4,682208711×10−3 ) (0,25 )+(2151111,111 ) (2,5 ×10−7 ) }12
¿ {(1,170552178× 10−3 )+0,537 }12
¿ {√0,538948329 }12
¿0,735m /s
∆ V 2={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l2+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (6 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙ 2+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙11002∙2+1 )
2
(5× 10−4 )2}12
¿ {( 2,406491136×10−3 ) (0,25 )+(774 . 400 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {( 6,01622784 ×10−4 )+0,1936 }12
¿ {√0,194201622 }12
¿0,441 m /s
∆ V 3={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l3+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (7×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙3+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙11002∙3+1 )
2
( 5× 10−4 )2}12
¿ {(1,660911804 ×10−3 ) (0,25 )+(395102,0408 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {( 4,15227951 ×10−4 )+0,09877551 }12
¿ {√0,099190737 }12
¿0,315m /s
∆ V 4={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l4+k )2n+1 )
2
( ∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (8×10−2+1,32 ×10−3 )2∙4+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙11002 ∙4+1 )
2
( 5× 10−4 )2}12
¿ {(1,306260227 × 10−3 ) (0,25 )+(239012,3457 ) ( 2,5× 10−7 ) }12
¿ {( 3,265650568× 10−4 )+0,059753086}12
¿ {√0,060079651 }12
¿0,245m /s
∆ V 5={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l5+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (10× 10−2+1,32×10−3)2 ∙5+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 11002∙ 5+1 )
2
(5× 10−4 )2}12
¿ {(1,35745354 ×10−3 ) (0,25 )+ (160000 ) ( 2,5× 10−7 ) }12
¿ {( 3,39363385× 10−4 )+0,04 }12
¿ {√0,040339363 }12
¿0,201 m /s
4.2.2.2 Perhitungan pada Frekuensi 1200 Hz
∆ V 1={( ∂V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 2
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (4 × 10−2+1,32 ×10−3 )2∙ 1+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 12002∙ 1+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 3,035275378× 10−3 ) (0,25 )+(2560000 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(7,588188445 × 10−4 )+0,64 }12
¿ {√0,640758818 }12
¿0,800m /s
∆ V 2={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l2+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 2
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (7 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙ 2+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙12002 ∙2+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 3,225387136× 10−3 ) (0,25 )+ (921600 ) ( 2,5× 10−7 ) }12
¿ {( 8,13846784 ×10−3 )+0,2304 }12
¿ {√0,231212846 }12
¿0,481 m /s
∆ V 3={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l3+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 2
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (9 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙3+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙11002∙3+1 )
2
( 5× 10−4 )2}12
¿ {( 2,72305058× 10−3 ) (0,25 )+( 470204,0816 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {( 6,80762645× 10−4 )+0,1175 }12
¿ {√0,118180762 }12
¿0,344 m/ s
∆ V 4={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l4+k )2n+1 )
2
( ∆ f )2+( 4 f 2
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (12× 10−2+1,32× 10−3 )2∙ 4+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 12002 ∙ 4+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 2,9073664 ×10−3 ) (0,25 )+ (284444,4 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(7,268416 × 10−3 )+0,071 }12
¿ {√0,071837941 }12
¿0,268m /s
∆ V 5={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l5+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 2
