Gelombang Tali

GELOMBANG TALI Nurul Chairaat Zainal, Kurniati, Sulfiani, Sri Devi Pendidikan Biologi

Abstrak Telah Telah dilakukan kegiatan praktikum dengan perobaan gelombang tali, !sng dimana pada kegiatan ini pratikan mengamati simpul, "umlah gelombang, pan"ang gelombang, tegangan tali dengan massa beban dan pan"ang tali !ang berbeda# Pada perobaan ini, seban!ak $ tali !ang digunakan dengan massa !ang berbeda# Dalam pengukuran ini, frekuensi !ang digunakan sebesar %& '( dengan perepatan gravitasin!a

980 cm / s

2

# Kegiatan praktikum ke)* terlebih dahulu

menghitung rapat tali massa dari ketiga tali !ang berbeda#

Kata kuni+ Tegangan, Tegangan, epat rambat, massa, mas sa, gelombang# A. Rumu Rumusa san n Masa Masala lah h # Bagaimana Bagaimana prinsip prinsip ker"a perobaan perobaan gelombang gelombang tali*# Bagaimana Bagaimana hubunga hubungan n antara tegang tegangan an tali dengan dengan epat epat rambat rambat gelomban gelombang g

pada tali$# Bagim agiman anaa hubu hubung ngan an anta antara ra rapa rapatt massa assa tali tali den dengan gan epa epatt ram rambat bat gelombang pada taliB. Tujuan uan # .emahami .emahami prinsip prinsip ker"a perobaan perobaan gelomb gelombang ang pada tali# *# .emahami .emahami hubungan hubungan antara tegang tegangan an tali dengan dengan epat rambat rambat gelomban gelombang g pada tali# $# .em .emaham ahamii hubu hubung ngan an anta antara ra rapa rapatt mass massaa tali tali deng dengan an epa epatt ramb rambat at gelombang pada tali# C. Metod Metodolo ologi gi Eksper Eksperime imen n Teori singkat /elom /elomban bang g adal adalah ah getar getaran an !ang meram meramba bat, t, gerak gerak gelo gelomb mban ang g dapat dapat dipandang sebagai perpindahan momentum dari suatu titik di dalam ruang ke titik lain tanpa tanpa perpin perpindah dahan an materi# materi# /elomb /elombang ang mekani mekanik k adalah adalah gelomb gelombang ang !ang !ang memerlukan medium tempat merambat# Contoh gelombang mekanik pada tali, gelombang bun!i 0Anonim, *&&+$1# 2umus dasar gelombang+ λ v = = f λ dan λ v T T =

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







Gelomang Mekanik /elomba /elombang ng mekanik mekanik berasal berasal dari dari suatu suatu sumber sumber dan men"ala men"alarr di dalam dalam

medium medium## Pen"ala Pen"alaran rann!a n!a di dalam dalam medium medium ter"adi ter"adi karena karena satu bagian bagian medium medium mengganggu bagian medium sekitarn!a# Pen"alan gelombang di dalam medium ter"adi karena adan!a interaksi di dalam medium# .akin kuat interaksi di dalam medium makin epat pen"alaran gelombang# Kela"uan pen"alaran gelombang "uga tergantung pada inersia medium, !aitu seberapa liar medium digerakkan# .akin besar inersia medium makin pelan pen"alaran gelombang# /elombang !ang teradi seara

periodi3berulang,

maka

gelombang

itu

disebut

gelombang

periodic 0Subrianto As4ad, *&$+56)5%1# Dalam Dalam modu modull pemb pembela ela"ar "aran an S.A S.A  Kara Karang ngge gede de 0*& 0*&$+ $+*1 *1,, men! men!eb ebut utka kan n berdasarkan arah arah rambatn!a, gelombang dibedakan atas gelombang transversal dan gelombang dan gelombang longitudinal longitudinal # a# /elo /elomb mban an trans transve vers rsal al adal adalah ah gelo gelomb mban ang g !ang !ang arah arah rambat rambatn! n!aa tega tegak k luru luruss dengan arah getarn!a# Contoh gelombang transfersal adalah gelombang pada tali dan gelombang pada permukaan air# b# /elombang longitudinal adalah gelombang !ang arah rambatn!a se"a"ar dengan dengan arah dengan dengan arah getarn! getarn!a# a# Contoh Contoh gelomb gelombang ang transve transversal rsal adalah adalah gelombang pada slinky pada slinky3pegas 3pegas dan gelombang suara# S.A  Karanggede dalam .odul pembela"aran 0*&&+*)$1, men!ebutkan Besaran)besaran pada gelombang 7 ) 1. Pan"ang gelombang ( 7 8ang dimaks dimaksud ud dengan dengan satu pan"an pan"ang g gelomb gelombang ang adalah adalah "arak "arak antara antara dua punak gelombang !ang berdekatan# Satuan pan"ang gelombang dalam S9 adalah meter 0m1 2. :rekuensi gelombang (f) :rekuensi gelombang adalah ban!akn!a gelombang !ang melalui suatu titik persatuan 4aktu, dengan satuan hert( 0'(1 3. Periode gelombang (T) Peride gelombang gelombang adalah 4aktu !ang diperlukan diperlukan oleh satu gelombang untuk mele4ati suatu titik# Satuan periode dalam S9 adalah sekon 0s1#







Simpan Simpangan gan gelomb gelombang ang didefin didefinisik isikan an sebagai sebagai kedudu kedudukan kan suatu suatu titik titik pada pada gelombang gelombang terhadap terhadap sumbu sumbu keseimbanga keseimbangan# n# Satuan Satuan simpangan simpangan gelombang gelombang dalam S9 adalah meter 0m1 5. Amplitudo gelombang (A) Amplitudo dapat didefinisikan sebagai simpangan s impangan maksimum gelombang# 6. Cepat rambat gelombang (v) Cepat Cepat rambat rambat gelomb gelombang ang didefi didefinisi nisikan kan sebaga sebagaii "arak "arak tempuh tempuh gelomb gelombang ang persatuan 4aktu dengan satuan meter persekon 0m3s1 5#

'ubung 'ubungan an antar antar besara besaran n dalam dalam gelom gelomban bang g Persama Persamaan an persam persamaan aan di ba4ah ba4ah ini menun" menun"ukk ukkan an hubung hubungan an antar antar besara besaran n pada gelombang# Gelomang !tasioner

/elombang stasioner merupakan hasil superposisi dua buah gelombang !ang kohe kohere rens ns deng dengan an arah arah ramb rambat at !ang ang berl berla4 a4an anan an## Sala Salah h satu satu ara ara untu untuk k mendapatkan gelombang stasioner adalah dengan mensuperposisikan gelombang asal dengan gelombang pantuln!a# .isal+ gelombang pada tali !ang salah satu u"ungn!a diikatkan pada tiang dan u"ung !ang lain digetarkan terus menerus# Ada dua "enis gelombang stasioner, stas ioner, !aitu + a#

/elomb /elombang ang stasion stasioner er u"un u"ung g beba bebass Contoh gelombang stasioner u"ung bebas adalah superposisi gelombang pada

seutas tali dimana salah sal ah satu u"ungn!a di kaitkan dengan sebuah inin !ang dapat bergerak bebas# Pada gelombang "enis ini, gelombang pantul tidak mengalami pembalikan fase# b# /elombang stasioner u"ung tetap Contoh Contoh gelombang gelombang stasioner u"ung tetap adalah superposisi superposisi gelombang gelombang pada sutas tali dimana salah satu u"ungn!a di ikatkan pada tiang sehingga tidak dapat bergerak bebas# Pada gelombang "enis ini, gelombang pantul mengalami pembalikan fase sebesar ; # Cepat ramat gelomang







v= Dan, v λ . f =

". Alat Alat dan dan Bah Bahan an #. Alat uml >umlah ah gelo gelomb mban ang g &ariale &ariale respon # Pan" Pan"an ang g gel gelom omba bang ng *# Cepat Cepat rambat rambat gelo gelomb mban ang g &ariael 'ontrol # :rek rekuensi 'egiatan $ &ariael Manipulasi

# >uml >umlah ah gelo gelomb mban ang g *# .assa tali &ariael Respon # 2apat massa ssa *# Cepa Cepatt ram rambat bat tali tali $# Tegan gangan gan tal talii &ariael &ariael kontrol

√

F μ ,







$# frekuensi (. "e)inisi "e)inisi Oper Operaso asoal al &ariael ariael 'egiatan # &ariael Manipulasi # .assa .assa beban beban adalah adalah massa massa bend bendaa !ang !ang akan digan digantu tung ng pada u"ung u"ung tali !ang mempengaruhi amplitudo gelombang# *# Pan"ang Pan"ang tali merupakan merupakan ukuran ukuran tali !ang !ang akan diguna digunakan kan untuk untuk mengamati mengamati gelombang dengan satuan m# $# >uml >umlah ah gelo gelomb mban ang g !ait !aitu u ban! ban!ak akn! n!aa gelo gelomb mban ang g !ang ter"a ter"adi di pada pada saat saat po4er suppl! din!alakan dan vibrator vibrator bergetar# &ariale Respon # Pan"an Pan"ang g gelomb gelombang ang,, ukuran ukuran pan"ang pan"ang suatu gelomban gelombang g !ang !ang dihasilka dihasilkan n oleh tali !ang telah diikatkan pada vibrator# *# Cepa Cepatt ramb rambat at gelo gelomb mban ang, g, !aitu aitu hasi hasill !ang !ang dida didapa patk tkan an dari dari kegi kegiat atan an perkalian pan"ang tali dengan frekuensi# &ariale 'ontrol # :rekuensi, :rekuensi, gelombang gelombang listrik !ang didapatkan# didapatkan# 'egiatan $ &ariale Manipulasi

# >uml >umlah ah gelo gelomb mban ang g !ait !aitu u ban! ban!ak akn! n!aa gelo gelomb mban ang g !ang ter"a ter"adi di pada pada saat saat po4er suppl! din!alakan dan vibrator vibrator bergetar# *# .ass .assaa tali tali,, bera beratt tali tali !ang !ang akan akan digu diguna naka kan n !ang !ang diti ditimb mban ang g deng dengan an menggunakan Neraa =hauss $& gram# &ariael Respon $# 2apat massa, massa, dapat dapat ditentuk ditentukan an dengan dengan pembagian pembagian dari massa massa dan pan"ang pan"ang benda, dalam perobaan ini pan"ang tali# 6# Cepat rambat rambat tali, tali, hasil dari dari perhitung perhitungan an dengan dengan menggunak menggunakan an persamaan persamaan pertama !ang diketahui adalah /a!a tegangan tali 0:1 dan 2apat massa tali 0 μ 1# %# Tegang egangan an tali, perobaan perobaan ini tegangan tegangan tli dihasilka dihasilkan n dari dari perkal perkalian ian antara antara massa massa beban beban dan perep perepatan atan gravit gravitasi asi !ang !ang telah telah ditetap ditetapkan kan sebesar sebesar 980 c / s

2







*# Tegang egangan an tali, perobaan perobaan ini tegangan tegangan tli dihasilka dihasilkan n dari dari perkal perkalian ian antara antara massa massa beban beban dan perep perepatan atan gravit gravitasi asi !ang !ang telah telah ditetap ditetapkan kan sebesar sebesar 980 c / s

2

$# :rekuensi, :rekuensi, gelombang gelombang listrik !ang didapatkan# didapatkan# G. *ros *rosedu edurr ker kerja ja 'egiatan #. Menyelidiki #. Menyelidiki Hubungan Kecepatan Gelombang Dengan Tegangan Tali

# .enimbang .enimbang massa massa beban beban !ang !ang digunakan digunakan seban! seban!ak ak lima maam maam !ang !ang berbeda berbeda massan!a dengan alat ukur neraa ohauss $& gram# *# .engambil .engambil sepotong sepotong benng benng atau atau tali lalu lalu mengaitkan mengaitkan salah salah satu u"ungn u"ungn!a !a pada pada vibrator lalu mementalkan pada katrol dan member beban sebesan

