LAPORAN RESMI PRAKTIKUMFISIKA INDUSTRI

Disusun Oleh :Nama: Brain Aldo SinagaNim: 14/17031/TPJurusan: Teknologi Hasil PertanianGolongan: BAcara III: Gelombang BerdiriCo. Ass: Dhaifina Mazaya Adani Sulistyo

JURUSANTEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANINSTITUT PERTANIAN STIPERYOGYAKARTA2015I. ACARA: Gelombang BerdiriII. TANGGAL: 09 Maret 2015III. TUJUAN:1.Memahami pengertian gelombang merambat dan gelombang berjalan 2. Memahami pengertian gelombang bunyi. 3. Dapat menentukan rambat bunyi di udara.IV. DASAR TEORIGelombang berdiri atau gelombang stasioner terjadi karena interferensi gelombang datang dan gelombang pantul. Jika kita mengikat kedua ujung tali yang panjang dan menggerakkan satu bagian tali naik turun dengan gerak harmonik sederhana beramplitudo kecil, kita akan menemukan bahwa pada frekuensi-frekuensi tertentu akan dihasilkan pola-pola gelombang berdiri. Frekuensi-frekuensi yang menghasilkan pola-pola ini disebut frekuensi resonansi sistem tali. Gelombang berdiri mempunyai amplitudo yang berbeda pada tiap titik di sepanjang dawai amplitudo maksimum disebut dengan perut sedangkan amplitudo nol atau tidak ada simpangan disebut dengan simpul. Panjang gelombang pada gelombang berdiri pada dawai dapat diamati dan dihitung dari panjang dawai, jumlah simpul, dan jumlah perut yang terjadi pada dawai itu (Nisai, 2013).Gelombang merupakan fenomena perambatan energi, yang dapat di kelompokkan berdasarkan arah rambat dan medium perambatannya. Berdasarkan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi gelombang longitudinal dan gelombang tranversal. Sedangkan medium perambatannya gelombang dibedakan menjadi gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Selain itu sifat-sifat umum gelombang dapat dibedakan menjadi 5 yaitu dapat dibiaskan, dapat dipantulkan, dapat dilenturkan, dapat dipadukan dan dapat dikutubkan. Sedangkan karakteristik gelombang dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan. Gelombang stasioner adalah gelombang hasil superposisi dua gelombang berjalan yang amplitudo sama, frekuensi sama dan arah berlawanan. Gelombang stasioner dapat dibentuk dari pemantulan suatu gelombang. Contohnya pada gelombang tali. Gelombang datang akan berinteraksi dengan gelombang pantulan yang berlawanan arah membentuk sebuah gelombang berdiri (Haryanti, 2012).Ditinjau sebuah gelombang bunyi datang merambat ke kanan yang berasal dari loudspeaker bersimpangan yd, frekuensi sudut (=2f) pada frekensi linear f, di posisi x dengan laju penjalaran v, beramplitudo simpangan yo dinyatakanyd = yo cos ( x/v)..(1)Gelombang itu berpadu dengan gelombang pantul oleh pemantul bersimpangan yp, yang berbeda fase 180 dengan gelombang datang pada amplitudo simpangan, frekuensi sudut dan laju penjalaran yang sama dengan gelombang datang, dalam bentuk persamaan.yp = yo cos ( + x/v)..(2)Hasil paduan itu bersimpangan yneto dalam bentukyneto = yd + yp = yo[cos( x/v) - cos( + x/v)]....(3)atauyneto = 2yosin(x/v) sin()....(4)Persamaan (4) memperlihatkan adanya simpul di beberapa nilai x.Jika gelombang bunyi menjalar baik sebagai gelombang datang ataupun pantul, berkelajuan v (dalam meter/detik), panjang gelombang (dalam meter), dan frekuensi f (hertz), selalu memenuhi sifat umum gelombang yaituV = fJika bunyi menjalar pada medium dan suhu tetap maka v tetap, ini berarti bila f sengaja diubah maka berubah (Anonim, 2014).

