MENENTUKAN KECEPATAN SUARA DI UDARA PADA PIPA ORGANA DAN BILANGAN GETAR GARPU TALA
RIA ALFI SYAHRIN
Jurusan FKIP-FISIKA Uhamka, Jakarta
E-mail : riaalfisyahrin@yahoo.co.id
ABSTRAK.
Kecepatan suara adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui udara dari pada air). Dan dalam percobaan ini kita menggunakan medium pada air dengan menggnakan garpu tala. Namun istilah ini lebih banyak di pakai untuk kecepatan suara di udara
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanika atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium yang dilewati melalui medium atau zat perantara yang berupa zat cair , padat , gas.
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanika atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium yang dilewati melalui medium atau zat perantara yang berupa zat cair , padat , gas.
Garputala merupakan alat yang hanya menghasilkan satu frekuensi saja. Pada garpu talaterdapat dua tangkai tujuannya hanya untuk memperbesar amplitudo getaran masing-masing tangkai garputala, dengan cara resonansi. Arti gelombang bunyi adalah gelombang bunyi terdiri dari molekul-molukul udara yang bergetar maju-mundur tiap saat molekul-molekul itu berdasarkan di beberapa tempat sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi Pipa organa terbuka merupakan simpangan (dan simpul tekanan) di dasarkan pada asumsi bahwa gelombang bunyi dalam tabung merupakan gelombang satu dimensi. Yang mendekati kebenaran jika diameter tabung sangat kecil di bandingkan dengan panjang gelombang dari gelombang bunyi
Tabung terbuka memiliki simpul terbuka simpangannya di kedua ujungnya.
Tabung terbuka memiliki simpul terbuka simpangannya di kedua ujungnya.
Kata kunci : pipa organa, kecepatan suara, gelombang satu dimensi
ABSTRACT
The speed of sound is a term used to refer to the speed of sound waves through an elastic medium. This speed may vary depending on the medium that is passed (eg the sound more quickly through air than water). And in this experiment we use the medium of water by menggnakan tuning fork. However, this term more in use to the speed of sound in air
Sound or sound is a mechanical compression or longitudinal waves that propagate through a medium that is passed through a medium or intermediary substance in the form of liquid, solid, gas.
pipe organ is an instrument that only produces a single frequency only. At the forks of two stalk talaterdapat only purpose is to enlarge the amplitude of vibration of each stalk garputala, by way of resonance. The meaning of the sound wave sound wave is made up of molecules of air-molukul vibrate back and forth every time the molecules were based in several places so as to produce a high pressure area is open organ pipe is a deviation (and the node pressure) is based on the assumption that sound waves in tube is one-dimensional wave. Close to the truth if the tube diameter is very small in comparison with the wavelength of the sound wave
Open tube having an open node deviation at both ends.
Key words: pipe organ, organ-speed, one-dimensional wave
Sound or sound is a mechanical compression or longitudinal waves that propagate through a medium that is passed through a medium or intermediary substance in the form of liquid, solid, gas.
pipe organ is an instrument that only produces a single frequency only. At the forks of two stalk talaterdapat only purpose is to enlarge the amplitude of vibration of each stalk garputala, by way of resonance. The meaning of the sound wave sound wave is made up of molecules of air-molukul vibrate back and forth every time the molecules were based in several places so as to produce a high pressure area is open organ pipe is a deviation (and the node pressure) is based on the assumption that sound waves in tube is one-dimensional wave. Close to the truth if the tube diameter is very small in comparison with the wavelength of the sound wave
Open tube having an open node deviation at both ends.
Key words: pipe organ, organ-speed, one-dimensional wave
PENDAHULUAN
Kecepatan suara adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui udara dari pada air). Namun istilah ini lebih banyak di pakai untuk kecepatan suara di udara
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanika atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium yang dilewati melalui medium atau zat perantara yang berupa zat cair , padat , gas. Jadi gelombang bunyi dapat merambat di dalam air,batu bara,atau udara. Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat di jelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang di ukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam diesebel.
Manusia mendengar gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat di dengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20Hz – 20KHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responnya. Suara di atas 20KHz di sebut ultra sonik dan di bawah 20Hz infrasonik.
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanika atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium yang dilewati melalui medium atau zat perantara yang berupa zat cair , padat , gas. Jadi gelombang bunyi dapat merambat di dalam air,batu bara,atau udara. Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat di jelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang di ukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam diesebel.
Manusia mendengar gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat di dengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20Hz – 20KHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responnya. Suara di atas 20KHz di sebut ultra sonik dan di bawah 20Hz infrasonik.
Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah v=s:t
Pipa organa terbuka merupakan simpangan (dan simpul tekanan) di dasarkan pada asumsi bahwa gelombang bunyi dalam tabung merupakan gelombang satu dimensi. Yang mendekati kebenaran jika diameter tabung sangat kecil di bandingkan dengan panjang gelombang dari gelombang bunyi
Tabung terbuka memiliki simpul terbuka simpangannya di kedua ujungnya. Perhatikan bahwa ada paling tidak satu simpul tertutup di dalam tabung terbuka agar ada gelombang berdiri ujung terbuka dari suatu tabung terbuka ke atmosfir. Dengan demikian tekanan di ujung terbuka pasti merupakan simpul tertutup: tekanan tidak berganti, tetapi tetap pada tekanan atmosfir di luarnya
Persamaan yang dapat di gunakan pada pipa organa tertutup
L = (2n +1) λ / 4……………(1)
L = (2n +1) λ / 4 – e ……….(2)
λ = V / N
V = kecepatan suara
N = bilangan getar frekuensi
λ = panjang gelombang
Ln = panjang kolam udara
n = orde resonansi
L = (2n +1) V/ 4N – e……..(3)
Maka V = 4LN/((2n +1)) f
Pipa organa terbuka merupakan simpangan (dan simpul tekanan) di dasarkan pada asumsi bahwa gelombang bunyi dalam tabung merupakan gelombang satu dimensi. Yang mendekati kebenaran jika diameter tabung sangat kecil di bandingkan dengan panjang gelombang dari gelombang bunyi
Tabung terbuka memiliki simpul terbuka simpangannya di kedua ujungnya. Perhatikan bahwa ada paling tidak satu simpul tertutup di dalam tabung terbuka agar ada gelombang berdiri ujung terbuka dari suatu tabung terbuka ke atmosfir. Dengan demikian tekanan di ujung terbuka pasti merupakan simpul tertutup: tekanan tidak berganti, tetapi tetap pada tekanan atmosfir di luarnya
Persamaan yang dapat di gunakan pada pipa organa tertutup
L = (2n +1) λ / 4……………(1)
L = (2n +1) λ / 4 – e ……….(2)
λ = V / N
V = kecepatan suara
N = bilangan getar frekuensi
λ = panjang gelombang
Ln = panjang kolam udara
n = orde resonansi
L = (2n +1) V/ 4N – e……..(3)
Maka V = 4LN/((2n +1)) f
Tujuan garpu tala mempunyai dua tangkai hanya untuk memperbesar amplitudo getaran masing-masing tangkai garputala, dengan cara resonansi. Persoalannya garputala biasanya diketuk atau dipukul secara perlahan, karenanya amplitudo getarannya pasti kecil. Adanya hambatan udara juga akan mengurangi amplitudo getaran garputala. Untuk memperbesar amplitudo maka digunakan dua tangkai sehingga kedua tangkai garputala bisa saling beresonansi. Adanya resonansi antara masing-masing tangkai membantu mempertahankan atau memperbesar amplitudo. Semakin besar amplitudo getaran tangkai garputala, semakin besar pula amplitudo getaran molekul udara. Semakin besar amplitudo maka semakin besar intensitas. Semakin besar intensitas gelombang bunyi maka bunyi terdengar lebih keras.
Ketika garputala diketuk atau dipukul, masing-masing tangkai garputala bergetar dengan frekuensi alaminya. Selanjutnya masing-masing tangkai garputala menggetarkan molekul-molekul udara di sampingnya. Molekul-molekul udara menggetarkan temannya di sebelahnya. Demikian seterusnya hingga getaran udara sampai pada tangkai lainnya. Molekul-molekul udara ini selanjutnya menggetarkan tangkai garputala tersebut. Bayangkan saja molekul-molekul udara seperti orang yang mendorong dan masing-masing tangkai garputala seperti orang yang berada di atas ayunan. Karena frekuensi getaran molekul udara sama dengan frekuensi getaran masing-masing tangkai garputala maka dorongan molekul-molekul udara bisa memperbesar amplitudo masing-masing tangkai garputala. Jadi bergetarnya garputala merupakansalah satu contoh peristiwa resonansi dalam kehidupan sehari-hari…
METODE PENELITIAN
Metode yang kami gunakan dalam melaksanak praktikum dan menentukan titik resonansi dengan menggunakan alat-alat sebagai berikut : tabung bersekala beserta reservoir, garpu tala, pemukul garpu tala, jangka sorong.
Langkah-langkah yang kami jalankan dalam percobaan ini: mencatat keadaan ruang laboratorium, mengukur diameter tabung bagian dalam, mengusahakan agar permukaan air di dalam tabung tinggi dekat dengan ujung atas tabung (dengan cara mengatur letak reservoir)
, memukul salah satu garpu tala yang bergetar pada ujung atas tabung, mendekatkan garpu tala yang bergetar pada ujung atas tabung, mengatur letak permukaan air di dalam tabung (turunkan perlahan-lahan) sampai terjadi reservoir (terdengar suara mendengung), untuk satu garpu tala carilah semua tempat terjadinya resonansi yang mungkin ada pada sepanjang tabung, mengulangi percobaan 4,5, dan 6 untuk memastikan benar-benar tempat terjadinya resonansi (catat pada sekala berapa), mengulangi percobaan 3,4,5,6,7, dan 8 untuk beberapa garpu tala yang lain, menanyakan kepada asisten besarnya N yang diketahui.
Metode yang kami gunakan dalam melaksanak praktikum dan menentukan titik resonansi dengan menggunakan alat-alat sebagai berikut : tabung bersekala beserta reservoir, garpu tala, pemukul garpu tala, jangka sorong.
Langkah-langkah yang kami jalankan dalam percobaan ini: mencatat keadaan ruang laboratorium, mengukur diameter tabung bagian dalam, mengusahakan agar permukaan air di dalam tabung tinggi dekat dengan ujung atas tabung (dengan cara mengatur letak reservoir)
, memukul salah satu garpu tala yang bergetar pada ujung atas tabung, mendekatkan garpu tala yang bergetar pada ujung atas tabung, mengatur letak permukaan air di dalam tabung (turunkan perlahan-lahan) sampai terjadi reservoir (terdengar suara mendengung), untuk satu garpu tala carilah semua tempat terjadinya resonansi yang mungkin ada pada sepanjang tabung, mengulangi percobaan 4,5, dan 6 untuk memastikan benar-benar tempat terjadinya resonansi (catat pada sekala berapa), mengulangi percobaan 3,4,5,6,7, dan 8 untuk beberapa garpu tala yang lain, menanyakan kepada asisten besarnya N yang diketahui.
HASIL DAN PEMBAHASAN
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga
Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan),Jakarta : Penerbit Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar