Topik : Gelombang Tali MeldeTautan : http://www.gudangmateri.com/2009/03/gelombang-tali-melde_29.htmlTanggal Akses : Saturday, August 14, 2010

Gelombang Tali Melde

A. Judul Percobaan : Gelombang Tali versi Melde

B. Kompetensi Dasar : Melakukan kajian ilmiah untuk mengamati gejala dan ciri –ciri gelombang secara umum

C. Tujuan Percobaan :

1. Menunjukkan gelombang transfersal stasioner pada tali.

2. Mempelajari hubungan antara cepat rambat gelombang (v) dengan tegangan tali (F)

melalui grafik.

D. Landasan Teori

Bila seutas tali dengan tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka akan terlihat suatu bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat gelombang, gelombang ini dinamakan gelombang transversal. Jika kedua ujungnya tertutup, gelombang pada tali itu akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan gelombang stasioner yang tampak berupa simpul dan perut gelombang asalkan dipenuhi :

yakni panjang tali (L) merupakan kelipatan bilangan bulat dari setengah panjang gelombangnya. Laju rambat gelombang dalam tali :

dimana :

v = laju perambatan gelombang tali [m/det]

F = tegangan tali [N]

m = rapat massa linier tali [kg/m]

Bila gelombang pada tali itu mempunyai panjang gelombang l maka frekuensi vibrator yang menimbulkannya

Kombinasi antara persamaan (2) dan (3) disebut persamaan Melde, yakni panjang tali (L) merupakan kelipatan bilangan bulat dari setengah panjang gelombangnya. Laju rambat gelombang dalam tali :

dimana :

v = laju perambatan gelombang tali [m/det]

F = tegangan tali [N]

m = rapat massa linier tali [kg/m]

Bila gelombang pada tali itu mempunyai panjang gelombang l maka frekuensi vibrator yang menimbulkannya

Kombinasi antara persamaan (2) dan (3) disebut persamaan Melde.

Jika tali yang panjangnya l, dibentangkan dan diberi beban lewat katrol seperti gambar di samping serta ujung A digetarkan terus menerus, maka pada tali akan terbentuk gelombang transversal yang stasioner (diam).

Percobaan ini pertama kali dilakukan oleh Melde untuk menentukan cepat rambat gelombang transversal pada tali. Dari hasil percobaannya Melde menemukan kesimpulan bahwa cepat rambat gelombang pada tali adalah :

berbanding lurus dengan akar kwadrat tegangan tali (F) berbanding terbalik dengan akar kwadrat massa per satuan panjang tali (μ)

BAB II

PEMBAHASAN

A. Alat dan Bahan :

Papan atau meja 1 buah Pembangkit getaran 1 buah

Tali pada roda 1 buah Mistar 1meter 1 buah

Katrol berpenjepit 1 buah Kabel penghubung merah1 buah

Beban bercelah 1 buah Kabel penghubung hitam

Klem G 1 buah

B. Langkah kerja :

1. Rangkaikan seutas tali dengan sebuah ujung terikat pada vibrator dan ujung lainnya melalui katrol dengan beban tergantung seperti pada gambar

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Cepat rambat gelombang (v) berbanding lurus dengan tegangan tali (F) yang mana cepat rambat gelombang bertambah, maka tegangan talinya akan bertambah , begitupula sebaliknya , apabila tegangan talinya berkurang atau diperkecil maka cepat rambatnya akan kecil.

Diktat Fisika XII-2 Damriani

frekwensi 200/π Hz, maka tentukan :

a. Impedansinya. (50 ohm)

b. Arus pada inductor. (7 A)

c. Beda potensial antara ujung-ujung resistor. (210 volt)

d. Beda potensial antara ujung-ujung inductor. (280 vlt)

e. Banyak tenaga yang dipakai oleh rangkaian. (1470 watt)

f. Induktansi daripada inductor. (0,1 henry)8. Kumparan dengan induktansi diri 0,5 henry dipasang pada sumber tegangan bolak-balik

yang berfrekwensi 50 Hz dan mempunyai tegangan maksimum 157 volt. Tentukan:

a. reaktansi induktifnya. (157 ohm)

b. Arus maksimum yang melalui kumparan tersebut,. (1 A)

c. Tuliskan persamaan arusnya. (I = sin (100π.t – ½π) Amper

9. Sebuah kapasitor dengan 40µF dipasang pada sumber tegangan bolak-balik dengan

kecepatan anguler 250 rad/s dan bertegangan maksmum 80 volt. Tentukan :

a. Reaktansi kapasitifnya. (100 ohm)

b. Arus maksimum yang melalui kapasitor. (0,8 A)

c. Persamaan arusnya. (I = 0,8 sin(250t + ½π) amper

10. Dari suatu rangkaian R-L-C dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 120 volt dan berfrekwensi

50 Hz. Jika kuat arus yang ditimbulkan adalah 2,4 amper dan besarnya hambatan murni 30 ohm, maka

tentukanlah : a. impedansinya. (50 ohm) b. Induktansi diri dari induktor, jika reaktansi kapasitifnya 20 ohm. (0,19 H) 11. Sebuah kumparan jika dihubungkan pada sumber tegangan arus searah dari 120 volt menghasilkan kuat arus 4 ampere. Tetapi jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus

bolak-balik dari 120 volt, maka kuat arusnya yang timbul 2,4 amper. Tentukanlah :

a. reaktansi induktifnya. (40 ohm)

b. Suduit fase (53o)

c. Daya listriknya. (172,8 watt)12. Ditentukan resistor dari 250 ohm, inductor dengan induktansi 0,5 henry dan kapasitor yang kapasitansinya 5µF dirangai seri. Jika kecepatan angulernya 200 rad/s, maka

tentukan :

a. sifat rangkaian. (kapasitif)

b. Impedansi rangkaian (934,08 ohm)

c. Beda sudut fase antara V dan I (tegangan tertinggal 74o 28’)

d. Induktansi harus diganti berapa agar terjadi resonansi. ( 5 henry)

13. Suatu rangkaian R-L memberikan kuat arus 4 amper jika dipasang pada sumber teangan arus searah dari 160 volt,

apabila rangkaian tersebut dipasang pada sumber tegangan arus bolak-balik dari 200 volt, maka kuat arus yang

ditimbulkan akan tetap sama besar. Tentukan impedansi rangkaian. (50 ohm)

14. Sebuah rangkaian L-C beresonansi pada 60 Hz. Jika kapasitas kapasitornya 10µF dan resistornya 100 ohm, maka tentukan harga induktansinya. (0,704 henry) 15. Suatu kumparan mempunyai hambatan 20 ohm dengan induktansi 0,005 H dipasang pada sumber tegangan arus bolak-balik yang berkecepatan anguler 3000 rad/s dengan

tegangan jepit 150 volt, maka tentukan :

a. kuat arus dalam rangkaian. (6 A)

b. Factor daya. (0,8)

c. Daya semu (900 watt)15

Diktat Fisika XII-2 Damriani

d. Daya sebenarnya. (720 watt) 16

0340011200000026060f001a00ffffffff000010000000c0ffffffbeffffff000100003e0300000b00000026060f000c004d617468547970650000b0000900 Diktat Fisika XII-2 Damriani

DUALISME GELOMBANG PARTIKEL Gejala Foto Listrik Yang dimaksud dengan gejala foto listrik adalah emisi (pancaran) elektron dari logam sebagai

akibat penyinaran gelombang elektromagnetik (cahaya) pada logam tersebut.

Cahaya biasa mampu melepaskan elektron dari logam-logam alkali.

Hasil-hasil percobaan yang seksama menunjukkan bahwa :a. Makin besar intensitas cahaya, semakin banyak elektron-elektron yang diemisikan.

b. Kecepatan elektron-elektron yang diemisikan hanya bergantung kepada frekwensi cahaya, makin besar frekwensi

cahaya makin besar pula kecepatan elektron yang diemisikan. c. Pada frekwensi cahaya yang tertentu (frekwensi batas) emisi elektron dari logam tertentu sama. Peristiwa-peristiwa di atas tidak dapat diungkap dengan teori cahaya Huygens.

Pada tahun 1901, Planck mengetengahkan hipotesa bahwa cahaya (gelombang elektromagnetik) harus dianggap

sebagai paket-paket energi yang disebut foton. Besar paket energi tiap foton dirumuskan sebagai : E = h . f E = Energi tiap foton dalam Joule. f = Frekwensi cahaya. h = Tetapan Planck yang besarnya h = 6,625 .10–34 J.det

Cahaya yang intensitasnya besar memiliki foton dalam jumlah yang sangat banyak. Tiap-tiap foton hanya

melepaskan satu elektron. Kiranya mudah dipahami bahwa semakin besar intensitas cahaya semakin banyak pula

elektron-elektron yang diemisikan.

Tiap foton yang datang pada logam, sebagian energinya digunakan untuk melepaskan elektron dan sebagian

menjadi energi kinetik elektron. Jika energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron sebesar a dan energi yang

menjadi energi kinetik sebesar Ek maka dapat ditulis persamaan : Dari persamaan nampak jelas, makin besar frekwensi cahaya, makin besar kecepatan yang diperoleh elektron. Bila frekwensi cahaya sedemikian sehingga h.f = a, maka foton itu hanya mampu melepaskan 17

Diktat Fisika XII-2 Damriani

1. Berapa joule energi foton yang panjang gelombangnya 6000 Angstrom. Tetapan Planck = 6,6 .10–34 joule . det.

2. Berkas cahaya 5000 Angstrom didatangkan pada logam Kalium. Untuk melepaskan

elektron dari logam tersebut dipergunakan energi 2 eV. Berapa energi kinetik elektron yang

dibebaskan ?3. Untuk membebaskan elektron dari Natrium diperlukan tenaga 2,14 eV. a. Berapakah panjang gelombang cahaya yang dapat melepaskan elektron dari logam Natrium. b. Dapatkah sinar-sinar yang panjang gelombangnya 0,4 0

Adigunakan untuk

membebaskan elektron dari logam tersebut ? 4. Berapakah panjang gelombang elektron yang bergerak dengan kecepatan 9 .107 m/det. 5. Berapa energi foton sinar X yang panjang gelombangnya 1 0

A h = 6,6 .10-34 joule.det 6. Berapa panjang gelombang-gelombang elektromagnetik yang energi fotonnya 2,8 .10–19 joule. 7. Sebuah partikel dengan muatan q dan massa m dipercepat dari keadaan diam melalui

beda potensial V.

a. Tentukan panjang gelombang de Broglie.

b. Hitung jika partikel adalah sebuah elektron dan V = 50 Volt.20

Diktat Fisika XII-2 Damriani

21

006500730030003000300000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Diktat Fisika XII-2 Damriani

TEORI RELATIVITAS KHUSUS Teori gelombang Huygens telah membuat masalah yang harus memperoleh penyelesaian,

yakni tentang medium yang merambatkan cahaya. Lazim disebuteter.

Pada tahun 1887 Michelson dan Morley mengadakan percobaan-percobaan yang sangat

cermat, hasilnya sangat mengejutkan, karena adanya eter tidak dapat dibuktikan dengan

percobaan.Hasil percobaan Michelson dan Morley mencakup dua hal yang penting. 1. Hipotesa tentang medium eter tidak dapat diterima sebagai teori yang benar, sebab medium eter tidak lulus dari ujian pengamatan. 2. Kecepatan cahaya adalah sama dalam segala arah, tidak bergantung kepada gerak bumi. ASAS RELATIVITAS EINSTEIN

Di atas telah dibahas bahwa kecepatan cahaya ke segala arah adalah sama, tidak bergantung pada gerak bumi.

Tetapi bumi bukanlah satu-satunya planet yang ada dalam jagad raya ini. Kalau begitu bagaimana kecepatan

cahaya itu ditinjau dari planet lain yang geraknya berbeda dengan gerakan bumi.

Pada tahun 1905, Einstein mengusulkan bahwa kecepatan cahaya yang besarnya sama ke segala arah itu

berlaku ditempat-tempat lain dalam alam semesta ini. Tegasnya kecepatan cahaya adalah sama, tidak bergantung

kepada gerak sumber cahaya maupun pengamatnya. Teori Einstein membawa akibat-akibat yang sangat luas dirasakan agak menyimpang dari pengalaman-pengalaman yang kita peroleh sehari-hari. a. Relativitas penjumlahan kecepatan. Bila v1 adalah laju kereta api terhadap tanah, dan v2 adalah laju orang terhadap kereta api, maka laju orang terhadap tanah : c = kecepatan cahaya. b. Dilatasi waktu (Perpanjangan waktu) Waktu yang diamati oleh pengamat yang diam (t0) dengan waktu yang diamati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v adalah berbeda. 9 adalah waktu yang tercatat menurut pengamatan pengamat yang bergerak dengan kecepatan v. c. Kontraksi Lorentz. Benda yang panjangnya L, oleh pengamat yang bergerak sejajar dengan panjang benda dan dengan kecepatan v, panjangnya akan teramati sebagai L9. 22

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffffffffffffffffffff00000000000000000000000000000000000 00000000000000009001000000000740001 254696d6573204e657720526f6d616e0000000000000000000000000000000000040000002d010400050000000902000000000400000002010100050000000

00730030003000300000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Diktat Fisika XII-2 Damriani

d. Massa dan energi.