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (20×10−2+1,32×10−3 )2 ∙5+1 )
2
( 0,5 )2+( 4 ∙12002∙5+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {(5,35930478 × 10−3 ) (0,25 )+(1904132231 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(1,339826196 × 10−3 )+0,0476 }12
¿ {√0,048939826 }12
¿0,221 m /s
4.2.2.3 Perhitungan pada Frekuensi 1300 Hz
∆ V 1={( ∂V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 3
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (5× 10−2+1,32 ×10−3)2 ∙1+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙13002∙1+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 4,682208711×10−3 ) (0,25 )+(3044444,4 ) (2,5 × 10−7 )}12
¿ {(1,170552178 × 10−3 )+0,751 }12
¿ {√0,752170552 }12
¿0,867 m / s
∆ V 2={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l2+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 3
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (9 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙ 2+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙13002 ∙2+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {(5,337179136 × 10−3 ) (0,25 )+(1081600 ) (2,5 × 10−7 )}12
¿ {(1,334294784 ×10−3)+0,2704 }12
¿ {√0,271734294 }12
¿0,521 m /s
∆ V 3={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l3+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 3
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (13× 10−2+1,32×10−3)2 ∙3+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 13002∙ 3+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {(5,6310016 × 10−3 ) (0,25 )+(551836,7347 ) ( 2,5× 10−7 )}12
¿ {(1,4077504 ×10−3)+0,13795 }12
¿ {√0,13935775 }12
¿0,373m /s
∆ V 4={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 1
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (17×10−2+1,32×10−3 )2∙ 4+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙13002∙ 4+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {(5,797638005 × 10−3 ) (0,25 )+(333827,1605 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(1,449409501 ×10−3 )+0,08345 }12
¿ {√0,084899409 }12
¿0,291 m /s
∆ V 5={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l5+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 3
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (20×10−2+1,32×10−3 )2 ∙5+1 )
2
( 0,5 )2+( 4 ∙13002∙5+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {(5,35930478 × 10−3 ) (0,25 )+(223471,0744 ) (2,5 ×10−7 ) }12
¿ {(1,339826195× 10−3 )+0,055867 }12
¿ {√0,057206826 }12
¿0,239 m /s
4.2.2.4 Perhitungan pada Frekuensi 1400 Hz
∆ V 1={( ∂V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 4
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (4 × 10−2+1,32 ×10−3 )2∙ 1+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 14002∙ 1+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 3,035275378× 10−3 ) (0,25 )+(3484444,444 ) ( 2,5× 10−7 ) }12
¿ {(7,588188444 ×10−4 )+0,871 }12
¿ {√0,87186993 }12
¿0,934 m/ s
∆ V 2={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l2+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 4
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (8 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙ 2+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙14002 ∙2+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 4,232288136 ×10−3 ) (0,25 )+(1254400 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(1,058070784 ×10−3)+0,3136}12
¿ {√0,31465807 }12
¿0,561 m /s
∆ V 3={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l3+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 4
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (9 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙3+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙14002 ∙3+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 2,72305058× 10−3 ) (0,25 )+(640000 ) (2,5 × 10−7 )}12
¿ {( 6,807627449× 10−3 )+0,16 }12
¿ {√0,160680762 }12
¿0,401 m /s
∆ V 4={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l4+k )2n+1 )
2
( ∆ f )2+( 4 f 4
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (14×10−2+1,32×10−3 )2∙ 4+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙14002∙4+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 43,944956523 ×10−3 ) ( 0,25 )+(387160,4938 ) (2,5 ×10−7 ) }12
¿ {( 9,862391309 ×10−4 )+0,096790129}12
¿ {√0,097776362 }12
¿0,313m /s
∆ V 5={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l5+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 4
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (19× 10−2+1,32×10−3 )2 ∙5+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙14002∙5+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 4,48011392×10−3 ) (0,25 )+(259173,5537 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(1,210027848 × 10−3 )+0,064793388 }12
¿ {√0,066003416 }12
¿0,257 m / s
4.2.2.5 Perhitungan pada Frekuensi 1500 Hz
∆ V 1={( ∂V∂ f )
2
(∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l1+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 5
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (4 × 10−2+1,32 ×10−3 )2∙ 1+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 15002∙ 1+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 3,035275378× 10−3 ) (0,25 )+( 4000000 ) (2,5 ×10−7 ) }12
¿ {(7,588188444 ×10−3)+1}12
¿ {√1,000758819 }12
¿1,000 m /s
∆ V 2={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l2+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 5
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (7 ×10−2+1,32 ×10−3 )2 ∙ 2+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙15002 ∙2+1 )
2
(5×10−4 )2}12
¿ {( 3,225387136× 10−3 ) (0,25 )+ (1440000 ) (2,5 × 10−7 )}12
¿ {( 8,13846784 ×10−4 )+0,36 }12
¿ {√0,360813846 }12
¿0,601 m /s
∆ V 3={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l3+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 5
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (10× 10−2+1,32×10−3)2 ∙3+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙ 15002∙ 3+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 3,352079151× 10−3 ) (0,25 )+(734693,8776 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {( 8,38019787 ×10−4 )+0,183673469 }12
¿ {√0,184511849 }12
¿0,430m /s
∆ V 4={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂ V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l4+k )2n+1 )
2
( ∆ f )2+( 4 f 5
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (13× 10−2+1,32×10−3)2∙4+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙15002 ∙4+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 3,406408375× 10−3 ) (0,25 )+( 444444,444 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {( 8,516020938× 10− 4 )+0,111}12
¿ {√0,111962713 }12
¿0,335m /s
∆ V 5={( ∂V∂ f )
2
( ∆ f )2+( ∂V∂ l )
2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (l5+k )2n+1 )
2
(∆ f )2+( 4 f 5
2n+1 )2
(∆ l )2}12
¿ {( 4 (19× 10−2+1,32×10−3 )2 ∙5+1 )
2
(0,5 )2+( 4 ∙15002∙5+1 )
2
(5 ×10−4 )2}12
¿ {( 4,840111392× 10−3 ) (0,25 )+(297520,6612 ) (2,5 ×10−7 )}12
¿ {(1,210027848 × 10−3 )+0,074380165 }12
¿ {√0,075590193 }12
¿0,275m /s
4.2.3 KTP Mutlak
V ± ∆ V
4.2.4.1 Perhitungan pada Frekuensi 1100 Hz
V 1 ± ∆ V 1=75,269 ±0,735 m / s
V 2 ± ∆ V 2=53,96 ± 0,441 m/ s
V 3 ± ∆ V 3=44,829± 0,315 m /s
V 4 ± ∆ V 4=39,756 ± 0,245 m /s
V 5 ± ∆ V 5=40,528± 0,201 m /s
4.2.3.2 Perhitungan pada Frekuensi 1200 Hz
V 1 ± ∆ V 1=66,112± 0,800 m /s
V 2 ± ∆ V 2=68,476 ± 0,481 m /s
V 3 ± ∆ V 3=62,619 ± 0,344 m /s
V 4 ± ∆ V 4=64,704 ± 0,268 m /s
V 5 ± ∆ V 5=87,848 ± 0,221 m /s
4.2.3.3 Perhitungan pada Frekuensi 1300 Hz
V 1 ± ∆ V 1=88,954 ± 0,867 m /s
V 2 ± ∆ V 2=94,972 ± 0,521m / s
V 3 ± ∆ V 3=97,552 ± 0,373 m /s
V 4 ± ∆ V 4=98,984 ±0,291 m /s
V 5 ± ∆ V 5=95,169 ± 0,239 m /s
4.2.3.4 Perhitungan pada Frekuensi 1400 Hz
V 1 ± ∆ V 1=77,130 ± 0,934 m /s
V 2 ± ∆ V 2=91,078 ± 0,561 m /s
V 3 ± ∆ V 3=73,056 ± 0,401 m /s
V 4 ± ∆ V 4=97,932 ± 0,313 m /s
V 5 ± ∆ V 5=97,399 ± 0,257 m /s
4.2.3.5 Perhitungan pada Frekuensi 1400 Hz
V 1 ± ∆ V 1=82,64 ± 1,000 m /s
V 2 ± ∆ V 2=85,584 ± 0,601 m /s
V 3 ± ∆ V 3=86,845 ± 0,430 m /s
V 4 ± ∆ V 4=87,546 ± 0,335 m /s
V 5 ± ∆ V 5=104,356 ± 0,275 m /s
4.2.4 KTP Relatif
∆ VV
× 100 %
4.2.4.1 Perhitungan pada Frekuensi 1100 Hz
∆ V 1
V 1
×100 %= 0,73575,269
× 100 %=0,976 %
∆ V 2
V 2
×100 %= 0,44153,961
× 100 %=0,820 %
∆ V 3
V 3
×100 %= 0,31544,829
×100 %=0,703 %
∆ V 4
V 4
×100%= 0,24539,576
× 100 %=0,616 %
∆ V 5
V 5
×100 %= 0,20140,528
×100 %=0,496 %
4.2.4.2 Perhitungan pada Frekuensi 1200 Hz
∆ V 1
V 1
×100 %= 0,80066,112
×100 %=1,210 %
∆ V 2
V 2
×100 %= 0,48168,467
×100 %=0,703 %
∆ V 3
V 3
×100 %= 0,34462,619
×100 %=0,55 %
∆ V 4
V 4
×100%= 0,26864,704
× 100 %=0,414 %
∆ V 5
V 5
×100 %= 0,22187,848
×100 %=0,252 %
4.2.4.3 Perhitungan pada Frekuensi 1300 Hz
∆ V 1
V 1
×100 %= 0,86788,954
×100 %=0,975 %
∆ V 2
V 2
×100 %= 0,52194,972
× 100 %=0,549 %
∆ V 3
V 3
×100 %= 0,37397,552
×100 %=0,382 %
∆ V 4
V 4
×100%= 0,29198,984
×100 %=0,294 %
∆ V 5
V 5
×100 %= 0,23995,169
×100 %=0,251 %
4.2.4.4 Perhitungan pada Frekuensi 1400 Hz
∆ V 1
V 1
×100 %= 0,93477,130
× 100 %=1,211%
∆ V 2
V 2
×100 %= 0,56191,078
×100 %=0,616 %
∆ V 3
V 3
×100 %= 0,40173,056
×100 %=0,549 %
∆ V 4
V 4
×100%= 0,31387,932
×100 %=0,356 %
∆ V 5
V 5
×100 %= 0,23995,169
×100 %=0,251 %
4.2.4.5 Perhitungan pada Frekuensi 1500 Hz
∆ V 1
V 1
×100 %=1,00082,64
×100 %=1,210 %
∆ V 2
V 2
×100 %= 0,60185,584
×100 %=0,702%
∆ V 3
V 3
×100 %= 0,43086,845
×100 %=0,495 %
∆ V 4
V 4
×100%= 0,33587,546
× 100 %=0,383 %
∆ V 5
V 5
×100 %= 0,275104,356
×100 %=0,264 %
4.3 Pembahasan
Dalam percobaan kali ini, kita dapat mengetahui pengertian dari
resonansi. Pada generator signal yang akan diletakkan di samping tabung
resonansi yang dihubungkan ke speaker akan menghasilkan suara yang akan
menggetarkan kolom yang berada didalam tabung resonansi saat mengatur
panjang kolom pada tabung resonansi maka kita akan mendengarkan perubahan
bunyi yang dihasilkan dari generator signal, dengan bunyi yang di dengar akan
semakin keras. Karena frekuensinya semakin rapat, sehingga peristiwa ini disebut
resonansi.
Faktor- faktor kesalahan yang terjadi selama percobaan
berlangsung adalah pada saat pengambilan data, kurang teliti mendengar
perubahan-perubahan bunyi pada saat pipa ditarik oleh praktikan lainnya.
Jika gelombang suara merambat dalam suatu tabung berisi udara, maka
antara gelombang datang dan gelombang yang dipantulkan oleh dasar tabung akan
terjadi super posisi, sehingga dapat timbul resonansi gelombang berdiri jika
panjang tabung udara merupakan kelipatan dari ( = panjang gelombang ). Jika
gelombang suara dipandang sebagai gelombang simpangan, pada ujung tabung
yang tertutup akan terjadi simpul, tetapi jika ujungnya terbuka akan terjadi perut.
Terjadinya resonansi bila berakibat menguntungkan maupun merugikan kita,
berikut ini adalah contoh-contoh terjadinya resonansi :
Resonansi yang menguntungkan : resonansi pada alat musik (Gitar, gendereng,
gemelan, dll)
Resonansi yang merugikan : resonansi suara deru pesawat bisa membuat kaca
turut bergetar, bahkan pecah.
Contoh gitar : walaupun sumber bunyinya pada senar, namun kekuatannya
bunyinya lebih berasal dari kotak kayunya. Sebab, udara didalam kotak itulah
pelaku resonansi, yang justru lebih kuat dari pada sumber bunyi. Sehingga kotak
tersebut dinamakan kotak resonator. Namun kata resonatornya hanya berlaku pada
gitar acrostic, pada gitar elektrik resonansi dibuat oleh proses elektrik.
Peristiwa resonansi ini banyak sekali di manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya saja resonansi gelombang suara pada alat-alat musik. Gelombang suara
merupakan mekanik yang dapat dipandang sebagai gelombang simpangan
maupun sebagai gelombang simpangan.
Resonansi pada dasarnya adalah proses bergetarnya suatu benda di
karenakan adanya benda lain yang bergetar, hal ini terjadi karena suatu benda
bergetar pada frekuensi yang sama. Pada percobaan yang dilakukan kali ini
digunakan bunyi audiosonik yang berkisar antara 20-20.000 Hz sehingga bunyi
dapat terdengar oleh kita. Ketika tabung resonansi ditarik atau dinaikkan secara
perlahan terdengar penguatan bunyi dari setiap kenaikkan frekuensi dari 1100 Hz
hingga 1500 Hz setiap kenaikkan 100 Hz. Bunyi yang dihasilkan dari setiap
frekuensi dengan panjang tabung (l) yang ditarik, semakin panjang kita menarik
tabung maka semakin kecil atau bunyi yang dihasilkan semakin rendah pula,
tetapi semakn kita sedikit menarik tabungnya maka suara yang dihasilkan semakin
tinggi. Faktor kesalahan dalam percobaan ini yaitu kurangnya ketelitian saat
mengukur diameter tabung menggunakan jangka sorong dan keterbatasan indera
pendengaran dalam mendengarkan perubahan suara saat tabung resonansi di tarik
secara perlahan.
Berdasarkan frekuensinya bunyi dibedakan menjadi tiga yaitu, infrasonik,
audiosonik, dan ultrasonik. Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya di bawah
20 Hz, bunyi ini sangat lemah sehingga tidak dapat didengar oleh indera
pendengaran manusia, hanya hewan-hewan tertentu yang dapat mendengarkan
bunyi ini seperti angsa, kuda dan anjing. Audiosonik adalah bunyi yang
frekuensinya berkisar antara 20-20.000 Hz. Bunyi pada kisaran inilah yang dapat
di dengar oleh manusia dan sesuai dengan taraf pendengaran manusia. Ultrasonik
adalah bunyi yang frekuensinya melebihi 20.000 Hz bunyi ini sangat tinggi untuk
didengar manusia, hanya hewan-hewan tertentu yang dapat mendengarkan bunyi
ini seperti kelelawar dan lumba-lumba.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Resonansi terjadi apabila frekuensi pada udara didalam tabung resonansi
dengan frekuensi pada segala generator. Hal tersebut dikarenakan ada
getaran pada pipa tabung resonansi yang dapat menghasilkan bunyi dari
speaker serta karena adanya pemantulan bunyi pada pipa tabung.
2. Cepat rambat bunyi dapat ditentukandengan cara mengalirkan panjang
gelombang dengan frekuensi. Apabila nilai frekuensi atau nilai panjang
gelombang lebih banyak (besar) maka cepat rambat bunyi lebih besar juga
dan cepat rambat banyak dipengaruhi oleh zat prantara atau suhu
(temperature)
3. Resonansi bunyi sangat berperan dalam kehidupan. Suatu bangunan yang
dibangun harus diukur frekuensinya alami agar bangunan tersebut tidak
runtuh saat adafrekuensi yang sama dengan frekuensi asalnya
5.2 Saran
Sebaiknya pada praktikum selanjutnya tidak hanya menggunakan tabung
resonansi tapi menggunakan alat yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Halliday, David. 2012. Fisika Dasar. Jakarta : Erlangga
Ishaq, Mohamad. 2007. Fisika Dasar. Jakarta : Graha Ilmu
Tipler. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Erlangga
Young. 2002. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga