LAPORAN RESONANSI BUNYI

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II RESONANSI BUNYI Selasa, 25 Maret 2014 Dosen pengampu: Drs. Hadi Pramono, M.Pd. Di susun oleh : Nama : Ahmadun NIM : 1413163049 Kelas : BIOLOGI C Semester : II Kelompok : 2 Asisten Praktikum : Sutisna Vivi sofie elfada PUSAT LABORATORIUM BIOLOGI JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS TARBIYAH INSTITUT AGAMA ISLAM NEGRI (IAIN) SYEKH NUR JATI CIREBON 2014  RESONANSI BUNYI TUJUAN Memahami gejala resonansi Memahami gelombang bunyi di udara Memahami azas kerja tabung resonansi dan garpu penala Menentukan cepat rambat bunyi di udara DASAR TEORI Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi itu. Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Pada gitar terdapat kotak atau ruang udara tempat udara ikut bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara di dalam kotak ini bergerak dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan oleh senar gitar, peristiwa ini disebut dengan resonansi, resonansi menghasilkan pola gelombang stasioner yang terdiri atas perut dan simpul gelombang dengan panjang gelombang tertentu. Pada saat gelombang berdiri terjadi pada senar maka senar akan bergetar pada tempatnya. Pada saat frekuensinya sama denga frekuensi resonansi, hanya diperlukan sedikit usaha untuk menghasilakan amplitudio besar. Hal inilah yang terjadi pada senar yang dipetik. Udara yang mengisi tabung gamelan juga akan ikut bergetar jika lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul. Tanpa adanya tabung kolom udara di bawah lempengan logamnya, Anda tidak dapat mendengar nyaringnya bunyi gamelan tersebut. Resonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara. Bila suatu suatu sumber bunyi bergetar di atas mulut tabung resonansi, pada panjang kolom udara tertentu dapat didengar dengung sangat keras, ini berarti terjadi resonansi bunyi. Saat itu dalam tabung resonansi terjadi gelombang longitudinal stasioner. Pada permukaan air terdapat simpul gelombang dan pada mulut tabung terdapat perut gelombang. Pada keadaan resonansi itu terdapat hubungan : L = (2n+1)l/4 n = 0,1,2,3, ... (1) Dimana : L = panjang kolom udara saat resonansi. l = panjang gelombang bunyi. l = v/f (2) v = kecepatan bunyi di udara. f = frekuensi sumber bunyi. Sebenarnya letak perut gelombang terluar pada saat resonansi berada sedikit di atas mulut tabung sekitar 0,3 kali diameter tabung. Oleh karena itu untuk menentukan panjang gelombang bunyi dipakai metoda selisih posisi resonansi berurutan DL, sbb : DL = l/2 (3) Jika digunakan posisi resonansi kedua dan ketiga, diperoleh DL = L3-L2 = l/2 Bila panjang kolom udara dalam tabung tidak diubah, maka hanya frekuensi-frekuensi tertentu saja yang menghasilkan resonansi. Persamaannya mirip dengan persamaan (1) di atas : L = (2m+1) lm /4 m = 0,1,2,3,... (4) lm adalah panjang gelombang resonansi. Resonansi nada dasar terjadi dengan m = 0, sedangkan m = 1,2, .. menghasilkan resonansi nada atas pertama, kedua, dst. Dalam hal ini resonansi yang terjadi sama dengan resonansi pada pipa organa tertutup. Contoh peristiwa resonansi lainnya ialah bila suatu garpu tala ( sumber getar ) digetarkan di dekat suatu kolom udara yang salah satu ujungnya tertutup sedangkan ujung yang lain terbuka akan terjadi resonansi. L = ( 2m + 1 ) / 4f l Dimana = V / f , maka : L = ( 2m + 1 ) / 4f Dimana : L = panjang kolom udara m = bilangan resonansi ( 0,1,2,3,……….) f = frekuensi garpu tala = panjang gelombang V = kecepatan suara di udara Keuntungan dan kerugian adanya resonansi Beberapa keuntungan adanya resonansi bunyi adalah sebagai berikut : a. Pada telinga kita terdapat kolom udara yang disebut kanal pendengaran yang akan memperuat bunyi yang kita dengar. b. Adanya ruang resonansi pada gitar, biola, saron, kolintang, dan kentongan dapat memperkeras bunyi alat-alat tersebut. c. Kantung udara yang dimiliki katak pohon dna katak sawah dapat memperkeras bunyi yang dihasilkan. Contoh-contoh kerugian akibat resonansi antara lain : a. Suara tinggi seorang penyanyi dapat memecahkan gelas yang berbentuk piala karena gelas berresonansi. b. Dentuman bom atau mesin pesawat supersonik dapat memecahkan kaca-kaca jendela bangunan. c. Bunyi yang terlalu kuat dapat memecahkan telinga kita. d. Pengaruh kecepatan angin pada sbeuah jembatan di Selat Tacoma, Amerika Serikat, menghasilkan resonansi yang menyebabkan jembatan roboh. (Ramadhan Putra. 2012. http://ramadhanputraoddenk.blogspot.com/2012/09/laporan-praktikum-fisika-tentang_18.html) (Own. 2013. http://sidenye.blogspot.com/2013/10/resonansi-bunyi.html) ALAT DAN BAHAN Alat : Statif Gelas kimia Tabung air Selang Garpu penala Tabung resonansi Balok kayu Bahan : Air PROSEDUR KERJA Di siapkan alat dan pahan yang akan di gunakan Di rangkai alat yang di gunakan dalam percobaan Di masukkan air kedalam tabung di ujung selang hingga tabung resonansi terisi air Di pegang garpu penala dan di pukulkan kebalok kayu Di letakan garpu penala yang sudah di pukul secara cepat di atas mulut tabung resonansi sambil menurunkan selang serendah mungkin Di dengarkan sampai terdengar resonansi bunyinya Setelah terdengan di ukur jarak antara permukaan air kemulut tabaung ( panjang kolom udara l1 ) Lakukan percobaan di atas menggunakan garpu penala yang lain Catat dan hitung hasil pengamatan tersebut HASIL PENGAMATAN Table pengamatan No l1 l2 k f λ1 λ2 V1 V2 1 0.08 m 0,19 m 0,03 m 512 Hz 0,44 m 0,29 m 225,28 m/s 148,48 m/s 2 0,21 m 0,44 m 0,03 m 426,6Hz 0,96 m 0,626m 409,53 m/s 267,05 m/s 3 0,23 m 0,3 m 0,03 m 341,3Hz 1,04 m 0,44 m 354,95 m/s 150,172 m/s 4 0,1 m 0,15 m 0,03 m 288 Hz 0,52 m 0,24 m 149,76 m/s 69,12 m/s Perhitungan  Nada dasar I F = 512 Hz -l1 + k = ¼ λ1 λ1 = 4 ( l1 + k) λ1 = 4 (0,08+0,03) = 4 (0,11) = 0,44 m V1 = λ1 . f = 0,44 . 512 = 225,28 m/s Nada dasar II l2 + k = 3/4 λ2 λ2 = λ2 = λ2 = λ2 = 0,29 m V2 = λ2 . f = 0,29 . 512 = 148,48 m/s Nada dasar I F = 426,6 Hz -l1 + k = ¼ λ1 λ1 = 4 ( l1 + k) λ1 = 4 (0,21+0,03) = 4 (0,24) = 0,96 m V1 = λ1 . f = 0,96 . 426,6 = 409,53 m/s Nada dasar II l2 + k = 3/4 λ2 λ2 = λ2 = λ2 = λ2 = 0,626 m V2 = λ2 . f = 0,626 . 426,6 =267,05 m/s Nada dasar I F = 341,3 Hz -l1 + k = ¼ λ1 λ1 = 4 ( l1 + k) λ1 = 4 (0,23+0,03) = 4 (0,26) = 1,04 m V1 = λ1 . f = 1,04 . 341,3 = 354,95 m/s Nada dasar II l2 + k = 3/4 λ2 λ2 = λ2 = λ2 = λ2 = 0,44 m V2 = λ2 . f = 0,44 . 341,3 =150,172 m/s Nada dasar I F = 288 Hz -l1 + k = ¼ λ1 λ1 = 4 ( l1 + k) λ1 = 4 (0,1+0,03) = 4 (0,13) = 0,52 m V1 = λ1 . f = 0,52 . 288 = 149,76 m/s Nada dasar II l2 + k = 3/4 λ2 λ2 = λ2 = λ2 = λ2 = 0,24 m V2 = λ2 . f = 0,24 . 288 = 69,12 m/s PEMBAHASAN Dalam laporan praktikum kali ini akan membahas mengenai resonansi bunyi, resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat getaran benda lain. Adanya peristiwa resonansi yang terjadi dalam kehidupan sehari- hari seperti dua garpu tala yang mempunyai bilangan getar atau frekuensi yang sama bila garpu tala yang satu digetarkan/dibunyikan maka garpu tala yang lainnya akan ikut bergetar/berbunyi. Resonansi 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 di redam oleh system tersebut. Agar lebih memahami tentang peristiwa resonansi bunyi maka di lakukan percobaan pada garpu penala dengan ukuran yang frekuensi yang berbeda- beda. Percobaan pertama adalah menggunakan garpu penala dengan frekuensi 512 Hz, ( f = 512 Hz ), pada nada dasar I menggunakan rumus : -l1 + k = ¼ λ1 pertama dengan menentukan λ1 = panjang gelombang menggunakan rumus λ1 = 4 ( l1 + k), λ1 = 4 (0,08+0,03) = 0,44 m dari perhitungan tersebut dapat di ketahui pajang gelombang adalah 0,44 m. kemudian menentukan V1 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V1 = λ1 . f = 0,44 . 512 = 225,28 m/s dari perhitungan tersebut dapat di tentukan kecepatan bunyi di udara adalah 225,58 m/s. Pada nada dasar II menggunakan rumus : l2 + k = 3/4 λ2 pertama dengan menentukan λ2 = panjang gelombang menggunakan rumus λ2 = = = = 0,29 m dari perhitungan tersebut panjang gelombang adalah 0,29 m. kemudian menentukan V2 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V2 = λ2 = 0,29 . 512 = 148,48 m/s dari perhitunan tersebut di ketahui kecepatan bunyi di udara pada nada dasar II sebesar 148,48 m/s. Percobaan selanjutnya adalah dengan menggunakan garpu penala dengan frekuensi 426,6 Hz, ( f = 426,6 Hz ), pada nada dasar I menggunakan rumus : -l1 + k = ¼ λ1 pertama dengan menentukan λ1 = panjang gelombang menggunakan rumus λ1 = 4 ( l1 + k), λ1 = 4 (0,21+0,03) = 0,96 m dari perhitungan tersebut dapat di ketahui pajang gelombang adalah 0,96 m. kemudian menentukan V1 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V1 = λ1 . f = 0,96 . 426,6 = 409,53 m/s dari perhitungan tersebut dapat di tentukan kecepatan bunyi di udara adalah 409,53 m/s. Pada nada dasar II menggunakan rumus : l2 + k = 3/4 λ2 pertama dengan menentukan λ2 = panjang gelombang menggunakan rumus λ2 = = = = 0,626 m dari perhitungan tersebut panjang gelombang adalah 0,29 m. kemudian menentukan V2 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V2 = λ2 = 0,626 . 426,6 = 267,05 m/s dari perhitunan tersebut di ketahui kecepatan bunyi di udara pada nada dasar II sebesar 267,05 m/s. Percobaan berikutnya adalah dengan menggunakan garpu penala dengan frekuensi 341,3 Hz, ( f = 341,3 Hz ), pada nada dasar I menggunakan rumus : -l1 + k = ¼ λ1 pertama dengan menentukan λ1 = panjang gelombang menggunakan rumus λ1 = 4 ( l1 + k), λ1 = 4 (0,23+0,03) = 1,04 m dari perhitungan tersebut dapat di ketahui pajang gelombang adalah 1,04 m. kemudian menentukan V1 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V1 = λ1 . f = 1,04 . 341,3 = 354,95 m/s dari perhitungan tersebut dapat di tentukan kecepatan bunyi di udara adalah 354,95 m/s. Pada nada dasar II menggunakan rumus : l2 + k = 3/4 λ2 pertama dengan menentukan λ2 = panjang gelombang menggunakan rumus λ2 = = = = 0,44 m dari perhitungan tersebut panjang gelombang adalah 0,29 m. kemudian menentukan V2 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V2 = λ2 = 0,44 . 341,3 = 150,172 m/s dari perhitunan tersebut di ketahui kecepatan bunyi di udara pada nada dasar II sebesar 150,172 m/s. Percobaan keempat merupakan percobaan terahir adalah dengan menggunakan garpu penala dengan frekuensi 288 Hz, ( f = 288 Hz ), pada nada dasar I menggunakan rumus : -l1 + k = ¼ λ1 pertama dengan menentukan λ1 = panjang gelombang menggunakan rumus λ1 = 4 ( l1 + k), λ1 = 4 (0,1+0,03) = 0,52 m dari perhitungan tersebut dapat di ketahui pajang gelombang adalah 0,52 m. kemudian menentukan V1 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V1 = λ1 . f = 0,52 . 