LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASARResonansi Bunyi dari Gelombang SuaraDisusun Oleh: 1. Rismayanti (0661 12 064) 2. Pungky Umi Sadiyah (0661 12 070) 3. Upit Novitasari (0661 12 073)Tanggal Praktikum : 13 Desember 2012Asisten Dosen : 1. Anggun A. Sulis, S.Si 2. Desi Tri Sularsih, S.Si 3. Adi Putra, S.Kom

Laboraturium FisikaProgram Studi FarmasiFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas PakuanBogor201215

Kata Pengantar

Assalamualaikum Wr. Wb Puji syukur atas kehadirat Allah swt, dimana dengan rahmat dan pertolongan-Nya, kami dapat menyelesaikan laporan praktikum ini. Shalawat serta salam tak lupa kami curahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad saw, beserta keluarganya, para sahabatnya dan pengikutnya hingga akhir zaman. Dengan adanya laporan praktikum ini kami telah melaksanakan praktikum fisika dasar tentang Resonansi Bunyi dari Gelobang Suara yang telah dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 13 Desember 2012. Pada praktikum ini dibahas tentang pengukuran dasar pada benda padat dengan menggunakan dua cara, yaitu cara statis dan cara dinamis.Tak lupa kami ingin mengucapkan terima kasih kepada :1. Anggun A. Sulis, S.Si, selaku asisten pembimbing dalam praktikum2. Desi Tri Sularsih, S.Si, selaku asisten pembimbing dalam praktikum3. Adi Putra, S.Kom, selaku asisten pembimbing dala praktikumyang telah memberikan bimbingan selama berlangsungnya praktikum dan selama penyusunan laporn ini, hingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik.Kami menyadari dalam penyusunan laporan ini masih banyak terdapat kekurngan dari kami selaku penyusun. Untuk itu kami menghatapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca.Wassalamualaikum Wr. WbBogor, Oktober 2012

PenyusunDaftar Isi

Kata PengantariDaftar IsiiiBAB IPendahuluan1I.1. Tujuan Percobaan1I.2. Dasar Teori1I.2.1. Getaran 1I.2.2. Gelombang 1I.2.3. Resonansi 3BAB IIAlat dan Bahan6BAB IIIMetode Percobaan7BAB IVData Pengamatan dan Perhitungan8IV.1. Data Pengamatan 8IV.2. Perhitungan BAB VPembahasanBAB VIKesimpulanDaftar PustakaLampiran

Tugas Akhir Data PengamatanBAB IPendahuluan

I.1. Tujuan Percobaan1. Mengamati dan memahami peristiwa resonansi dari gelombang suara.2. Menentukan kecepatan merambat gelombang suara di udara.3. Menentukan frekuensi dari suatu garputala.

I.2. Dasar TeoriResonansi merupakan sebuah fenomena dari getaran dan gelombang, oleh sebab itu sebelum kita mempelajari mengenai resonansi maka kita harus memahami terlebih dahulu mengenai getaran serta gelombang.I.2.1. GetaranGetaran adalah gerak bolak-balik secara berkala melalui suatu titik kesetimbangan dimana kuat lemahnya dipengaruhi besar kecilnya energi yang diberikan. Pada umumnya setiap benda dapat melakukan getaran. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda itu bergerak bolak-balik secara berkala melalui titik kesetimbangan. Satu getaran frekuensi adalah satu kali gerak bolak-balik penuh. I.2.2. GelombangGelombang adalah bentuk dari getaran yang merambatkan energi dari pangkal gelombang menuju ujung pada suatu medium perantara tanpa memindahkan medium perantara yang dilaluinya tersebut. Gelombang terjadi dalam kehidupan sehari-hari kita, misalnya gelombang sinar matahari, gelombang bunyi, gelombang radio. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang transversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Sedangkan cepat rapat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik. Gelombang dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu: Berdasarkan Arah Rambatnya Gelombang TransversalGelombang Transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya. Contohnya antara lain, gelombang pada tali, gelombang permukaan air serta gelombang cahaya. Gelombang LongitudinalGelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatnya. Contohnya adalah gelombang bunyi dan gelombang pada pegas. Berdasarkan Amplitudonya Gelombang BerjalanGelombang berjalan adalah gelombang yang panjang amplitude dan fasenya selalu sama. Gelombang diam (stasioner)Gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) disetiap titik yang dilalui gelombang. Berdasarkan Medium Perambatanya Gelombang MekanikGelombang mekanik adalah gelombang yang di dalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik. Gelombang ElektromagnetikGelombang elektromagnetik adalah gelombang yang di dalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contohnya sinar gamma (y), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, inframerah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.I.1.3. ResonansiResonansi merupakan suatu fenomena dimana sebuah sistem yang bergetar dengan amplitudo yang maksimum akibat adanya impuls gaya yang berubah- ubah yang bekerja pada impuls tersebut. Kondisi seperti ini dapat terjadi bila frekuensi gaya yang bekerja tersebut berimpit atau sama dengan frekuensi getar yang tidak diredamkan dari sistem tersebut.Banyak contoh dari peristiwa resonansi yang dihadapi dalam kehidupan seharihari antara lain, peristiwa keruntuhan pesawat terbang yang kecepatannya mendekati kecepatan menjalar bumi.Getar pesawat yang disebabkan oleh gerak mesinmesinnya yang diteruskan pada udara sebagai bunyi, tidak dapat dengan cepat ditinggalkan (atau meninggalkan) pesawat terbang karena kecepatan pesawat terbang tidak berbeda banyak dengan keepatan menjalar bumi. Akibatnya ialah getar badan pesawat terbang diperkeras dengan cepat sekali sehingga pesawat terbang runtuh karena hal tersebut. Dengan kecepatan agak di atas kecepatan menjalar bumi, pesawat terbang dapat terbang dengan selamat (Supersonic Flight).Contoh lain dari peristiwa resonansi adalah bila garputala digetarkan di atas tabung resonansi, maka getarannya akan menggetarkan kolom udara di dalam tabung resonansi. Dengan mengatur panjangnya kolom udara di dalam tabung resonansi, maka akan terdengar dengung menjadi lebih keras, ini berarti terjadi resonansi.Jika pada salah satu tabung diletakan sebuah sumber suara sedangkan ujung tabung lainnya ditutup, maka gelombang suara akan merambat melewati udara di dalam tabung dan ketika sampai di ujung yang tertutup, gelombang tersebut dipantulkan. Dengan demikian di dalam tabung terdapat gelombang datang dan gelombang pantul. Kedua gelombang ini akan berinterferensi. Pada frekuensi gelombang suara tertentu, gelombang ini akan berinterferensi. Pada frekuensi gelombang suara tertentu, gelombang hasil interferensi akan menghasilkan gelombang berdiri. Peristiwa ini dinamakan resonansi. Dengan kata lain, resonansi adalah peritiwa bergetarnya suatu sistem fisis dengan nilai frekuensi tertentu akibat dipengaruhi oleh sistem fisis lain (sumber) yang bergetar dengan frekuensi tertentu pula dimana nilai kedua frekuensi ini sama. Syarat terjadinya resonansi adalah :L = (2n-1) /4Keterangan: L = panjang tabung (m)n = orde resonansi (1, 2, 3, ) = panjang gelombang (m)Peristiwa resonansi terjadi sesuai dengan getaran udara pada pipa organa tertutup. Jadi, resonansi pertama akan terjadi jika panjang kolom udara di atas air , resonansi kedua , resonansi ketiga dan seterusnya.Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat mengamati resonansi menggunakan kolom udara. Jika pada kolom udara yang terletak diatas permukaan air digetarkan garputala maka molekul-molekul air akan bergetar. Resonansi pada kolom udara terjadi jika : Pada permukaan air terjadi simpul gelombang Pada ujung tabung bagian atas merupakan perut gelombangKolom udara pada percobaan penentuan resonansi diatas berfungsi sebagai tabung resonator. Peristiwa reonansi ini dapat dipapakai untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara. Agar terdapat terjadi resonansi, panjang kolom udaranya adalah L = (2n-1) dengan n = 1,2,3 dst.Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat ditentukan bahwa resonansi berurutan dapat di dengar apabila suatu resonansi dengan resonansi berikutnya memiliki jarak deltal = . Jika frekuensi garputala diketahui, cepat rambat gelombang bunyi diudara dapat diperoleh melalui rumus sebagai berikut:v = . fKeterangan : v = cepat rambat bunyi di udara (m/s) = panjang gelombang (m)f = frekuensi sumber bunyi (Hz)BAB IIAlat dan Bahan

Tabung resonansi berskala beserta Jangka sorong reservoirnya

Gartputala Pemukul Garputala

BAB IIIMetode Percobaan

1. Dicatat suhu, tekanan dan kelembapan ruangan terlebih dahulu.2. Diukur diameter bagian dalam tabung.3. Diatur ketinggian permukaan air (permukaan air menunjukkan angka 0 pada skala tabung).4. Dipukul garputala yang diketahui frekuensinya dengan pemukul kemudian didekatkan pada ujung atas tabung.5. Diturunkan tabung air perlahan saimpai terdengan bunyi mendengung.6. Dicatat ketinggian air saat terdengar bunyi dengung (ini menandakan resonansi orde pertama). 7. Dihitung resonansi orde kedua dengan mengalikan tiga resonansi orde pertama.8. Diulangi langkah 3-6 untuk garputala yang belum diketahui frekuensinya.9. Dicatat suhu, tekanan dan kelembapan ruangan setelah percobaan.

BAB IVData Pengamatan dan Perhitungan

Keadaan ruanganP (cm)HgT(C)C(%)

Sebelum percobaan755 ml = 7550 cm28C61%

Sesudah percobaan755,2 ml = 7552 cm29C63%

IV.1. Data Pengamatan

IV.2. PerhitunganIV.2.1. Garputala I (frekuensi 979 Hz)v = 2f (L1 L0)

Kecepatan

1. v = 2.979(0,246 0,082)= 1958 . 0,164 = 321,112 m/s2. v = 2.979(0,285 0,095) = 1958 . 0,19 = 372,02 m/sRata-rata = = 346,566 m/s e e = 0,6 . r

e = 0,6 . 1,82 = 1,092 IV.2.2. Garputala II (frekuensi belum diketahui) Frekuensif =

1. f = = = 1031,4168 Hz2. f = = = 941,728 Hz Kecepatanv = 2f (L1 L0)

1. v = 2 . 1031,418 (0,252 0,084)= 2062,836 . 0,168= 346,556 m/s2. v = 2 . 941,728 (0,276 0.092) = 1883,456 . 0,184 = 346,555 m/sRata-rata = = 346,5555 m/s e e = 0,6 . r

e = 0,6 . 1,82 = 1,092

BAB VPembahasan

Resonansi adalah peritiwa bergetarnya suatu sistem fisis dengan nilai frekuensi tertentu akibat dipengaruhi oleh sistem fisis lain (sumber) yang bergetar dengan frekuensi tertentu pula dimana nilai kedua frekuensi ini sama. Salah satu contoh dari peristiwa resonansi yang telah kami lakukan dalam praktikum yang lalu adalah mengetarkan garputala di atas tabung resonansi.Percobaan pertama yang kami lakukan adalah percobaan dengan menggunakan garputala yang sudah diketahui frekuensinya, yaitu sebesar 979 Hz. Sebelum memulai percobaan, pertama-tama diukur terlebih dahulu diameter tabung resonansi dengan menggunakan jangka sorong. Selanjutnya ketinggian air pada tabung resonansi diatur hingga menunjukan angka 0 pada skala tabung. Setelah itu garputala disiapkan dan kemudian digetarkan sambil didekatkan pada mulut tabung resonansi. Selama garputala bergetar turunkan perlahan-lahan reservoirnya sampai terdengar suara mendengung, setelah suara mendengung terdengar ketinggian air saat terjadi dengungan diukur. Ketinggian air pada saat terdengar dengungan merupakan L0, sedangkan untuk mencari L1 digunakan rumus L0 x 3. Pada percobaan ini L0 = 0,082 dan L1 = 0,246.Setelah L0 dan L1 diketahui, selanjutnya kami menghitung kecepatan dan nilai e dengan mengunakan rumus masing-masing, yaitu v = 2f (L1 L0) dan e = 0,6 . r. dan didapat nilai, yaitu v = 346,566 m/s dan e = 1,092. Percobaan selanjutnya dilanjutkan dengan mengunakan garputala yang belum diketahui frekuensinya. Pada percobaan ke dua ini langkah-langkah yang dilakukan sama dengan lankah-langkah pada percobaan pertama, hanya saja pada percobaan ini frekuensi dari garptala harus dihitung terlebih dahulu dengan menggunakan rumus f = . Pada percobaan ke dua ini didapat data sebagai berikut, f = 941,728 Hz, v = 346,555 m/s dan e = 1,092. Pada praktikum kali ini terjadi kesalahan pada saat perhitungan frekuensi, hal ini menyebabkan nilai akhir pada percobaan ini salah. Hal ini terjadi karena kekeliruan kami sebagai praktikan dalam memasukkan data pada saat perhitungan. Tetapi data yang tertera pada subbab IV.2 yang terdapat pada bab IV merupakan data yang sudah diperbaiki.Selama percobaan berlangsung, kami mengamati bahwa peristiwa yang terjadi pada percobaan resonansi bunyi pada gelombang suara adalah air ikut bergetar karena getaran dari garputala. Maka hal tersebut sesuai dengan pengertian dari resonansi yang menyatakan bahwa resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu benda karena getaran benda lain, dalam percobaan ini getaran garputala meresonansi air.

BAB VIKesimpulan

Dari percobaan yang telah kami lakukan maka dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:1. adalah proses bergetarnya suatu benda dikarenakan ada benda lain yang bergetar2. Dalam percobaan ini getaran garputala meresonansi air.3. L0 adalah ketinggian air saat terdengar bunyi mendengung.4. Untuk mencara L1 maka hasil dari L0 dikalikan dengan 3.5. Untuk mencari kecepatan digunakan rumus v = 2f (L1 L0). Pada percobaan dengan menggunakan garputala berfrekuensi 979 Hz didapatkan v = 346,566 m/s, sedangkan pada garputala yang belum diketahui frekuensinya didapatkan v = 346,5555 m/s.6. Untuk mencari nilai e digunakan rumus e = 0,6 . r. Pada percobaan dengan menggunakan garputala berfrekuensi 979 Hz didapatkan e = 1,092, sedangkan pada garputala yang belum diketahui frekuensinya didapatkan e = 1,092.7. Untuk mencari frekuensi pada garputala yang belum diketahui frekuensinya digunakan rumus f = dan didapat f = 941,728 Hz.

Daftar Pustaka

Burhanuddin, Muhammad. 2011. . Resonansi. Diakses pada 14 Desember 2012. Ningtias, Findriantini Dwi. 2011. . Laporan Praktikum Fisika Dasar. Diakses pada 14 Desember 2012.Anonim. 2012. . Laporan Fisika Kolom Udara. Diakses pada 14 Desember 2012.

Lampiran

1.1. Tugas Akhir Pertanyaan1. Hitunglah diameter tabung beserta ketidakpastiannya!2. Hitunglah faktor koreksi dari e dari hitungan no.1!3. Hitunglah v dengan menggunakan rumus:v = dengan, R = 8,314 = 1,4M = 294. Hitunglah harga v dengan menggunakan rumus:v = 331 (l = m/s5. Dari data garputala yang diketahui frekuensinya, hitung harga v dan e!6. Bandingkan hasil dari no. 3, 4 dan 5!7. Dari data garputala yang lain hitunglah f dan e untuk masing-masing garputala! Gunakan harga v hasil perhitungan no.5!8. Gambar grafik antara L0 dengan 1/f!9. Hitunglah v dan e grafik no.8 tersebut!

Jawaban1. Diameter tabung didapatkan 3,63, ketidakpastiannya (x ) = 3,63 0,012. Diketahui :Ditanya :Jawaban :D= 3,63 cme = ....??e = R . 0,6R= 1,815 cme = 1,815 . 0,6e = 1,0893. Hitunglah v dengan menggunakan rumus :V = ( RT/M)

Diketahui :Ditanya :Jawaban :R = 8,314V = ....??V = ( RT/M) = 1,4V = (1,4 x 8,314/29) M = 29V = 0,20068

4. Hitunglah v dengan menggunakan rumus :V = 331(1=) m/det

Diketahui :Ditanya :Jawaban :T= 30oCV = ....??V = 331(1=) m/detV = 331(1=) m/detV = 18,187 m/s5. Garputala BesarDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 958 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,27 me = ....?? V = 1870 (0,27-0,093)Lo= 0,093 mV = -173,64 m/s

e = e = e = -4,5 x 10-3Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 958 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,23 me = ....?? V = 1870 (0,23-0,06)Lo= 0,06 mV = 317,9 m/s

e = e = e = 0,025 Garputala SedangDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 852,3744 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,265 me = ....?? V = 1704,7488 (0,265-0,07)Lo= 0,07 mV = 332,4260 m/s

e = e = e = 0,0275Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 874,8053 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,28 me = ....?? V = 1749,6106 (0,28-0,09)Lo= 0,09 mV = 332,4260 m/s

e = e = e = 5 x 10-3 Garputala KecilDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 923,4056 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,27 me = ....?? V = 1846,8112 (0,27-0,09)Lo= 0,09 mV = 326,8856 m/s

e = e = e = 0Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 874,8053 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,29 me = ....?? V = 1749,6106 (0,29-0,1)Lo= 0,1 mV = 3324,2601 m/s

e = e = e = 5 x 10-36. Setelah dihitung dan ditemukan hasilnya ita dapat menarik kesimpulan bahwa semakin kecil garputala maka semaki kecil frekwensi yang didapat dan koreksi semakin besar.

7. Garputala Besar= 958 HzGarputala Sedang= 863,58985 HzGarputala Kecil= 899,10545 Hz

8. 7,27x

3,62x

1,07x

Kecil0,2125Sedang0,081Besar0,05

9. Garputala BesarDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 958 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,27 me = ....?? V = 1870 (0,27-0,093)Lo= 0,093 mV = -173,64 m/s

e = e = e = -4,5 x 10-3Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 958 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,23 me = ....?? V = 1870 (0,23-0,06)Lo= 0,06 mV = 317,9 m/s

e = e = e = 0,025

Garputala SedangDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 852,3744 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,265 me = ....?? V = 1704,7488 (0,265-0,07)Lo= 0,07 mV = 332,4260 m/se = e = e = 0,0275Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 874,8053 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,28 me = ....?? V = 1749,6106 (0,28-0,09)Lo= 0,09 mV = 332,4260 m/se = e = e = 5 x 10-3 Garputala KecilDiketahui :Ditanya :Jawaban :f= 923,4056 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,27 me = ....?? V = 1846,8112 (0,27-0,09)Lo= 0,09 mV = 326,8856 m/se = e = e = 0Diketahui :Ditanya :Jawaban :f= 874,8053 HzV = ....??V = 2f (L1-Lo)L1= 0,29 me = ....?? V = 1749,6106 (0,29-0,1)Lo= 0,1 mV = 3324,2601 m/se = e = e = 5 x 10-3