39
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I Disusun Oleh : SYARIFUL DIDAYAT 09 4110 4230 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

LAPORAN PRAKTIKUM

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Untuk referensi Mata Kuliah Fisika Semester 2 Teknik Sipil.

Citation preview

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

atas ridho-Nya penulis dapat menyusun Laporan Praktikum Fisika Dasar I ini.

Praktikum Fisika dasar I ini salah satu bagian persyaratan bagi mahasiswa

Teknik Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Semarang untuk dapat mengikuti ujian

Semester terhadap mata kuliah Fisika Dasar I dan sebagai usaha pengkaji dan

penghayatan terhadap mata kuliah dan berbagai penjabaran apa yang telah didapat

dibangku kuliah.

Terwujudnya laporan ini adalah berkat kerjasama teman-teman dan yang telah

member arahan dan bimbingan. Untuk itu kami mengucapkan banyak terima kasih

kepada:

1. Bapak Dekan Fakultas Teknik UNTAG Semarang.

2. Bapak Drs. Agus Supriyanto, Msi, selaku dosen pembimbing mata kuliah

fisika dasar dan kepala Laboratorium Fisika, Fakultas Teknik UNTAG,

Semarang.

3. Bapak Joko S, yang telah membantu kami dalam kelancaran pelaksanaan

praktikum.

4. Semua pihak yang telah membantu terlaksananya praktikum hingga tersusun

laporan ini yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas semua kebaikan yang telah membantu

penulis dalam menyelesaikan laporan ini.

Kami menyadari sepenuhnya bahwa proposal ini masih jauh dari sempurna.

Oleh karena itu kami mengharap saran dari pembaca sekalian, untuk dapat

menyempurnakan laporan ini.

Dalam menyususn laporan ini semoga dapat memberikan manfaat bagi

pembaca. Terima kasih

Semarang, 28 Juni 2010

Penyusun

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Praktikum Fisika telah diperiksa dan disyahkan pada:

Hari : ……………

Tanggal : ……………

Yang disusun oleh :

Kelompok :

Nama : 1. SYARIFUL HIDAYAT 09 4110 4230

Mengetahui,

Kepala Laboratorim Dosen

(Drs. Agus Supriyanto, Msi) (Drs. Agus Supriyanto, Msi)

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

( Viskositas Cairan )

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

I. Tujuan Percobaan

• Mempelajari pemakaian viscometer bola jatuh untuk mengukur

viskositas suatu cairan

• Mengukur viskositas dari minyak goring sebagai fungsi dari

konsentrasi

II. Pelaksanaan Percobaan

A. Dasar Teori Percobaan

Sebuah benda yang bergerak dalam suatu fluida akan mendapatkan gaya

gesek yang berlawanan arah dengan kecepatan benda, Besar gaya ini

tergantung dari bentuk geometri benda dan gesekan internal dari fluida

tersebut. Gesekan internal fluida dapat ditentukan dengan mengukur

viskositas dinamik . Untuk sebuah bola dengan jari-jari r yang bergerak

dengan kecepatan νdalam suatu fluida dengan viskositas dinamik sebesar

Gaya gesek menurut G.G. Stokes adalah:

F = 6 η. ν. R

Bila sebuah benda jatuh vertical dalam suatu fluida, akan bergerak dengan

kecepatan v konstan pada waktu tertentu sehingga kesetimbangan gaya

gesek yang bekerja pada bola.

Gaya gesek F1 dengan arah ke atas dan gaya buoyancy

F2 = (4π ) / 3 r3 . ρ 1. g

Dengan arah keatas juga, sedangkan pada arah kebawah bekerja gaya

gravitasi.

F2 = (4π ) / 3. r3 . ρ 1. G

Dengan ρ adalah kerapatan fluida, ρ kerapatan bola dan g percepatan

gerak

Jatuh bebas. Ketiga gaya tersebut memenuhi hubungan

F1 + F2 = F3

Viskositas dapat ditentukan dengan mengukur laju jatuh benda v, yang

dapat

Dihitung dan jarak jatuh s dan waktu tempuh t

η-( 2 ) / g . r2 . (ρ2 – ρ 1 ). G.t / S

B. Alat dan Bahan

1 viskometer benda jatuh after hoppler

1 set bola

1 timbangan

2 gelas ukur

C. Gambar Alat

D. Prosedur Pelaksanaan Percobaan

a. Timbang masing-masing bola

b. Catat kerapatan zat cair

c. Bersihkan tabung viskositas dengan aquades atau alcohol dan

keringkan dengan tisu.

d. Tuangkan zat cair yang akan diukur kedalam tabung

e. Masukkan bola dengan pinset kedalam tabung, untuk cairan yang

kental, gunakan bola dengan berat yang lebih besar.

f. Jaga jarak agar tidak ada gelembung yang ikut bersama bola dalam

tabung viscometer.

g. Jaga temperature konstan selama pengukuran

h. Catat waktu yang diperlukan oleh benda jatuh dalam cairan untuk

menempuh jarak tertentu.

III. Hasil Percobaan

A. Data Hasil Percobaan

Panjang lintasan bola dalam viscometer = 10 cm

Suhu = 280 C

No Benda Massa / gr Diameter

1.

2.

3.

Gelas kosong

V air

Bola

26,12

10

4,43

-

-

0,78

No Benda Waktu Lintasan Dalam Air

1. Bola 8,098

B. Perhitungan

R = 6π r v μ

∑ fy = W – B – R

W – B – R = 0

Dengan nilai, Volum Bola (v) = 4/3 π r3

Massa Bola (m) = 4/3 π r3 ρb

Massa Fluida (m) = 4/3 π r3 ρc

Maka, W = B + R

4/3 π r3 ρb = (4/3 π r3 ρc + 6π r v ). G

4/3 π r3 G (ρb - ρc) = 6π r v μ

(2/9 r2 G (ρb - ρc) = ) / v

((2/9 r2 G (ρb - ρc) t)/s =μ

Semakin besar viskositas (μ ) maka semakin besar harga waktu (t) (μ = t)

IV. Kesimpulan

1. Dengan melakukan percobaan viscositas, kita dapat mengukur angka kental

dinamis dari suatu cairan.

2. Semakin kecil kadar suatu larutan , maka waktu alir semakin cepat.

3. Semakin kecil kadar suatu larutan , maka kental dinamisnya semakin kecil.

4. Rapat jnis dipengaruhi oleh kadar suatu larutan.

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

( Lenturan Batang )

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

I. Tujuan Percobaan:

1. Memahami lenturan suatu batang

2. Dapat menentukan modulus elastisitas batang.

II. Pelaksanaan Percobaan

A. Dasar Teori:

Bila sebuah batang dilenturkan, maka bagian cembungnya mengalami

suatu pemuaian, sedang bagian cekungnya mengalami tekanan. Untuk

ini berlaku pula hukum Hooke. Karena itu modulus elastisitas juga

dapat ditentukan dengan percobaan-percobaan lenturan batang.

Bila kita ingin menentukan modulus elastisitas dari suatu logam

dengan cara tersebut diatas, lebih dahulu logam tersebut dibuat bentuk

batang dengan penampang empat persegi panjang. Batang ini

ditempatkan diatas dua buah titik tumpuan berjarak ± 1 m ditengah

batang diantara kedua titik tumpuan disediakan tempat untuk

menggantung beban, dengan adanya

Beban, maka titik batang tempat beban digantungkan akan turun. Bila

Karen gaya beban sebesar F, titik penggantung turun sebesar h, maka:

h = ¼ l/a3b F/E

Dimana: l = Jarak kedua titik tumpuan

a= Tebal batang

b= Lebar batang

E= Modulus elastisitas dari logam batang

Bila I, a dan b di ukur, F diketahui dan h juga diketahui maka modulis

elastisitas E dapat dihitung dari rumus diatas. Pengamatan h dengan

metode kathetometer.

