Percobaan Melde

LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

Topik Percobaan : Percobaan Melde

Oleh :

Nama : Hariadi

NIM : DBD 109 047

Kelompok : III (Tiga)

Praktikum Ke :

Tanggal Praktikum :

Dosen Pembimbing : Lendra, ST., MT.

Asisten Pembimbing :

UPT. LAB. DASAR DAN ANALITIK

UNIVERSITAS PALANGKARAYA

2010

I. Topik Percobaan

Percobaan Melde

II. Tujuan Percobaan

1. Menunjukan adanya interferensi gelombang pada dawai/tali.

2. Membuktikan adanya gelombang stasioner.

3. Menentukan cepat rambatnya gelombang pada dawai/tali.

4. Menentukan panjang gelombang pada dawai/tali.

5. Menentukan frekuensi gelombang pada dawai/tali.

III. Alat dan Bahan

1. Sumber getar (vibration generator)

2. Sumber tegangan AC

3. Beban

4. Dawai/tali/senar

5. Katrol

6. Mistar roll

7. Kabel secukupnya

IV. Landasan Teoritis dan Prosedur Pengamatan

A. Dasar Teori

Usikan yang terjadi ketika sebuah batu dijatuhkan ke permukaan air di sebuah kolam

akan merambat menjauhi titik jatuh batu dan akhirnya mencapai tepi klam. Gelombang

atau usikan air ini memang bergerak dari satu tempat ke tempat lain, akan tetapi air itu

sendiri tidak berpindah bersama gelombang.

Berdasarkan ilustrasi di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa gelombang adalah

peristiwa perambatan getaran atau peristiwa perambatan energi. Medium atau bagian-

bagian gelombang itu sendiri tidak ikut merambat, hanya bergetar.

Berdasarkan sifat fisisnya, gelombang dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut.

1. Berdasarkan arah getar, gelombang dikelompokkan menjadi :

a. Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus

terhadap arah perambatannya; misalnya gelombang pada tali, gelombang

permukaan air, dan cahaya.

b. Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya sejajar dengan

arah perambatannya; misalnya gelombang bunyi.

2. Berdasarkan amplitudo, gelombang dikelompokkan menjadi :

a. Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap di setiap titik

yang dilalui gelombang; misalnya gelombang yang merambat pada tali yang

sangat panjang.

b. Gelombang stasioner (diam), yaitu gelombang yang

amplitudonya berubah-ubah; misalnya gelombang pada senar gitar.

3. Berdasarkan medium perambatan, gelombang dikelompokkan menjadi :

a. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlikan medium perambatan;

misalnya bunyi dapat sampai di telinga kita karena ada udara sebagai medium

(zat perantara).

b. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak

memerlukan medium perambatan; misalnya cahaya matahari dapat sampai ke

bumi walaupun antara matahari dan bumi ada ruang hampa (tanpa medium).

Ada empat besaran dasar gelombang yang perlu diketahui, yaitu frekuensi (f),

periode (T), panjang gelombang (λ), dan cepat rambat gelombang (v). Frekuensi (f)

adalah banyaknya gelombang sempurna melalui satu titik dalam satu detik. Panjang

gelombang (λ) adalah jarak yang di tempuh oleh gelombang sempurna dalam satu

periode. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu gelombang sempurna

untuk satu titik. Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang di

bagi selang waktu untuk menempuh jarak tersebut.

Gelombang memiliki sifat-sifat, yaitu sebagai berikut.

1. Dapat dipantulkan

2. Dapat dibiaskan

3. Dapat berinterferensi

4. Dapat mengalami difraksi

5. Dapat terpolarisasi

Dalam percobaan ini akan dibahas interferensi gelombang pada tali yang diakibatkan

oleh dua buah gelombang, yaitu gelombang yang datang dan gelombang pantul. Hasil

interferensi gelombang pada tali yang simpul dan perut yang terlihat pada gambar :

Keterangan :

A = perut

B = simpul

Jarak antara 3 buah simpul Yang berurutan atau jarak antara dua buah perut yang

berurutan sama dengan 1 panjang gelombang. Jika gelombang bergerak dengan

kecepatan v, panjang gelombang λ dan frekuensi gelombang ƒ, maka rumus umum

gelombang :

v = λ ·ƒ

Perut Gelombang.

Titik dalam gelombang dengan amplitudo maksimum di sebut perut gelombang.