288 = 149,76 m/s dari perhitungan tersebut dapat di tentukan kecepatan bunyi di udara adalah 149,76 m/s. Pada nada dasar II menggunakan rumus : l2 + k = 3/4 λ2 pertama dengan menentukan λ2 = panjang gelombang menggunakan rumus λ2 = = = = 0,24 m dari perhitungan tersebut panjang gelombang adalah 0,24 m. kemudian menentukan V2 = kecepatan bunyi di udara dengan rumus V2 = λ2 = 0,24 . 288 = 69,12 m/s dari perhitunan tersebut di ketahui kecepatan bunyi di udara pada nada dasar II sebesar 69,12 m/s. Grafik cepat rambat bunyi : Dari grafik cepat rambat bunyi di atas tersebut dapat di simpulkan bahwa semakin besar frekuensi maka semakin besar pula cepat rambat bunyi yang di hasilkan. Grafik frekuensi sumber bunyi : Dari grafik frekuensi sumber bunyi di atas tersebut dapat di simpulkan bahwa semakin besar frekuensi maka semakin besar pula panjang kolom udaranya. Dalam percobaan ini masi terdapat kesalahan seperti pemegangan garpu penala di yang pegang terlalu kencang atau kuat sehingga getaran yang terjadi ketika garpu penala di pukul ke balok kayu semakin kecil, serta kurangnya ketelitian saat mendengarkan bunyi resonansi pada tabung resonansi tersebut. Agar praktikum ini dapat di lakukan dengan baik dan benar, praktikan harus lebih memahami dahulu langkah – langkah yang dilakukan dalam praktikum, dan harus lebih teliti dan serius dalam melakukan percobaan dan pengamatan tersebut. KESIMPULAN Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat getaran benda lain, dimana frekuensi benda yang bergetar sama dengan sumber yang menggetarkannya. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dapat merambat melalui berbagai medium, baik gas, cair, maupun padat. Semakin besar panjang ruang pada tabung, atau semakin kecil volume air di dalamnya, maka akan semakin besar frekuensi bunyi yang akan dihasilkan, begitu sebaliknya, semakin kecil panjang ruang pada tabung, atau semakin besarnya volume air di dalamnya, maka frekuensi yang dihasilkan akan semakin kecil. Sehingga, volume air berbanding lurus dengan frekuesi bunyi yang dihasilnya. Gelombang bunyi dihasilkan oleh benda bergetar sehingga menyebabkan gangguan kerapatan pada medium. Gangguan kerapatan pada medium berlangsung melalui interaksi molekul-molekul medium disepanjang arah perambatan gelombang. Adapun Molekul hanya bergetar kedepan dan kebelakang disekitar posisi kesetimbangan. PEER ASSESSMENT RESONANSI BUNYI Aspek penilaian Ari irawan Ahmad zaenuddin Bahrul ilmi Deden apriandi Olis dede hayati Ummu sa’adah Kerjasama 6 2 1 5 4 3 Disiplin 2 4 1 3 6 5 Keterampilan 3 5 6 2 4 1 Keaktifan 3 2 5 4 1 6 Jumlah nilai 14 13 13 14 15 15 DAFTAR PUSTAKA Dr.G.C.Gerrits dan Ir. Soemani.S.Soerjohoedojo. 1953. Buku Peladjaran Ilmu Alam jilid. Jakarta : J.B.Wolters. Giancolli, Douglas. 2001. Fisika jilid 1. Jakarta: Erlangga. Tippler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga. (Ramadhan Putra. 2012. http://ramadhanputraoddenk.blogspot.com/2012/09/laporan-praktikum-fisika-tentang_18.html) (Own. 2013. http://sidenye.blogspot.com/2013/10/resonansi-bunyi.html) LAMPIRAN Alat dan bahan Garputala botolsemprot Gelaskimia Pemukulkayu Percobaantabungresonansi