Laporan Percobaan Resonansi (Fisika)

PERCOBAAN II

RESONANSI

A.  Tujuan

Ø  Menentukan cepat rambat gelombang bunyi di udara.

B.  Dasar Teori

Resonansi adalah ikut bergetarnya molekul udara dalam kolom udara akibat getaran benda lain apabila frekuensi dari benda tersebut sama. Syarat resonansi adalah ada benda pertama (sumber getar), benda kedua (sumber getar lain) degan frekuensi sama dan adanya kolom udara. Frekuensi benda yang ikut bergetar tersebut disebut frekuensi alamiah.

Dua buah gelombang yang merambat dalam medium dapat dipandang sebagai resultan dari penjumlahan kedua gelombang tersebut (superposisi gelombang). Hasil dari superposisi ini menimbulkan berbagai fenomena yang menarik, seperti adanya gelombang diam, pelayangan, interferensi, difraksi dan resonansi. Superposisi dari suatu gelombang datang dengan gelombang pantulnya dapat menghasilkan suatu gelombang yang dikenal dengan gelombang diam/stasioner. Jika gelombang tersebut datang secara terus menerus maka superposisi antara gelombang datang dan pantulan akan terus menerus terjadi dan akhirnya terjadi resonansi. Resonansi umumnya terjadi jika gelombang mempunyai frekuensi yang sama atau mendekati frekuensi alamiah sehingga terjadi amplitudo maksimum.

Bila garpu penala digetarkan diatas tabung resonansi, maka getaran garpu penala ini akan menggetarkan kolom udara di dalam tabung resonansi. Dengan mengatur panjang kolom udara di dalam tabung resonansi, maka akan terdengar dengung garpu tala lebih keras, ini berarti terjadi resonansi.

Di dalam tabung resonansi terjadi gelombang longitudinal diam (stasioner), dengan sasarannya yaitu permukaan air sebagai simpul gelombang dan untuk mulut tabung sebagai perut gelombang. Sebenarnya letak perut berada di sedikit di atas tabung. Jaraknya kira-kira 0,3 kali diameter tabung. Resonansi terjadi jika frekuensi nada dasar atau nada atas dari kolom udara sama dengan frekuensi garpu penala.

Resonansi nada dasar (Resonansi ke 1)

L₁ =

Resonansi nada atas 1 (Resonansi ke 2)

L₂ =

Apabila L₂ dan L₁ diketahui maka panjang gelombang dapat dihitung dengan rumus:

            sedangkan cepat rambat gelombang bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus:

Keterangan:

V         =  cepat rambat gelombang bunyi di udara (m/s)

F          =  frekuensi sumber bunyi (Hz)

          =  panjang gelombang (m)

L          =  panjang kolom udara (m)

C.  Alat dan Bahan

1.         Seperangkat alat tabung resonansi

2.         Garpu tala

3.         Air

D.  Langkah Percobaan

1.      Mengisi tabung resonansi dengan air.

2.      Mencatat frekuensi yang tertulis pada garpu tala.

3.      Menaikan pengatur air, sehingga permukaan air dalam tabung mendekati ujung tabung dan memperhatikan jangan sampai tumpah.

4.      Membunyikan garpu tala dengan memukulkan pada statif, kemudian di dekatkan ke mulut tabung.

5.      Menaikkan pengatur air sehingga permukaan air dalam tabung turun secara pelan-pelan sambil mendengarkan bunyi.

6.      Menghentikan dalam menaikkan pengatur air dan catat ketinggian kolom udara (L1) ketika terdengar bunyi yang jelas dan agak keras (dengung) karena pada daerah ini terjadi resonansi.

7.      Mengatur ketinggian kolom udara pada daerah resonansi berulang-ulang minimal 5 kali dan mencatat L1.

8.      Mengulangi percobaan di atas untuk mencari resonansi kedua dengan cara mengatur ketinggian kolom udara.

E.     Data Percobaan

Frekuensi sumber bunyi= 512 Hz

No	L1 (m)	L2(m)	) (m)
1.	0.15 m	0.45 m	0.6 m
2.	0.155 m	0.465 m	0.62 m
3.	0.16 m	0.48 m	0.64 m
4.	0.165 m	0.495 m	0.66 m
5.	0.17 m	0.51 m	0.68 m
6.	0.175 m	0.525 m	0.7 m
7.	0.18 m	0.54 m	0.72 m

F.     Analisis Data

No	L1 (m)	L2 (m)	) (m)	V =
1.	0.15 m	0.45 m	0.6 m	307.2 m/s
2.	0.155 m	0.465 m	0.62 m	317.44 m/s
3.	0.16 m	0.48 m	0.64 m	327.68 m/s
4.	0.165 m	0.495 m	0.66 m	337.92 m/s
5.	0.17 m	0.51 m	0.68 m	348.16 m/s
6.	0.175 m	0.525 m	0.7 m	358.4 m/s
7.	0.18 m	0.54 m	0.72 m	368.64 m/s
				337.92 m/s

                    Pembahasan:

           =    = 337.92 m/s

Rumus :

=        = |337.92-307.2|        = 30.72 m/s	=        = |337.92-348.16|        =10.24 m/s
=        =  |337.92-317.44|        = 20.48 m/s	=        = |337.92-358.4|        = 20.48 m/s
=        = |337.92-327.68|        = 10.24 m/s	=        = |337.92-368.64|        = 30.72 m/s
=        = |337.92-337.92|        = 0 m/s

Rumus

  

G.  Kesimpulan

Dari data percobaan dan analisis data, kami dapat mengambil kesimpulan bahwa semakin tinggi ketinggian kolom udara, maka semakin besar panjang gelombang yang terbentuk dari resonansi bunyi dan begitu juga dengan sebaliknya. Panjang gelombang dan frekuensi sumber bunyi  memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Berdasarkan analisis data, kecepatan bunyi di udara adalah 337.92 m/s.

H.    Lampiran

Alat dan bahan	Memasukkan air ke tabung resonansi
Mendengarkan bunyi	Menganalisis data