Untuk mengetahui terjadinya titik perut yang di hitung dari ujung pemantul dapat di

gunakan persamaan sebagai berikut:

x = (2n + 1) ¼ λ

Dimana : x = titik perut

x = 0,1,2,3,....

λ = panjang gelombang.

Simpul gelombang.

Titik dalam gelombang dengan amplitudo minimum di sebut dengan simpul.Untuk

mengetahui titik tempat terjadinya simpul dalam gelombang dapat di ketahui melalui

persamaan berikut;

x = n ½ λ

Dimana : x = titik perut

x = 0,1,2,3,....

λ = panjang gelombang

Pada percobaan Melde, besarnya cepat rambat gelombang :

Berbanding lurus dengan akar tegangan tali

Berbanding lurus dengan akar panjang tali

Berbanding terbalik dengan akar massa tali

Dirumuskan : v = atau v =

Dengan v = Cepat rambatnya gelombang (m/s)

F = Tegangan tali (N)

l = Panjang tali (m)

m = Massa tali (kg)

µ = m/l = massa tali tiap satuan panjang (kg/m)

B. Prosedur Kegiatan

1. Menyusun alat-alat yang telah tersedia seperti pada gambar di atas.

2. Meletakkan beban yang massanya 50 gram pada penggantung beban.

3. Menyalakan sumber tegangan da sumber getar.

4. Mengatur sumber getar mendekat atau menjauhi katrol agar pada tali terbentuk

pola interferensi.

5. Mencatat panjang satu gelombang (λ) yang terjadi.

6. Mengulangi langkah 2 s/d 5 sebanyak 5 kali dengan massa yang berbeda-beda

(50 gram, 60 gram, 70 gram, 80 gram, 90 gram dan 100 gram).

V. Data Hasil Pengamatan

Tabel Pengamatan

µ = 3,9 ∙ 10-4 kg/m

g = 10 2

F = m . g

No M (kg) F (N) v (m) λ (m) f (Hz)

1 0,05 0,5 35,806 0,65 55,086

2 0,06 0,6 39,223 0,73 53,730

3 0,07 0,7 42,366 0,77 55,021

4 0,08 0,8 45,291 0,82 55,233

5 0.09 0,9 48,038 0,87 55,217

6 0,1 1 50,637 0,91 55,645

VI. Analisis Data dan Jawaban Tugas

A. Analisis Data

1. Diketahui : F = 0,05 kg ∙ 10 m/s2 = 0,5 N

λ = 0,65 m

µ = 3,9 x 10-4

Ditanya : v dan f = .......?

Jawab :

v =

v =

v = 35,806

f =

f =

f = 55,086 Hz


λ = 0,73 m

µ = 3,9 x 10-4


Jawab :

v =

v =

v = 39,223

f =

f =

f = 53,730 Hz


λ = 0,77 m

µ = 3,9 x 10-4


Jawab :

v =

v =

v = 42,366

f =

f =

f = 55,021 Hz


λ = 0,82 m

µ = 3,9 x 10-4


Jawab :

v =

v =

v = 45,291

f =

f =

f = 55,233 Hz


λ = 0,87 m

µ = 3,9 x 10-4


Jawab :

v =

v =

v = 48,038

f =

f =

f = 55,217 Hz

6. Diketahui : F = 0,1 kg ∙ 10 m/s2 = 1 N

λ = 0,91 m

µ = 3,9 x 10-4


Jawab :

v =

v =

v = 50,637

f =

f =

f = 55,645 Hz

B. Tugas

Jawaban dari tugas praktikum ini ialah sebagai berikut.

1. Pengertian dari Interferensi gelombang dan gelombang stasioner ialah sebagai

berikut.

Interferensi Gelombang

Interferensi adalah penggabungan secara superposisi dua buah gelombang atau

lebih. Kedua gelombang terakhir tersebut menjalar pada arahnya masing-

masing. Kemudian, di suatu titik tertentu terjadi tabrakan antar muka

gelombang dari dua gelombang tersebut. Pada titik pertemuan kedua

gelombang itulah terjadi terjadi interferensi gelombang. Dari interferensi kedua

gelombang muncul adanya gelombang yang diperkuat sehingga disebut sebagai

interferensi maksimum dan ada yang lemah yang disebut dengan interferensi

minimum.