Bila F dinyatakan dengan Kg, dan ukuran-ukuran panjang dinyatakan

dengan mm, maka E terapat dalam Kg m s, atau Newton/m2. Dibuat

grafik hubungan antar h dan F.

B. Alat dan Bahan

1. Batang besi

2. Batang kuningan

3. Mikrometerskrup

4. Beban berupa anak timbangan

5. Tiang penempa

6. Gantungan beban

C. Prosedur Pelaksanaan Percobaan

o Pasang batang pada tiang penempa, kemudian atur

sehinggateropong kathetometer horizontal dan mengarah

ditengah –tengah batang

o Pasang penggantung beban kira-kira ditengah-tengah batang.

o Arahkan teropong kathetometer pada penggantung,

sehingga ditengah-tengah garis silang nampah berimpit

dengan titik-titik tumpuan penggantung beban

o Bacalah sikap kathetometer mula-mula untuk beban 0 kg,

catat baik-baik, kemudian baca juga untuk beban-beban

berturut-turut:

• 100 – 700 gram

o Kerjakan juga no, 4 untuk beban yang makin mengecil mulai

700-0 gram kembali

III. Hasil Percobaan

A. Batang besi

Penambahan

MassaPengurangan Massa

Massa Skala Massa Skala

0 g

100 g

200 g

300 g

400 g

500 g

600 g

700 g

9,69

8,93

7,19

6,41

4,66

3,98

2,19

0,78

700 g

600 g

500 g

400 g

300 g

200 g

100 g

0 g

0,78

2,19

3,98

4,66

6,41

7,19

8,93

9,69

B. Batang kuningan

Penambahan

MassaPengurangan Massa

Massa Skala Massa Skala

0 g

100 g

200 g

300 g

400 g

500 g

600 g

700 g

12,27

11,62

11,36

10,82

10,68

9,30

8,93

8,34

700 g

600 g

500 g

400 g

300 g

200 g

100 g

0 g

8,34

8,93

9,30

10,68

10,82

11,36

11,62

12,27

C. Perhitungan

* Batang Besi

1. 0,1 = 1/4 ((50)3 10x100)/((0,22)3x2,7x E) =

E = ¼ x 125.000.000/0.01149984 = 1,087 x 1010

2. 0,2 = 1/4 ((50)3 10x200) / ((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 250.000.000/0,0071874 = 8,695 x 1010

3. 0,3 = 1/4 ((50)3 10x300)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 375.000.000/0,00862488 = 1,086 x 1010

4. 0,4 = 1/4 ((50)3 10x400)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 500.000.000/0,01149984 = 1,086 x 1010

5. 0,5 = 1/4 ((50)3 10x500)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 625.000.000/0,0143748 = 1,086 x 1010

6. 0,6 = 1/4 ((50)3 10x600)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 750.000.000/0,01724976 = 1,086 x 1010

7. 0,7 = 1/4 ((50)3 10x700)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 875.000.000/0,02012472 = 1,086 x 1010

* Batang Kuningan

1. 0,1 = 1/4 ((50)3 10x150)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 187.000.000/0,00287496 = 1,630 x 1010

2. 0,2 = 1/4 ((50)3 10x275)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 343.000.000/0,00574992 = 1,494 x 1010

3. 0,3 = 1/4 ((50)3 10x400)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 500.000.000/0,0862488 = 1,445 x 1010

4. 0,4 = 1/4 ((50)3 10x525)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 875.000.000/0,01149984 = 1,426 x 1010

5. 0,5 = 1/4 ((50)3 10x650)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 812.500.000/0,0143748 = 1,413 x 1010

6. 0,6 = 1/4 ((50)3 10x525)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 968.750.000/0,01724976 = 1,404 x 1010

7. 0,7 = 1/4 ((50)3 10x525)/((0,22)3x2,7x E) =

E = 1/4 x 1.125.000.000/0,02112472 = 1,397 x 1010

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

( Energi dan Momentum pada Peristiwa Tumbukan )

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

I. Tujuan Percobaan

1. Membuktikan hokum ketiga Newton

2. Membuktikan hokum kekekalan dan momentum dan kekekalan

energy pada peristiwa tumbukan

II. Pelaksanaan percobaan

1. Perinsip dasar

Hokum Newton ketiga menyatakan “Aksi yang dihasilkan dari dua

massa

Satu sama lain ( missal gaya dan momentum gaya ) selalu memiliki

besar

Yang sama dan berlawanan arah ( aki dan reaksi )”, Inilah dengan

mudah

Dapat dibuktikan pada peristiwa sentral satu dimensi dari dua benda

(m1 dan m2 ) yang sama atau berbeda massa.

V1 V2

m1 m2

A B

V1’ m1 m2 V2’

A B

Pada peristiwa ini terbukti hokum kekalan momentum. Jika benda

kedua dalam keadaan diam ( v2 = 0 ) sebelum tumbukan maka :

P1 = m1 . v1 + m2 . v2 = p1’ + p2’

Pada tumbukan elastic, jumlah energy kinetic sebelum dan sesudah

akan sama

E1 = 1/2 . m1 . v12 = 1/2 . m1. V1’2 + 1/2m2 . v2’ = E’1 + E’2

Dari persamaan 1 dan 2 dapat ditentukan persamaan berikut kecepatan

sesudah tumbukan.

V’1 = (m1 – m2 . v1) / (m1 + m2) dan V’2 = (2.m1 . v1) / (m1 + m2)

Momentum sesudah tumbukan

P1 = (m1 . m2 . p1) / (m1 + m2)2 dan P2 = (2.m2 . p1) / (m1 + m2)

Energi kinetic sesudah tumbukan

E1 = ((m1 - m2)2 E1) / ((m1 + m2)2) dan E1 = (4 . m1. m2 . E1) / (m1 +

m2)

2. Alat dan Bahan

1 trak udara

1 penyembur udara untuk air trak

2 pemutus cahaya

1 kontrol power

1 kabel koneksi 1,5 m

1 sesor cassy

1 pencatat waktu PC dengan windows

3. Prosedur percobaan

Lihat pada program cassy

4. Hasil Percobaan

A. Data Hasil Percobaan

1. Benda I dan bergerak II bergerak saling mendekati

m1 = 100 g m2 = 100 g

Percobaan 1

V1 = 0,417 V2 = -0,139

V1’ = -0,130 V2’= 0,396

2. Benda I diam dan benda II bergerak mendekati benda I

m1 = 100 g m2 = 100 g

Percobaan 1

V1 = 0,000 V2 = -0,366

V1’ = -0,340 V2’= -0,032

3. Benda II diam dan benda I bergerak mendekati benda II

m1 = 100 g m2 = 100 g

V1 = 0,015 V2 = 0,000

V1’ = 0,532 V2’= 0,617

4. Benda I dan benda II bergerak menjauh

m1 = 100 g m2 = 100 g

Percobaan 1

V1 = 0,000 V2 = 0,000

V1’ = -0,134 V2’= 0,137

III. Kesimpulan

- Kekekalan momentum atau momentum konstan apabila didalam

system tidak ada gaya luar yang bekerja

- Perbedaan nilai P sebelum dan sesudah terjadi tumbukan diakibatkan

karena terjadi kehilangan energy selama bekerja

- Energi yang hilang dapat berupa terjadinnya gesekan benda dengan

dasar plat, timbulnya panas dibidang gesek, hambatan angina yang

mempengaruhi system

- Dari hasil percobaan dapat disimpulkan kekekalan momentum dan

kekekalan energy tidak bekerja atau tidak terbukti

- Dari percobaan yang dilakukan besar momentum sebelum dan sesudah

terjadi tumbukan tidak sama akibat adanya pengaruh gaya luar yang

bekerja pada system.

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

( Kalor Lebur )

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

I. Tujuan Percobaan

Menentukan kalor lebur es

II. Peralatan dan Bahan

1. Kalorrimeter dan pengaduk

2. Termometer

3. Neraca

4. Air hangat

III. Teori Dasar

Keadaan fase zat di alam ada 3, yaitu padat, cair dan gas. Zat-zat itu pada

kondisi suhu dan tekanan tertentu mengalami ketiga fase tersebut.

Transisi

dari fase satu ke fase yang lain disertai dengan pelepasan panas atau

penyerapan panas dan seringkali disertai perubahan volume.

Panas yang diserap oleh suatu massa benda dalam bentuk padat untuk

melebur (mencair) tanpa perubahan temperature didefinisikan sebagai

“kalor lebur”,

Banyaknya kalor Q yang dibutuhkan untuk meleburkan massa m pada

temperatur konstan adalah:

Q = m L Dengan L menyatakan kalor lebur zat

Untuk menentukan kalor lebur zat (es dapat) digunakan metode

calorimeter, Yaitu dengan memasukkan es ( massa me ) ke dalam

calorimeter berisi air (massa mw). Bila calorimeter dilengkapi dengan

pengaduk, thermometer dan mempunyai harga air mkCk.

Dengan mk : massa calorimeter beserta pengaduk dan thermometer

Ck : kapasitas panas jenis calorimeter

Maka temperature air dalam calorimeter akan turun sampai harga

terakhirya Tf derajat ( setelah semua wa mencair). Setelah nilai tf

tercapai, sedikit demi sedikit temperature akan naik kembali. Pada

proses ini, besar panas yang diberikan air, calorimeter dan

pengaduknya adalah:

Q1 = (mw + mkCk) (ti – tf)

Dengan ti menyatakan suhu awal dari calorimeter. Sedang panas yang

diserap/diterima oleh es untuk berubah wujud dari padat menjadi cair

dan

Untuk menaikkan temperature air (yang berasal dari es) dari 00 samoai

tf0

adalah :

Q2 = meL + meCwtr

Menurut azas Black, Q1 = Q2, maka diperoleh:

(mw = mkCk)(tf –tf) = mcCwtf

Dari persamaan (4) dapat dihitung nilai lebur es dan satuannya kalori/gram

IV. Cara Kerja

a. Timbanglah massa calorimeter kosong (calorimeter + pengaduk +

tremometer ).

b. Timbanglah calorimeter + pengaduk + tremometer + air

c. Panaskanlah tremometer yang berisi air dan pengaduknya sampai

beberapa derajat di atas suhu kamar tk ( bias ditambah air hangat ),

sehingga dipenuhi syarat tk – tf = ti – tk

d. Masukkan es dalam calorimeter yang berisi air + pengaduk. Sambil

mengaduk amatilah suhu pada temperature tiap 15 detik sampai es

melebur.

e. Bila tremometer sama dengan tremometer es yang sedang melebur,

maka akan tercapai suatu suhu minimum, dan tremometer minimum ini

adalah tremometer akhir tf.

f. Lanjutkan pengamatan tiap 15 detik sampai beberapa menit setelah

tremometer minimum dicapai.

V. Data Hasil Percobaan

Data hasil percobaan terjadi sebagai berikut :

a. Suhu kamar ( tk ) : 28°

b. Suhu mula – mula ( ti ) : 31℃ ( 3℃ diatas suhu

kamar )

c. Suhu akhir ( tf ) : 26℃

d. Kapasitas panas jenis calorimeter ( Ck ) : 0.22 kal / gr℃

e. Massa calorimeter + tremometer : 126,3 gram

f. Massa calorimeter + tremometer + air : 186,9 gram

g. Massa calorimeter + tremometer + air + es : 204 gram

h. Pengukuran suhu

Waktu ( 15 detik ke- ……….. ) Suhu

Detik ℃

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165

180

29

27,5

26,5

26

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

26

i. Perhitungan

Massa

Calorimete

r

Massa

Calorimeter

+ air

Suhu

kamar

Suhu

Awal

Suhu

Akhir

Massa

Calorimeter

+ air + es

Kalor jenis

kalorimeter

Kalor

Jenis air

Pada suhu

kamar

(gr) (gr) (℃ ) (℃ ) (℃ ) (gr) Kal/gr℃ Kal/gr℃

mk mk + mw tk ti tf mw+mk+me Ck Cw

108,4 186,9 28 31 26 204 0,22 1

Catatan:

Panas jenis calorimetr (Cc) untuk bahan alumunium = 0,22 kal/gr℃

Panas jenis calorimetr (Cc) untuk bahan alumunium = 0,22 kal/gr℃

Panas jenis air (Cw) : 1 Kal/gr℃

Maka harga kalor lebur es:

L = (( mk . ck + mw .Cw ) ( ti – tf ) – ( ms. Cw . tr )) / ms

L = ((( 108, 4 . 0,22 ) + ( 78,5 x 1)) (31 – 26) – (17,1 . 1. 26)) / ms

L = 66,7 kalori

VI. Analisa dan Pembahasan

Dari data hasil percobaan, maka dapat dirumuskan bahwa kalor merupakan

salah satu bentuk energy yang dapat berpindah dari benda yang bersuhu

tinggi

Ke benda yang bersuhu rendah. Energi yang berpindah inilah yang disebut

dengan kalor, sehingga dapat didefinisikan bahwa:

“ Kalor adalah bentuk energy yang berpindah dari benda yang bersuhu

lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah jika kedua benda

bersentuhan”.

Besarnya kalor dapat dirumuskan sebagai berikut,

Q = m c ∆ t

Selain itu, dalam perhitungan nilai kalor lebur zat, maka didapat suatu

rumusan bahwa definisi dari kalor lebur zat yaitu kalor yang dipergunakan

untuk mengubah wujud 1 kg zat padat menjadi cair.

Q = m L

Sehingga dapat menghasilkan suatu kesimpulan bahwa pada

“Pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi

sama dengan banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu rendah” atau dapat

ditulis dengan persamaan,

Qserap = Qlepas

Atau bias disebut sebagai hokum kekekalan energy kalor. (Azas Black)

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

( Resonansi Bunyi )

Disusun Oleh :

SYARIFUL DIDAYAT

09 4110 4230

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945

SEMARANG

I. Tujuan Percobaan

Menentukan besarnya kecepatan bunyi, frekuensi sumber, atau panjang

gelombang bunyi jika salah satu sumber diketahui.

II. Alat dan Bahan

a. Tabung kaca

b. Penggaris

c. Audio generator

d. Air/cairan

III. Dasar Teori Percobaan

Definisi sederhana dari resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu

sumber benda akibat bergetarnya benda lain. Secara empiris, sebenarnya

resonansi adalah peristiwa penjumlahan dua buah gelombang atau lebih

yang memiliki fase getaran yang sama. Misalnya dua gelombang

masing-masing memiliki

Persamaan:

Y1 = A1 Sin ( t )

Y2 = A2 Sin ( t )

Kedua gelombang tersebut jika di superposisikan didapat persamaan:

Y1 . Y2 = ( A1 + A2 ) sin ( ωt )

Maka resonansi terjadi jika kedua sumber getaran memiliki frekuensi sama

dan akan ditandai dengan penambahan amplitude getaran dari hasil

penjumlahan gelombang tersebut seperti ditunjukkan gambar 1.

Peristiwa resonansi terjadi pada gelombang mekanik maupun

elektromagnetik.

Contoh peristiwa resosnansi diantaranya:

- Resonansi partikel udara pada gitar, seruling, stetoskop, terowongan.

- Resonansi antar osilator pada pesawat radio, telepon seluler, satelit

Komunikasi

- Resonansi spin inti atom dengan gelombang radio pada pesawat

Magnetcs Resonance Imaging ( MRI ).

Peristiwa resonansi dapat diamati dengan experiment menggunakan

kolom udara. Suatu sumber bunyi dengan frekuensi tetap sebesar f

(Hz) diletakkan pada mulut tabung kolom udara, maka sumber bunyi

akan masuk ke dalam udara dengan beda fase 180° seperti ditunjukkan

pada gambar 2.

