KEGIATAN 1A. JUDUL DAN TANGGAL PRAKTIKUM1. Judul Praktikum :
Cepat Rambat Gelombang (Percobaan Melde)2. Tanggal Praktikum: 17
September 2013
B. TUJUANMenemukan hubungan antara tegangan tali (F) dengan
cepat rambat gelombang transversal pada dawai.
C. LANDASAN TEORIGelombang adalah getaran yang merambat. Di
dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya
partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya, gelombang
merupakan rambatan energi (energi getaran). Gelombang dibedakan
menjadi dua jenis menurut mediumnya. Yaitu gelombang
elektromagnetik yang merambat tanpa melalui medium atau perantara.
Contoh gelombang elektromagnetik adalah gelombang cahaya dan
gelombang bunyi. Sedangkan gelombang yang merambat melalui suatu
medium atau perantara yaitu gelombang mekanik. Terdapat dua jenis
gelombang mekanik, berdasarkan arah gerakan partikel terhadap arah
perambatan gelombang, yaitu :- Gelombang longitudinal adalah
gelombang yang arah perambatannya searah dengan arah getaran
partikelnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada
pegas.- Gelombang transversal adalah gelombang yang arah
perambatannya tegak lurus dengan arah getaran partikelnya. Contoh
gelombang transversal adalah gelombang pada tali.Gelombang
stasioner biasa juga disebut gelombang tegak, gelombang berdiri
atau gelombang diam, adalah gelombang yang terbentuk dari perpaduan
atau interferensi dua buah gelombang yang mempunyai amplitudo dan
frekuensi yang sama, tapi arah rambatnya berlawanan. Amplitudo pada
gelombang stasioner tidak konstan, besarnya amplitudo pada setiap
titik sepanjang gelombang tidak sama. Pada simpul amplitudo nol,
dan pada perut gelombang amplitudo maksimum. Periode gelombang (T)
adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu
panjang gelombang penuh. Panjang gelombang () adalah jarak yang
ditempuh dalam waktu satu periode. Frekuensi gelombang adalah
banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu. Cepat rambat
gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan
waktu. Secara umum, cepat rambat gelombang dapat dirumuskan sebagai
berikut :V = xfDimana :v = cepat rambat gelombang (m/s) = panjang
gelombang (m)f = frekuensi (Hz)HUKUM MELDEBila seutas tali dengan
tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka akan
terlihat suatu bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus
dengan arah rambat gelombang. Gelombang ini dinamakan gelombang
transversal. Jika kedua ujungnya tertutup, gelombang pada tali itu
akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan gelombang stasioner
yang tampak berupa simpul dan perut gelombang. Dari gambar di atas
diketahui bahwa amplitudo adalah jarak antara perut gelombang
dengan arah cepat rambatnya. Sedangkan panjang gelombang adalah
jarak satu perut dan satu lembah yang terdiri dari tiga simpul.
Melde merumuskan bahwa :
Dimana :v = cepat rambat gelombang (m/s)F = gaya ketegangan tali
(N) = rapat massa linier tali (massa tali/panjang tali) (kg/m)
D. ALAT DAN BAHAN Penggaris Benang Plastisin Ticker timer
Voltmeter Katrol Neraca digital
E. LANGKAH KERJA1. Rakitlah alat-alat yang sudah disediakan.2.
Hubungkan kabel masukan dengan beda potensial catu daya 12 volt.
Gunakan beban mula-mula dengan massa 5 gram.3. Hidupkan catu daya
dan aturlah hambatan geser sedemikian rupa sehingga getara tampak
jelas.4. Aturlah katrol sedemikian (gerakkan mendekati atau
menjauhi sumber getar sehingga perut dan simpulnya terlihat
jelas.5. Ukurlah panjang gelombang (lambda) dengan beban 5 gram
tersebut.6. Ulangi langkah 4 dan 5 untuk beban 10 gram dan 15
gram.7. Tuliskan data yang telah anda peroleh pada Tabel 1.