Gelombang Stasioner

Jika ujung kedua tali diikat pada tiang kemudian digetarkan, maka akan terjadi

gelombang datang dan gelombang pantul. Jika superposisi antara gelombang

datang dengan gelombang pantul menghasilkan simpangan sama dengan nol,

maka dinamakan gelombang berdiri atau gelombang diam atau gelombang

Stasioner.

Jika persamaan gelombang datang :

yi = A sin ( t– kx)

dan persamaan gelombang pantul :

yr = A sin ( t- kx + π) = -A sin ( t – kx)

Persamaan gelombang hasil super posisinya yaitu :

y = yi + yr = A sin ( t – kx) – A sin( t – kx)

= A[sin( t – kx) – sin ( t – kx)]

= 0

2. Grafik hubungan antara cepat rambat gelombang v dengan panjang gelombang λ

(terlampir).

3. Berdasarkan hasil percobaan, besar frekuensi gelombang:

1) Diketahui : v = 35,806

λ = 0,65 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 55,086 Hz


λ = 0,73 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 53,730 Hz


λ = 0,77 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 55,021 Hz


λ = 0,82 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 55,233 Hz


λ = 0,87 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 55,217 Hz


λ = 0,91 m

Ditanya : f = .......?

Jawab :

f =

f =

f = 55,645 Hz

4. Menurut kami, kaitan antara f pada percobaan dengan frekuensi listrik PLN yaitu

frekuensinya sama – sama melintasi sebuah titik dengan jarak dan waktu yang

teratur. Selain itu, dari hasil percobaan kami di atas terlihat bahwa frekuensi (f)

yang didapat selalu berubah-ubah, sedangkan frekuensi listrik PLN biasanya

selalu dalam keadaan tetap, hal ini mungkin disebabkan oleh hasil pengukuran

panjang gelombang λ yang tidak tepat sehingga membuat perhitungan

frekuensinya keliru.

VII. Diskusi, Kesimpulan dan Saran

A. Diskusi

Menurut kami, praktikum percobaan Melde kemarin berjalan lancar dan tanpa

hambatan walaupun kami masih agak kebingungan dalam menggunakan alat-alat

tersebut karena alat-alat tersebut masih asing dan baru bagi kami. Hal tersebut jugatidak

terlepas karena mengenai penggunaan alat tersebut sebelumnya telah dijelaskan dengan

baik oleh asisten laboratorium.

B. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan di atas, dapat kami simpulkan bahwa :

1. Dengan dilakukannya percobaan, mahasiswa telah dapat menunjukkan bahwa

pada dawai/tali terdapat interferensi gelombang ketka dawai/tali tersebut

diberikan sumber tegangan maupun sumber getar. Selain itu, kami juga dapat

membuktikan bahwa pada dawai/tali tersebut terdapat gelombang stasioner

(diam), yang mana gelombang tersebut terjadi karena perpaduan antara

gelombang datang dan gelombang pantul yang frekuensinya dan panjang

gelombangnya sama. Hal tersebut menyebabkan interferensi antara gelombang

datang dengan gelombang pantul dengan simpangan yang sama. Hasil dari

interferensi ini disebut gelombang stasioner.

2. Dengan dilakukannya percobaan, dapat diketahui bahwa cepat rambat

gelombang, panjang gelombang maupun frekuensi pada dawai/tali dapat dicari

ataupun ditentukan nilainya. Pada percobaan di atas, nilai yang dapat ditentukan

hanyalah nilai F dan panjang gelombangnya (λ), sedangkan untuk mencari nilai

cepat rambat gelombang (v) dan frekuensinya (f) dapat kita cari dengan

mengunakan persamaan-persamaan di bawah ini :

v = atau v =

C. Saran

Menurut kami, kakak/asisten laboratorium sudah baik dalam memberikan penjelasan

mengenai alat dan bahan praktikum maupun mengenai prosedur praktikum yang akan

kami lakukan.

Untuk alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum, menurut kami tidak ada yang

bermasalah dan masih dapat digunakan pada saat praktikum.

dan v = λ · ƒ

VIII. Daftar Pustaka

Tim Pengajar Fisika dasar. 2009. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Palangka

Raya: Laboratorium Dasar dan Analitik.

Fashlihu, Zain, S.Pd. 2005. Star Idola SMA Fisika XI – Genap/KBK. Solo: PT.

Putra Kertonatan.

Istiyono, Edi, Drs, M.Si. 2005. FISIKA UNTUK KELAS XI Jilid 2a SMA. Klaten:

PT. Intan Pariwara.

Documents

Percobaan Melde