V. ALAT DAN BAHANA. Alat 1. Gelas tabung: 1 buah2. Osilator: 1 buah3. Pengukur panjang: 1 buah4. Power supply: 1 buah5. Loudspeaker: 1 buah

B. Bahan 1. Gabus: Secukupnya

VI. CARA KERJAA. Teoritis1. Mengisikan serbuk gabus kedalam tabung gelas yang kering.2. Menyusun alat peraga.3. Menghidupkan sumber bunyi dan geser-geserlah tutup tabung sehingga nampak susunan periodik dari serbuk dalam tabung.4. Mencatat frekuensi bunyi dan mengukur jarak antar simpul , serta buatlah grafik .Tentukan dari slot grafik itu.B. Skematis1. Disiapkan seperangkat alat yang akan digunakan untuk praktikum, seperti tabung gelas yang sudah berisi serbuk gabus.

2. Dihidupkan sumber bunyi dan geser-geser tutup tabung sehingga nampak susunan periodik dari serbuk gabus.

3. Dicatat frekuensi bunyi dan mengukur jarak antar simpul , serta buatlah grafik. Tentukan dari slop grafik itu.

VII. HASIL PENGAMATAN1. Pengamatan Frekuensi Pendek - PanjangA. Tabel Hasil PengamatanNo.S (m)(m)F (Hz)V (m/s)1/f

10,4552,73616,380,17

20,332,93926,370,11

30,2853,421241,040,08

40,2052,82913,839,040,07

B. Perhitungan = = = 11,33 m/s= = = 0,4 m = = = 0,05 s = = 0,8 m/s5. V = VV = + V = 0,8 + 11,33 = 12,13 m/sV = - V = 0,8 11,33 = -10,53 m/s

2. Pengamatan Frekuensi Panjang - PendekA. Tabel Hasil PengamatanNo.S (m)(m)F (Hz)V (m/s)1/f

10,243,31213,845,700,07

20,273,241238,800,08

30,03853,465931,180,11

40,402,4614,40,17

B. Perhitungan = = = 15,65 m/s= = = 0,456 m = = = 0,05 s= = = 9,12 m/s5.V = VV = + V = 9,12 + 15,65 = 24,77 m/sV = - V = 9,12 15,65 = -6,53 m/s

3. Ralat Panjang Gelombang () dari Frekuensi Pendek - PanjangA. Tabel RalatNo.XnXn-

12,730,240,250,05

22,930,040,040,0016

33,42-0,450,450,20

42,829- 0,1410,1410,19

11,909- 0,8710,8710,44

B. Perhitungan 1. Harga rata-rata () = = = 2,972. Deviasi rata-rata (a)a = = = 0,213. Deviasi standar ()= = = = 0,774. Deviasi standar relatif (S)S = .100% = . 100% = 0,25 %5. Deviasi rata-rata relatif (A)A =. 100% = . 100% = 0.07 %6. Hasil pengukuran (x+ a)+a = 2,97 + 0,21= 3,18a = 2,97 0,21= 2,787. Ketelitian100% A = 100% 0,07 % = 99,93%

4. Ralat Kecepatan (V) dari Panjang PendekA. Tabel RalatNo.XnXn-

116,38-14,714,7216,09

226,37-4,74,722,09

341,0410,3410,34106,91

439,048,348,3469,55

122,8338.0838.08414,64

B. Perhitungan 1. Harga rata-rata () = = = 30,702. Deviasi rata-rata (a)a = = = 9,523. Deviasi standar ( s ) s= == = 239,394. Deviasi standar relatif (S)S = .100% = . 100% = 7,79 %5. Deviasi rata-rata relatif (A)A = . 100% = . 100% = 0,31%6. Hasil pengukuran (x+ a)+ a = 30,70+ 9,52 = 40,22- a = 30,70 - 9,52= 21,187. Ketelitian100% - A = 100% - 0,31% = 99,69%

5. Ralat Panjang Gelombang () dari Frekuensi Panjang - PendekA. Tabel RalatNo.XnXn-

13,3120,0280,0280,0007

23,240,1360,1360,099

33,4650,3610,3610,130

42,4-0,7040,7040,495

12,417-0,1790,2290,724

B. Perhitungan 1. Harga rata-rata () = = = 3,1042. Deviasi rata-rata (a)a = = = 0,303. Deviasi standar ()= = = 0,7094. Deviasi fraksional (S)S = .100% : . 100% = 0,66 %5. Deviasi rata-rata relatif (A)A = . 100% = . 100 = 0,09 %6. Hasil pengukuran(x+ a)+ a = 3,104 + 0,30 = 3,404+ a = 3,104 0,30 = 2,8047. Ketelitian100% - A = 100% 0,09 % = 99,91 %