F. HASIL PENGAMATANTabel 1NoTegangan tali (N)Panjang gelombang
(m)Cepat rambat gelombang (m/s)(v = f.)V2 (m2/s2)
10,053,5 = 0,7 = 0,2 v = 50x0,20 = 10 100
20,102 = 0,7 = 0,35v= 50x0,35 = 16,5272,25
30,151,5 = 0,7 = 0,46v= 50x0,46 = 23 529
F= frekuensi AC = 50 Hz
G. PEMBAHASANPada kegiatan 1 terlihat bahwa massa benda
sebanding dengan panjang gelombang dan cepat rambat gelombang,
apabila massa bebannya semakin berat maka panjang gelombangnya akan
semakin panjang, sehingga cepat rambat gelombannya akan semakin
cepat, begitu pun sebaliknya semakin ringan massanya maka panjang
gelombangnya akan semakin pendek, dan cepat rambatnya akan semakin
lambat.
H. KESIMPULANHubungan antara tegangan tali (F) dan kuadrat cepat
rambat gelombang dawai adalah berbanding lurus. Semakin besar
tegangan tali maka cepat rambat gelombang juga semakin besar.
I. GRAFIKDari data pada Tabel 1, buatlah grafik hubungan antara
v2 dengan F
Keterangan :Horizontal= F (N)Vertikal= v2 (m2/s2)
J. DAFTAR PUSTAKAAlonso M., Finn, J.E, 1992, Dasar-dasar Fisika
Unversitas, terjemahan oleh Lea Prasetyo dkk., Jakarta:
ErlanggaDouglas C. Giancoli. 1995. Physics Principles with
Applications (4th Ed). New Jersey: Prentice Hall
Internasional,IncNyoman Kertiasa dkk., 1994, Fisika, Jakarta:
ErlanggaKamadjaja, 1995, Penuntun Fisika 2, Bandung:
GanecaSoedarjana, dkk., 1981, Energi Gelombang dan Medan, Jakarta:
Departemen P dan K.,Resnick Halliday, 1994, Fisika, terjemahan oleh
Silaban P., Sucipto., Jakarta: Erlangga
KEGIATAN 2A. JUDUL DAN TANGGAL PRAKTIKUM1. Judul Praktikum :
Cepat Rambat Gelombang (PercobaanMelde)2. Tanggal Praktikum: 17
September 2013
B. TUJUANMenemukan hubungan antara massa tali per satuan panjang
dengan cepat rambat gelombang transversal dawai.
C. LANDASAN TEORIGelombang adalah getaran yang merambat. Di
dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya
partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya, gelombang
merupakan rambatan energi (energi getaran). Gelombang dibedakan
menjadi dua jenis menurut mediumnya. Yaitu gelombang
elektromagnetik yang merambat tanpa melalui medium atau perantara.
Contoh gelombang elektromagnetik adalah gelombang cahaya dan
gelombang bunyi. Sedangkan gelombang yang merambat melalui suatu
medium atau perantara yaitu gelombang mekanik. Terdapat dua jenis
gelombang mekanik, berdasarkan arah gerakan partikel terhadap arah
perambatan gelombang, yaitu :- Gelombang longitudinal adalah
gelombang yang arah perambatannya searah dengan arah getaran
partikelnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada
pegas.- Gelombang transversal adalah gelombang yang arah
perambatannya tegak lurus dengan arah getaran partikelnya. Contoh
gelombang transversal adalah gelombang pada tali.Gelombang
stasioner biasa juga disebut gelombang tegak, gelombang berdiri
atau gelombang diam, adalah gelombang yang terbentuk dari perpaduan
atau interferensi dua buah gelombang yang mempunyai amplitudo dan
frekuensi yang sama, tapi arah rambatnya berlawanan. Amplitudo pada
gelombang stasioner tidak konstan, besarnya amplitudo pada setiap
titik sepanjang gelombang tidak sama. Pada simpul amplitudo nol,
dan pada perut gelombang amplitudo maksimum. Periode gelombang (T)
adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu
panjang gelombang penuh. Panjang gelombang () adalah jarak yang
ditempuh dalam waktu satu periode. Frekuensi gelombang adalah
banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu. Cepat rambat
gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan
waktu. Secara umum, cepat rambat gelombang dapat dirumuskan sebagai
berikut :V = xfDimana :v = cepat rambat gelombang (m/s) = panjang
gelombang (m)f = frekuensi (Hz)HUKUM MELDEBila seutas tali dengan
tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka akan
terlihat suatu bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus
dengan arah rambat gelombang. Gelombang ini dinamakan gelombang
transversal. Jika kedua ujungnya tertutup, gelombang pada tali itu
akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan gelombang stasioner
yang tampak berupa simpul dan perut gelombang. Dari gambar di atas
diketahui bahwa amplitudo adalah jarak antara perut gelombang
dengan arah cepat rambatnya. Sedangkan panjang gelombang adalah
jarak satu perut dan satu lembah yang terdiri dari tiga simpul.
