Bahan Ajar Kelas XII IPABahan Ajar Kelas XII IPAReview/Editor:

Nur Samsudin, S.Pd.FisSMA NEGERI 2 PURBALINGGA

Standar Kompetensi dan Kompetensi DasarIndikator PencapaianMateriLatihan Soal-soalUji KompetensiKeluar

Standar Kompetensi :Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar :Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi dan cahaya.

Indikator PencapaianMendeskripsikan gejala gelombang bunyiMendiskripsikan ciri-ciri gelombang bunyi

BunyiBenda yang bergetar dapat menghasilkan sumber bunyi, tetapi tidak semua benda yang bergetar menghasilkan bunyi yang dapat diterima oleh pendengaran manusia, adanya keterbatasan pendengaran manusia menerima frekuensi bunyi. Batasan frekuensi yang dapat diterima oleh manusia akan kita bahas lebih lanjut pada pembahasan berikutnya. Bunyi yang dihasilkan sumber bunyi dicirikan oleh frekuensi yang dihasilkan, ciri tersebut akan kita bicarakan pada pembahasan ini adalah terbatas pada dawai dan pipa organa.

A. Dawai :Getaran yang dihasilkan dari getar, biola ataupun kecapi merupakan sumber bunyi . Hal ini telah dirumuskan oleh Marsene ,dengan menunjukkan persamaan-persamaan sebagai berikut :Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada dasar

f0=V/2L = LL

Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada dasar

f1=V/LL(3/2) = L3. Nada Dasar atau harmonik .Jika sebuah dawai digetarkan dan membentuk pola gelombang seperti pada gambar (a) dawai menghasilakan nada dasarf2=3V/2L = LL

Dengan demikian untuk kecepatan perambatan pada dawai tetap, akan diperoleh perbandingan antara frekuensi nada-nada pada dawai sebagai berikut :Perbandingan frekuensi nada-nada tersebut merupakan bilangan bulat . Telah kita ketahui bahwa kecepatan rambat gelombang dalam dawai adalah :

1. Nada Dasar :2. Nada atas pertama :3. Nada atas Kedua:Secara umum frekuensi nada - nada pada senar dirumuskan :Ket :F = Tegangan Dawai ( N ) = massa persatauan panjang (kg/m ) L = Panjang dawai ( m )fn = frekuensi nada ke n ( Hz )

Pipa Organa :1.Pipa Organa TerbukaPipa organa terbuka adalah alat tiup berupa tabung yang kedua ujungnya terbuka . Jika pola gelomabang yang dihasilkan seperti pada gambar :(a)Nada dasar (f0) Nada atas pertama (f1)Nada atas kedua (f2)(b)(c)

Dengan demikian, diperoleh perbandingan antara frekuensi nada-nada pada pipa organa terbuka sbagai berikut :a. Frekuensi nada dasar b. Frekuensi nada atas pertama c. Frekuensi nada atas kedua

Secara umum , bentuk persamaan frekuesi F = Gaya tegangan tali ( N ) = m/L dalam (kg/m) n = 0,1,2,... bilangan cacah. L = Panjang pipa organa (m) v = kecepatan bunyi di udara (m/s)f0 : f1 : f2 = 1 : 2 : 3 atau fn = ( n +1 )f0

2. Pipa Organa TertutupPipa organa tertutup merupakan kolom udara atau tabung yang salah satu ujungnya tertutup. Pada ujung yang tertutup menjadi simpul gelombang karena udara tidak bebas bergerak dan ujung lainnya terbuka menjadi perut gelombang.Jika pola gelomabang yang dihasilkan seperti pada gambar :a. Nada Dasarb. Nada Atas Pertamac. Nada atas kedua(a)(b)(c)

Soal LatihanSepotong dawai yang kedua ujungnya terikat memiliki panjang 5 meter, massa jenisnya = 40 gram/m menghasilkan frekuensi nada dasar f0 = 20 Hz. Tentukan : a.Tegangan dawai b. Frekuensi serta panjang gelombang pada nada atas pertamc.Frekuensi serta panjang gelombang pada nada atas kedua2.Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m mengasilkan dua frekuensi harmonik yang berturut turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Tentukan cepat rambat bunyi pada pipa organa tersebut .Sebuah pipa organa tertutup yang panjangnya 50 cm. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s . Tentukan frekunsi : (a). Nada dasar (f0) ;(b). Nada atas pertama (f1) ;(c). Nada atas kedua (f2)

Pembahasan1. Jawab . Diketahui : L = 5 m ; = 40 gram/m = 4x 10-2kg/m; f0 = 20 HzDitanyakan : a. F = ......? b. f1 = ..... ? ; 1 = ......? c. f2 = ......? ; 2 = ......?Penyelesaian : a.b. . fn = ( n + 1 )f0 f1 = ( 1+1)20 = 40 Hz 1 = L= 5 mc. fn = ( n + 1 )f0 f2= ( 2 + 1 )20 = 60 Hz

2. Jawab.Diketahui : fn = 410 Hz ; f(n+1) = 495 Hz Ditanyakan : V = ..... ?

3. Diketahui : L = 50 cm = 0,5 m; V = 340 m/sDitanyakan : (a). f0 = ........ ? (b). f1 = ........ ?(c). f2 = ........ ?a.b.c.Penyelesaian :

Referensi Fisika SMA XII, Marten Kanginan, Erlanggawww.praweda.com