6. Ralat cepat rambat bunyi udara (V) dari Panjang PendekA. Tabel RalatNo.XnXn-

145,7013,1613,160,014

238,886,346,340,0081

331,18-1,361,360,0033

414,4-18,1418,140,0226

130,16039544,26

B. Perhitungan 1. Harga rata-rata () = = = 32,542. Deviasi rata-rata (a)a = = = 9,753. Deviasi standar ()= = = = 22,514. Deviasi fraksional (S)S = .100% = . 100% = 0,69%5. Deviasi rata-rata relatif (A)A = . 100% = . 100% = 0,29%6. Hasil pengukuran(x+ a)+ a = 32,54 + 9,75 = 42,29+ a = 32,54 9,75 = 22,797. Ketelitian100% - A = 100% 0,29% = 99,71%

Grafik Data Pendek Panjang

8.Grafik Data Panjang Pendek

8.

VIII. PEMBAHASANPada praktikum kali ini dibahas tentang gelombang berdiri. Gelombang berdiri juga disebut gelombang stasioner. Gelombang stasioneradalah gelombang hasil superposisi dua gelombang berjalan yang amplitudo sama, frekuensi sama dan arah berlawanan. Gelombang stasioner terbentuk akibat gerak medium yang berlawanan arah dengan gelombang atau akibat pertemuan dua gelombang yang arahnya berlawanan. Contoh gelombang stasioner adalah gelombang yang terjadi pada gabus yang berada di dalam tabung gelas saat diberi frekuensi suara dari speaker.Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini ialah tabung gelas yang didalamnya telah diberi serbuk gabus, sumber bunyi (loudspeaker), osilator, pengukur panjang dan power suplay. Setelah semua alat tersedia, diawali dengan mengecek frekuensi loudspeaker. Frekuensi yang digunakan ialah 6 Hz, 9 Hz, 12 Hz dan 13,8 Hz. Dilanjutkan dengan pemasangan osilator di sisi pantul gabus. Osilator disini berfungsi untuk menghambat frekuensi keluar dan memberi gaya tarik agar terbentuk gelombang yang diharapkan. Praktikum kali ini dilakukan dengan dua kali, yakni dari pendek ke panjang dan panjang ke pendek. Setelah itu dihitung frekuensi sumber bunyi, panjang gelombang, periode atau 1/f, juga cepat rambat gelombang. Dan dibuat dua jenis tabel percobaan yaitu tabel percobaan dari gelombang pendek ke gelombang panjang dan tabel percobaan dari gelombang panjang ke gelombang pendek yang meliputi frekuensi, ralat panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang.Dari hasil praktikum didapatkan hasil pengamatan pada frekuensi pendek ke panjang dengan nilai V sebesar 11,33 m/s, nilai sebesar 0,4 m, nilai sebesar 0,05 s, nilai sebesar 0,08 m/s, nilai (V+V) sebesar 12,13 m/s dan (V-V) sebesar -10,53 m/s. Pada ralat panjang gelombang frekuensi pendek ke panjang memiliki nilai rata-rata ( sebesar 2,97, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 0,21, nilai deviasi standar ( sebesar 0,77 nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,25%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) 0.07%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 3,18, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 2,78 dan nilai ketelitian sebesar 99,93%.Pada ralat cepat rambat gelombang pendek ke panjang memiliki nilai harga rata-rata ( sebesar 30,70, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 9,52, nilai deviasi standar () sebesar 239,39, nilai deviasi fraksional (S) sebesar 7,79%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) sebesar 0,31%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 40,22 nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 21,18, dan nilai ketelitian sebesar 92,69%.Pada ralat panjang gelombang frekuensi panjang ke pendek memiliki nilai rata-rata ( sebesar 3,104, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 0,30, nilai deviasi standar ( sebesar 0,709 nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,66%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) 0,09%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 3,404, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 2,804 dan nilai ketelitian sebesar 99,91%.Pada ralat cepat rambat gelombang panjang ke pendek memiliki nilai harga rata-rata ( sebesar 32,54, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 9,75, nilai deviasi standar () sebesar 22,51, nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,69%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) sebesar 0,29%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 42,29, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 22,79 dan nilai ketelitian sebesar 99,71%.