Melde merumuskan bahwa :
Dimana :v = cepat rambat gelombang (m/s)F = gaya ketegangan tali
(N) = rapat massa linier tali (massa tali/panjang tali) (kg/m)
D. ALAT DAN BAHAN Penggaris Benang Plastisin Ticker timer
Voltmeter Katrol Neraca digital
E. LANGKAH KERJA1. Rangkailah alat seperti pada kegiatan 1.2.
Gunakan beban yang tetap untuk percobaan ini (misalnya 5 gram),
gunakan tali yang tunggal.3. Aturlah jarak katrol dengan sumber
getar, sehingga simpul dan perut dapat terlihat jelas, ukurlah
panjang gelombangnya, dan catatlah hasil pengamatanmu pada Tabel
2.4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk benang rangkap 2 dan 3 dengan
tali yang dipilin.
F. HASIL PENGAMATANTabel 2No Massa tali per satuan panjang
(kg/m)Panjang gelombang (m)Cepat rambat gelombang (m/s)V2
(m2/s2)
1 = 1 x 10-31,5 = 0,5 = 0,33v= 0,33x50 = 16,5272,25
22 = 2 x 10-32 = 0,5 = 0,25v= 0,25x50 =12,5156,25
33 = 3x 10-3 = 0,5 = 0,22v= 0,22x50 = 11121
G. PEMBAHASANPada kegiatan 2 terlihat bahwa semakin panjang tali
yang digunakan maka panjang gelombang yang akan terbentuk akan
semakin pendek, sehingga cepat rambat gelombangnya akan semakin
lambat. Menurut kecepatan Melde, apabila semakin panjang tali yang
digunakan maka kecepatannya akan semakin besar, hal itu karena
panjang tali berpengaruh terhadap rapat massa linier tali, dalam
hukum melde rapat massa linier tali berbanding terbalik dengan
panjang talinya sehinga apabila talinya semakin panjang maka rapat
massanya semakin kecil, sehingga berpengaruh terhadap keceapatan
(sesuai dengan hukum melde). Karena kecepatan berbanding lurus
dengan akar gaya tegang tali dan berbanding terbalik denga rapat
massa linier tali sehingga semakin kecil rapat massanya maka
kecepatannya akan semakin cepat, begitupun sebaliknya.
H. KESIMPULANHubungan antara kuadrat cepat rambat gelombang
dawai dan massa tali per satuan panjang berbanding terbalik.
Semakin besar cepat rambat gelombang dawai maka massa tali
persatuan panjang () semakin kecil.PERTANYAANDari kegiatan 1 dan 2,
nyatakanlah hubungan cepat rambat gelombang tranversal dalam dawai
dengan tegangan dan massa dawai per satuan panjangnya.JAWABAN
Keterangan :V = cepat rambat gelombang tranversal dalam dawai
(m/s)F = tegangan tali (N) = massa tali per satuan panjang
(kg/m)Kecepatan berbanding lurus dengan akar gaya tegang tali dan
berbanding terbalik denga rapat massa linier tali sehingga semakin
kecil rapat massanya maka kecepatannya akan semakin cepat,
begitupun sebaliknya. Semakin besar kecepatan, maka akar gaya
tegangan tali semakin besar.
I. GRAFIK
Keterangan :Horizontal= (kg/m)Vertikal= v2 (m2/s2)
J. DAFTAR PUSTAKAAlonso M., Finn, J.E, 1992, Dasar-dasar Fisika
Unversitas, terjemahan oleh Lea Prasetyo dkk., Jakarta:
ErlanggaDouglas C. Giancoli. 1995. Physics Principles with
Applications (4th Ed). New Jersey: Prentice Hall
Internasional,IncNyoman Kertiasa dkk., 1994, Fisika, Jakarta:
ErlanggaKamadjaja, 1995, Penuntun Fisika 2, Bandung:
GanecaSoedarjana, dkk., 1981, Energi Gelombang dan Medan, Jakarta:
Departemen P dan K.,Resnick Halliday, 1994, Fisika, terjemahan oleh
Silaban P., Sucipto., Jakarta: Erlangga
