LAPORAN RESMI FISIKA
HUKUM MELDE
I.
Judul Kegiatan
dan Tanggal Praktikum
a. Judul
Kegiatan : Hukum Melde
b. Tanggal
kegiatan : 19 September 2013
II.
Tujuan Percobaan
1.
Menemukan
hubungan antara tegang tali (F) dengan cepat rambat gelombang transversal
dawai.
2.
Menemukan
hubungan antara massa tali persatuan panjang dengan cepat rambat gelombang
transversal dawai.
III.
Landasan Teori
Senar atau dawai banyak digunakan sebagai sumber bunyi, seperti
pada gitar dan biola. Cepat rambat gelombang pada dawai dapat diukur dengan
peralatan Melde (sonometer ) yang desain alatnya seperti gambar berikut:
Panjang
dawai adalah jarak dari sumber getar (osilator) sampai ke katrol licin, karena
hanya pada bagian inilah dawai dirambati gelombang transversal. Tegangan dawai
setara dengan gaya berat beban, sedangkan frekuensi gelombang sama dengan
frekuensi getaran osilator.
Ketika
osilator digetarkan, terjadi rambatan gelombang dari osilator menuju ke katrol.
Sesampai di katrol, gelombang tadi dipantulkan sehingga di sepanjang dawai
terjadi interferensi antara gelombang datang yang berasal dari osilator dan
gelombang pantul yang berasal dari katrol. Interferensi gelombang ini
menghasilkan gelombang stasioner dalam bentuk simpul dan perut
yang terjadi di sepanjang dawai.
Berdasarkan
percobaan Melde, cepat rambat gelombang dalam dawai:
dengan:
v : cepat rambat gelombang pada dawai (ms-1)
F : gaya tegang dawai (N) → pada percobaan Melde F
= w (berat beban)
μ : massa per satuan panjang dawai (kgm-1)
→ μ = m/l
l : panjang dawai (m)
m : massa dawai (kg) → pada percobaan Melde bukan
massa beban
ρ : massa jenis dawai (kgm-3)
A : luas penampang dawai (m2)
IV.
Alat dan Bahan
1.
Ticker timer dan
catu daya
2.
Mistar
3.
Tali
4.
Katrol
5.
Neraca
6.
Plastisin
7.
Alat untuk
mencatat
V.
Kegiatan
I.
Kegiatan 1
a.
Rakitlah alat
dan bahan seperti berikut.
b.
Hubungkan kabel,
masukkan dengan beda potensial catu daya 12 volt. Gunakan beban mula-mula
dengan massa 10 gram.
c.
Hidupkan catu
daya dan aturlah hambatan geser sedemikian rupa, sehingga getaran tampak jelas.
d.
Aturlah katrol
sedemikian (gerakkan mendekati atau menjauhi sumber getar sehingga perut dan
simpulnya terlihat jelas).
e.
Ukurlah panjang
gelombang (lambda) dengan beban 10 gram tersebut.
f.
Ulangi langkah d
dan e untuk beban lain
g.
Tuliskan data
dalam table.
II.
Kegiatan 2
a. Rangkaian
alat seperti kegiatan 1
b. Gunakan
beban yang tetap untuk percobaan ini (misalnya 10 gram), gunakan tali yang
tunggal.
c. Aturlah
jarak katrol dengan sumber getar, sehingga simpul dan perut akan terlihat jelas,
ukurlah panjang gelombangnya, dan catatlah hasil pengamatan pada table.
d. Ulangi
langkah b dan c untuk tali rangkap 2, 3, dan tali yang berbeda jenis.
VI.
Hasil Pengamatan
Kegiatan
1
No.
|
Tegangan Tali
(N)
|
Panjang
Gelombang (m)
|
Cepat rambat
gelombang (m/s)
|
(m2/s2)
|
1.
|
0,05
|
0,26
|
13,3
|
177,77
|
2.
|
0,1
|
0,4
|
20
|
400
|
3.
|
0,15
|
0,53
|
26,67
|
711,11
|
f
= frekuensi AC = 50 Hz
massa
dawai persatuan panjang = (m/l) = tetap
Kegiatan
2
No.
|
Massa tali per
satuan panjang tali
(kg/m)
|
Panjang
gelombang (m)
|
Cepat rambat
gelombang (m/s)
|
(m2/s2)
|
1.
|
0,6 x 10-3/0,8
= 7,5 x 10-4
|
0,4
|
20
|
400
|
2.
|
1,1 x 10-3/0,8
= 1,375 x 10-3
|
0,32
|
16
|
256
|
3.
|
1,9 x 10-3/0,8
= 2,375 x 10-3
|
0,26
|
13
|
169
|
4.
|
0,3 x 10-3/0,8
= 0,375 x 10-4
|
0,53
|
26,5
|
702,25
|
f
= frekuensi AC = 50 Hz
VII.
Pembahasan
Percobaan 1
Pada percobaan
1 terlihat bahwa 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, hal itu sesuai dengan
kecepatan menurut teori, namun secara kecepatan melde tidak dapat dibedakan
karena gaya tegangan tali, panjang tali, dan massa talinya sama.
Berdasarkan
percobaan yang kami lakukan, dari hasil yang didapat sangat memuaskan dan
sesuai dengan teori Melde mengenai gelombang transversal dan hubungan v2
dan F sesuai dengan teori.
Percobaan 2
Pada percoban 2
terlihat bahwa semakin panjang tali yang digunakan maka panjang gelombang yang
akan terbentuk akan semakin pendek, sehingga cepat rambat gelombangnya
akansemakin lambat, hal itu sesuai dengan kecepatan menurut teori, namun
menurut kecepatan Melde, apabila semakin panjang tali yang digunakan maka kecepatannya
akan semakin cepat, hal itu karena panjang tali berpengaruh terhadap rapat
massa linier tali, bahwa 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 menurut
melde. Karena kecepatan menurut melde 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.
Pada percobaan
kamipun, kami mendapati hasilnya memuaskan dan sesuai dengan teori Melde, yaitu
cepat rambat gelombang berbanding terbalik dengan akar kuadrat
massa per panjang dawai
, sehingga hasilnya benar.
VIII.
Kesimpulan
Cepat
rambat gelombang transversal dalam dawai adalah sebanding terbalik dengan akar
kuadrat gaya tegangan dawai
dan
IX.
Daftar Pustaka
dan Referensi
Fisika
SMA Kelas XII Semester 1
Mandiri
Fisika Kelas XII
Kebumen,
11 September 2013
Praktikan
Kelompok 5
Tidak ada komentar:
Posting Komentar