laporan proyek gelombang januar (fix)

LAPORAN PROYEK GELOMBANG (standing waves)

Disusun Oleh:

Januar Widakdo (11306141032)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2012-2013

LAPORAN PROYEK GELOMBANG (standing waves)

Tujuan: Menentukan cepat rambat dan menganalisis gelombang tali.

A. METODE PRAKTIKUM

1. Waktu dan Tempat Praktikum

Tempat: Laboratorium Fotografi Fisika UNY.

Waktu : 17 Desember 2012

2. Alat dan Progam yang digunakan

a. Tali dengan nilai massa 2,54 g dan panjang 80 cm (0,8 m)

b. Mistar, Neraca Ohauss,

c. Vibrator sederhana,

d. Power Supply dengan tegangan 10 V,

e. Handycam, Laptop,

f. Tracker 4.62, Ms.Excel 2010,

g. Kalkulator.

3. Langkah Kerja

a. Membuat vibrator sederhana lalu menyusun alat seperti gambar:

1. Cooling fan 12 V 4. Vibrator

2. Konversi ke satu derajat kebebasan 5. Tali

3. Papan kayu 6. Kawat

b. Mengukur rapat jenis tali dengan menghitung massa tali di

Laboratorium Fisika Dasar UNY,

c. Menyalakan vibrator sehingga tali membentuk sebuah pola

gelombang,

d. Memulai merekam gelombang yang terjadi pada tali,

e. Pengambilan data dilakukan dengan menganalisis hasil rekaman

video dari sistem dengan aplikasi tracker 4.62 dan analisis dengan

Ms.Excel.

4. Teknik Analisis Data

1) Menghitung Konstanta Tali

Untuk menentukan konstanta massa per satuan panjang(m), massa

hasil pengukuran dibagi dengan panjang tali yang saat itu di timbang.

2) Menggambar gelombang yang terbentuk

Dilakukan dengan menggunakan bantuan software tracker, yang

terbagi atas dua fungsi, yaitu fungsi y terhadap waktu (t) dan fungsi y

terhadap posisi (x).

3) Menentukan Omega ()

Nilai didapat dari hasil analisis pada software tracker yaitu

pada fungsi y terhadap t. Pada software tracker didapatkan fungsi

, dimana nilai b merupakan dan c menunjukkan beda

fase gelombang yang ideal terhadap gelombang yang sebenarnya.

4) Menentukan Periode (T)

Setelah mendapatkan nilai , selanjutnya adalah menentukan nilai

periode dari gelombang. Nilai periode bisa diperoleh dari melihat

waktu yang diperlukan dari puncak ke puncak pada gambar grafik.

5) Menghitung Frekuensi

Frekuensi vibrator didapat dari data yang terdeteksi dengan

tracker, dari tracker didapat periode getaran dari vibrator.

6) Menentukan panjang gelombang (

Panjang gelombang didapat dari panjang tali di bagi dengan

banyaknya gelombang yang terbentuk pada saat percobaan.

7) Menentukan kecepatan gelombang (v)

Setelah mencari nilai panjang gelombang ( , selanjutnya

adalah menentukan kecepatan gelombang yang di peroleh dari

persamaan rumus :

Dimana,

T= periode gelombang (sekon)

panjang gelombang (m)

cepat rambat gelombang (m/s)

8) Menentukan Gaya Tegangan tali (F)

Nilai Tegangan tali ditentukan dengan rumusan:

Dimana,

F = gaya tegang tali (N)


= massa persatuan panjang tali (kg/m)

9) Membuat grafik fungsi Y terhadap X

Ke 7 (Tujuh) langkah diatas adalah serangkaian analisis terhadap

grafik fungsi terhadap . Pada fungsi Gelombang diperlukan juga

nilai fungsi terhadap Maka dengan menggunakan software

Tracker gambar grafik pada t= 0 s dan t= 1 s dapat dianalisis terhadap

sumbu y dan x.

10) Menentukan fungsi Gelombang terhadap waktu dan posisi (

Menentukan fungsi Gelombang terhadap waktu dan posisi didapat

dengan menggabungkan fungsi y terhadap waktu dan posisi.

Dengan persamaan:

( (

Dimana,

A= simpangan (m)

L= panjang tali (m)

b = beda fase untuk fungsi y terhadap x

c = beda fase untuk fungsi y terhadap t

.

11) Menentukan Energi

Energi didapat dari persamaan :

yang merupakan perjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.

5. Hasil Analisis Data dan Pembahasan

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui fungsi Gelombang tali terhadap

waktu (t) dan terhadap posisi (x). Pada percobaan ini memakai pegas yang

berfungsi sebagai pengetar. Pegas yang dirangkai sedemikian rupa sehingga dapat

menggerakan tali yang dikaitkan pada pegas tersebut.

1) Menghitung massa persatuan panjang tali (

Tahap pertama dalam menganalisis adalah menentukan nilai massa

persatuan panjang tali, dengan rumus :

Jadi massa persatuan panjang tali diperoleh sebesar :

2) Menggambar gelombang yang terbentuk

Dari analisis menggunakan software Tracker diambil sedikitnya 3

titik untuk menentukan fungsi posisi (Y) terhadap waktu (t).

Gambar 2.1. Poin massa untuk mencari fungsi y terhadap t.

1. Mass A

Gambar 2.2. Plot mass A fungsi y terhadap t.