Massa benda yang teramati oleh pengamat yang tidak bergerak terhadap benda, berbeda dengan massa yang

teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v terhadap benda. m9 adalah massa yang teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v terhadap tanah dan m0 massa yang teramati oleh pengamat yang tidak bergerak terhadap benda. Didalam mekanika yang disempurnakan, lazimnya disebut mekanika relativistik, energi benda yang kecepatannya v dan massanya m (dalam keadaan diam), bukan2 1 m.v2, melainkan : Ek = mc2

1 - c v - 11 22 Besaran energi kinetik menunjukkan dua besaran, yaitu : c v - 1 c m 22 2 dan mc2 Einstein menginterpretasikan bahwa c v - 1 c m 22 2 sebagai energi total benda yang bermassa m dan kecepatan v, sedangkan mc2 energi total ketika diam. 23

Download this Document for Free Ads by Google

Cari Komputer Murah?Cari Aja di berniaga.com: BanyakPilihan Komputer Baru Dan Bekas!www.berniaga.com

Automotive 12 VDC RelaysHigh Power 40/60 Amp OEM AutomotiveRelay Manufacturer.www.BoardRelays.com

Beasiswa Kuliah 2010Info Beasiswa Terbaru S1, S2, & S3Dalam dan Luar Negeri Terlengkap !www.the-scholarship.info

006500730030003000300000000000000000000000000000000000000000000000000000000

000000000000000000 Diktat Fisika XII-2 Damriani TEORI RELATIVITAS KHUSUS Teori gelombang Huygens telah membuat masalah yang harus memperoleh penyelesaian, yakni tentang medium yang merambatkan cahaya. Lazim disebuteter.

Pada tahun 1887 Michelson dan Morley mengadakan percobaan-percobaan yang sangatcermat, hasilnya sangat mengejutkan, karena adanya eter tidak dapat dibuktikan denganpercobaan.Hasil percobaan Michelson dan Morley mencakup dua hal yang penting. 1. Hipotesa tentang medium eter tidak dapat diterima sebagai teori yang benar, sebab medium eter tidak lulus dari ujian pengamatan. 2. Kecepatan cahaya adalah sama dalam segala arah, tidak bergantung kepada gerak bumi. ASAS RELATIVITAS EINSTEIN Di atas telah dibahas bahwa kecepatan cahaya ke segala arah adalah sama, tidak bergantung pada gerak bumi. Tetapi bumi bukanlah satu-satunya planet yang ada dalam jagad raya ini. Kalau begitu bagaimana kecepatan cahaya itu ditinjau dari planet lain yang geraknya berbeda dengan gerakan bumi. Pada tahun 1905, Einstein mengusulkan bahwa kecepatan cahaya yang besarnya sama ke segala arah itu berlaku ditempat-tempat lain dalam alam semesta ini. Tegasnya kecepatan cahaya adalah sama, tidak bergantung kepada gerak sumber cahaya maupun pengamatnya. Teori Einstein membawa akibat-akibat yang sangat luas dirasakan agak menyimpang dari pengalaman-pengalaman yang kita peroleh sehari-hari. a. Relativitas penjumlahan kecepatan. Bila v1 adalah laju kereta api terhadap tanah, dan v2 adalah laju orang terhadap kereta api, maka laju orang terhadap tanah : c = kecepatan cahaya. b. Dilatasi waktu (Perpanjangan waktu) Waktu yang diamati oleh pengamat yang diam (t0) dengan waktu yang diamati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v adalah berbeda. 9 adalah waktu yang tercatat menurut pengamatan pengamat yang bergerak dengan kecepatan v. c. Kontraksi Lorentz. Benda yang panjangnya L, oleh pengamat yang bergerak sejajar

dengan panjang benda dan dengan kecepatan v, panjangnya akan teramati sebagai L9. 22

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffffffffffffffffffff00000000000000000000000000000000000 00000000000000009001000000000740001 254696d6573204e657720526f6d616e0000000000000000000000000000000000040000002d010400050000000902000000000400000002010100050000

000 00730030003000300000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Diktat Fisika XII-2 Damriani d. Massa dan energi. Massa benda yang teramati oleh pengamat yang tidak bergerak terhadap benda, berbeda dengan massa yang teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v terhadap benda. m9 adalah massa yang teramati oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan v terhadap tanah dan m0 massa yang teramati oleh pengamat yang tidak bergerak terhadap benda. Didalam mekanika yang disempurnakan, lazimnya disebut mekanika relativistik, energi benda yang kecepatannya v dan massanya m (dalam keadaan diam), bukan2 1 m.v2, melainkan : Ek = mc2

1 - c v - 11 22 Besaran energi kinetik menunjukkan

dua besaran, yaitu : c v - 1 c m 22 2 dan mc2 Einstein menginterpretasikan bahwa c v - 1 c m 22

2 sebagai energi total benda yang bermassa m dan kecepatan v, sedangkan mc2 energi total ketika

diam. 23 Download this Document for Free