IX. KESIMPULANDari hasil praktikum dan pengamatan tentang gelombang berdiri, dapat disimpulkan bahwa :1. Bunyi adalah gelombang longitudinal yang simpangan gelombangnya terdiri atas regangan dan rapatan.2. Gelombang berdiri / gelombang stasioneradalah gelombang hasil superposisi dua gelombang berjalan yang amplitudo sama, frekuensi sama dan arah berlawanan 3. Gelombang berdiri terbentuk akibat gerak medium yang berlawanan arah dengan gelombang atau akibat pertemuan dua gelombang yang arahnya berlawanan.4. Bunyi yang dapat didengar oleh manusia yaitu bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz (audiosonik).5. Frekuensi mempengaruhi tinggi rendahnya suatu nada dan intensitas mempengaruhi keras atau lemahnya bunyi.6. Frekuensi berbanding lurus dengan cepat rambat bunyi di udara dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang.7. Dari hasil praktikum didapatkan hasil pengamatan pada frekuensi pendek ke panjang dengan nilai V sebesar 11,33 m/s, nilai sebesar 0,4 m, nilai sebesar 0,05 s, nilai sebesar 0,08 m/s, nilai (V+V) sebesar 12,13 m/s dan (V-V) sebesar -10,53 m/s. Pada ralat panjang gelombang frekuensi pendek ke panjang memiliki nilai rata-rata ( sebesar 2,97, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 0,21, nilai deviasi standar ( sebesar 0,77 nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,25%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) 0.07%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 3,18, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 2,78 dan nilai ketelitian sebesar 99,93%.Pada ralat cepat rambat gelombang pendek ke panjang memiliki nilai harga rata-rata ( sebesar 30,70, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 9,52, nilai deviasi standar () sebesar 239,39, nilai deviasi fraksional (S) sebesar 7,79%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) sebesar 0,31%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 40,22 nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 21,18, dan nilai ketelitian sebesar 92,69%.Pada ralat panjang gelombang frekuensi panjang ke pendek memiliki nilai rata-rata ( sebesar 3,104, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 0,30, nilai deviasi standar ( sebesar 0,709 nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,66%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) 0,09%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 3,404, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 2,804 dan nilai ketelitian sebesar 99,91%.Pada ralat cepat rambat gelombang panjang ke pendek memiliki nilai harga rata-rata ( sebesar 32,54, nilai deviasi rata-rata (a) sebesar 9,75, nilai deviasi standar () sebesar 22,51, nilai deviasi standar relatif (S) sebesar 0,69%, nilai deviasi rata-rata relatif (A) sebesar 0,29%, nilai hasil pengamatan (x+a) sebesar 42,29, nilai hasil pengamatan (x-a) sebesar 22,79 dan nilai ketelitian sebesar 99,71%.

DAFTAR PUSTAKAAnonim.2015. Buku Panduan Praktikum Fisika Industri. Yogyakarta : Institut Pertanian Stiper Yogyakarta.Haryanti. 2012. Gelombang stasioner pada tali. http://antyharyanti. blogspot.com/2012/03/gelombang-stasioner-padatali.html/haryanti. Diakses pada tanggal 23 Oktober 2014 pukul 10.00WIB.Nisai, Khoirun dkk. 2013. Gelombang berdiri terikat pada dua ujung. .http:// annisaelrosyid.blogspot.com/2013/03/gelombang-berdiri-terikat-pada-dua-ujung.html. Diakses pada tanggal 22 Oktober 2014 pukul 22.32 WIB.Wiquna, Prayoga. 2012. Teori gelombang berdiri (standing wave). http://www.chayoy.com/2012/07/teori-gelombang-berdiri-standing-wave.html/. Diakses pada tanggal 22 Oktober 2014 pukul 21.45 WIB.

Yogyakarta, 15 Maret 2015Mengetahui Co-Ass Praktikan

( Dhaifina Mazaya Adani Sulistyo ) (Brain Aldo Sinaga)