Dari Gambar diperoleh fungsi (

2. Mass B

Gambar 2.3. Plot mass B fungsi y terhadap t.

Dari gambar tersebut di peroleh fungsi ( .

3. Mass C

Gambar 2.4. Plot Mass C fungsi y terhadap t.

Dari gambar diperoleh fungsi ( .

3) Menentukan nilai omega (

Dari data yang diperoleh dari mem-plot mass maka dapat diperoleh

nilai omega ( , nilai omega ditunjukkan oleh parameter b ketika

gelombang yang terbentuk telah dianalisis dengan menggunakan

equation cossusoid. Dalam analisis ini, di bentuk gelombang dari 3 titik

maka nilai omega nya juga akan ada 3 yang seelah itu di rata-rata.

Untuk Mass A :

Untuk Mass B :

Untuk Mass C:

Maka

45,811

5,07 cm = 0,0507 m

( ( (

1,176

4) Menentukan Periode (T)

Setelah mendapatkan nilai , selanjutnya adalah menentukan nilai periode

dari gelombang. Nilai periode bisa diperoleh dari melihat waktu yang

diperlukan dari puncak ke puncak pada gambar grafik.

Dapat dilihat dari gambar grafik diatas bahwa nilai periode adalah jumlah

waktu yang diperlukan dari puncak ke puncak, yaitu :

T pada Mass A =

T pada Mass B =

T pada Mass C =

Maka T =

5) Frekuensi Vibrator

Frekuensi vibrator didapat dari data yang terdeteksi dengan tracker,

dari tracker didapat periode getaran dari vibrator dengan data sebagai

berikut:

Mass A

Mass B

Mass C

T pada Mass

A

B

C

Maka T =

Sehingga dapat dihitung frekuensi sumber gelombang adalah:

6) Menentukan panjang gelombang (

Panjang gelombang didapat dari panjang tali di bagi dengan

banyaknya gelombang yang terbentuk pada saat percobaan. Pada

percobaan ini panjang tali yang digunakan adalah 0,8 m. maka

panjang gelombangnya adalah sebagai berikut:

7) Menentukan kecepatan gelombang (v)

Setelah mencari nilai panjang gelombang ( , selanjutnya

adalah menentukan kecepatan gelombang yang di peroleh dari

persamaan rumus :

Dimana,

T= periode gelombang (sekon)

panjang gelombang (m)


Maka

Atau

Pengukuran cepat rambat gelombang pada tali

=

8) Menentukan Gaya Tegangan tali (F)

Nilai Tegangan tali ditentukan dengan rumusan:

Dimana,

F = gaya tegang tali (N)


= massa persatuan panjang tali (kg/m)

maka nilai Tegangan tali adalah :

0,114 N

9) Membuat grafik fungsi Y terhadap X

Ke 7 langkah diatas adalah serangkaian analisis terhadap grafik fungsi

terhadap . Pada fungsi Gelombang diperlukan juga nilai fungsi

terhadap Maka dengan menggunakan software Tracker gambar

grafik pada t = 0s dan t= 1s dapat dianalisis terhadap sumbu y dan x.

Diperoleh gambar sebagai berikut:

Gambar 8.1 fungsi Y terhadap X pada


Sedangkan untuk :

Gambar 8.2 fungsi Y terhadap X pada


Maka

2,247

61,001 cm = 0,61001 m

3,9965

10) Menentukan fungsi Gelombang terhadap waktu dan posisi (

Menentukan fungsi Gelombang terhadap waktu dan posisi (

didapat dengan menggabungkan fungsi y terhadap waktu ( dan posisi ( .

Dengan persamaan:

( (

Dimana,

A= simpangan (m)

L= panjang tali (m)

b = beda fase untuk fungsi y terhadap x

c = beda fase untuk fungsi y terhadap t

diperoleh A= simpangan tertinggi dari grafik (m) =

L= panjang tali (m) = (

b = beda fase untuk fungsi y terhadap x = -1,176

c = beda fase untuk fungsi y terhadap t = 3,9965

maka fungsi Gelombang diperoleh:

( ( (

11) Menentukan Energi

Energi didapat dari persamaan :

B. KESIMPULAN

Dari penelitian ini dapat di simpulkan bahwa cepat rambat

gelombang pada tali yang terbuat dari karet ini adalah .

Penentuan cepat rambat gelombang ini tentu saja tidak langsung

dapat ditentukan melainkan melalui pengukuran terhadap frekuensi

sumber dan mengamati gelmbang yang berjalan pada tali.

Untuk fungsi posisi Y terhadap Waktu ( didalam satu perut dengan 3

Mass atau titik didapatkan persamaan sebagai berikut:

Pada Mass A : (

Pada Mass B : (

Pada Mass C : (

Untuk fungsi posisi Y terhadap X pada t= 0s dan t=1s didapatkan

persamaan sebagai berikut:

Pada t = 0 s : (

Pada t = 1 s : (

Menentukan fungsi Gelombang terhadap waktu dan posisi (

didapat dengan menggabungkan fungsi y terhadap waktu ( dan posisi

( dan didapatkan persamaan sebagai berikut:

( ( (

C. SARAN

Mungkin saran yang dapat praktikan berikan adalah ketika dalam

melakukan praktikum ini di masa atau lain waktu agar waktu interval yang

diberikan untuk mengerjakannya lebih panjang, supaya dapat tercapai

beberapa aspek dan tujuan yang di tuju dalam praktikum ini.

laporan proyek gelombang januar (fix)

Documents