Pada gambar I1, I2, I3 ……..adalah titik-titik resonansi yang ditandai

dengan menguatnya sumber bunyi. Dari gambar tersebut didapat :

I1 – 1/4 λ, atau I1 – 1/4v/f

Maka secara experiment didapatkan kecepatan bunyi di udara melalui

experiment I1 : v = 4 . Ii . f

Jika dilanjutkan maka akan ditentukan titik resonansi I2, maka

didapatkan :

I2 = 3/4λ dan, v = 4/3 I2 f

Jika dilanjutkan maka akan ditentukan titik resonansi I3, maka

didapatkan:

I3 = 5/4λ dan, v = 4/5 I3 f

Begitu seterusnya resonansi pada kolom udara tersebut merupakan suatu

deret matematis.

IV. Cara Kerja

Untuk dapat mengamati terjadinya resonansi bunyi. Paling mudah

digunakan tabung kaca yang diisi dengan air seperti ditunjukkan gambar 3,

urutan percobaan ini adalah sebagai berikut:

a.Mula-mula ujung tabung disambungkan dengan selang lentur dan

ujungnya diberi corong air, kemudian corong diletakkan sejajar dengan

mulut tabung.

b. Kemudian air diisikan kedalam tabung melalui corong tersebut hingga

penuh.

c.Berikutnya membunyikan sumber getaran bunyi pada mulut tabung.

Pada percobaan ini dapat digunakan garputala atau perangkat elektronik

generator bunyi (audio generator). Penggunaan generator bunyi

elektronik akan banyak membantu dalam percobaan ini karena tidak

terjadi perejaman yang menyebabkan amplitude getaran mengecil

kemudian diam.

V. Data Hasil Percobaan

Titik resonansi yang

Ke……..

(saat mendengung)

Panjang lajur udara Rata-rata

Pada

kenaikan

Pada

penurunan ( cm )

|1 ( cm ) ( cm ) 1 total = ∑|1 = 95,2

23,8 23,8 |1 = 95,2/4

23,8 23,8 = 23,8

|2 76 76 |2 = ∑ ¿2 = 301,6

74,8 74,8 |2 total = 301,6 /4 = 75,4

Frekuensi penala diketahui (f) = 340 hertz

Suhu kamar terbaca = 27℃

Maka kecepatan bunyi di udara (v)

Rums yang digunakan adalah:

V = 4 I1 f atau

V = 4/3 I2 f atau

V = 2 (I2-I1) f

Maka harga v, kecepatan bunyi di udara adalah

V = 4 x 23,8 x 340

= 323,68 m/s atau

v = 4/3 x 75,4 x 340

= 341,813 m/s atau

v = 2 x (75,4 – 23,8) x 340

= 350,88 m/s

VI. Analisa dan Pembahasan

Dengan menentukan titik resonansi bunyi yang diamati, maka dengan

percobaan tersebut dapat diperoleh besarnya kecepatan bunyi, frekuensi

sumber dan panjang gelombang bunyi. Kesimpulan ini dapat diperjelas

dengan rumus sebagai berikut,

Syarat resonansi

I = (2h-1) 1/4λ

Dengan (2n-1) adalah bilangan ganjil

Pada dasar

I = 1/4λ f0 = v/λ = v/4L

Nada Dasar 1

I = 3/4 f1 = v/λ = 3v/4L

Nada Dasar 2

I = 5/4 λ f2 = v/λ = 5v/4L

F0 : f1 : f2 ………… = 1 : 3 : 5

KESIMPULAN

Setelah melakukan praktikum terhadap 5 teori yang akan dibuktikan,

ternyata dengan melakukan perhitungan dan perlakuan terhadap objek yang benar dan

sesuai tata cara, maka didapat hasil-hasil yang sesuai dengan yang telah dirumuskan

sebelumnya. Dengan melihat berbagai rumusan yang digunakan dalam membuktikan

suatu kebenaran, ternyata adanya saling keterkaitan antar rumus, sehingga

menentukan suatu besaran dapat diketahui jika besaran lainnya pun diketahui.