M 1

#

$# Setel Setelah ah men! men!us usun un berd berdasa asark rkan an diat diatas, as, maka maka men! men!ala alaka kan n Po4e Po4err Supa Supapl! pl! sehingga vibrator bergetar# 6# .engat .engatur ur pan"an pan"ang g tali sambil sambil mengge menggeser) ser)ges geser er vibrato vibratorr sehing sehingga ga terben terbentuk tuk gelombang stasioner# %# .engukur .engukur pan"ang pan"ang tali dari dari vibrator vibrator sehingga sehingga terbentuk terbentuk gelomban gelombang g stasioner# stasioner# ?# .enentukan .enentukan "umlah "umlah si,pul si,pul kemudia kemudian n menghitun menghitung g pan"ang pan"ang gelombang# gelombang# 5# .engul .engulang angii kegiatan kegiatan  sampai sampai % seban! seban!ak ak % kali kali dengan dengan massa beban beban !ang berbeda# @# .enatat .enatat seluruh seluruh hasil hasil pengamatan pengamatan pada tabel tabel pengamata pengamatan n !ang tersedia# tersedia# # .enghitung .enghitung keepatan keepatan rambat rambat gelombang gelombang setip perobaan perobaan 'egi 'e giat atan an $. Menyelidiki Hubungan Antara Kecepatan Rambat Gelomang Dengan Massa Massa Persatuan Panjang Tali Tali

# *# $# 6# %#

.en!iapkan .en!iapkan tiga maam tali3benang tali3benang !ang berbeda berbeda massan!a# massan!a# .engambil .engambil sebuah sebuah tali3benang tali3benang,, mengukur mengukur pan"angn! pan"angn!aa lalu menimban menimbang# g# .elakukan .elakukan kegiatan kegiatan  untuk untuk "enis "enis benang benang !ang lain# .enghi .enghitun tung g massa tiap tiap persat persatuan uan pan"a pan"ang ng tali# tali# .engam .engambil bil sepotong sepotong tali3b tali3bena enang ng pertam pertama, a, mengik mengikatk atkan an salah salah satu u"ungn! u"ungn!aa pada vibrator sedang u"ung !ang lain mementalkan pada katrol dan memberi beban .#









5# .eng .enguk ukur ur pan" pan"an ang g tali tali dari dari vibr vibrat ator or samp sampai ai katr katrol ol pada pada saat saat terb terben entu tuk k gelombang stsioner# @# .enata .enatatt ban!ak ban!akn! n!aa simpul simpul !ang !ang ter"a ter"adi# di# # .engulangi .engulangi kegiatan kegiatan 6 sampai sampai @ untuk untuk "enis tali tali !ang lai lai dengan dengan massa beban beban tetap# &# .enatat semua hasil pengamatan pada lembar pengamatan# # .enghitung epat rambat gelombang tali pada setiap perobaan# perobaan# +. +asil *enga *engamata matan n dan Analis Analisis is "ata +asil *engamatan 'egiatan #. +uungan tegangan tali dengan ke,epatan gelomang

:rekuensi :rekuensi gelombang gelombang  %& '( Per Perep epata atan n grav gravit itasi asi  @& @& m3 m3 s

2

Tael .#. +uungan tegangan tali dengan ke,epatan gelomang

No  * $ 6 % ? 5 @  &

.assa Beban

Pan"ang Tali

>umlah

Pan"ang gelombang

0gram1

0m1

gelombang

0m1

$6,&@ $@,%5 6$,$6 6@,65 %$,*$ %@,%* ?@,@? 5$,%& 5@,%@ @*#*?

&& &? &,% @ *? *,% 6 6? %&,% %%

* * * * * * * * * *

%& %$ %%,*% % ?$ ?6,5% 5&,% 5$ 5%,*% 55,5%







.assa Beban

 $6,&@

gram

:rekuensi gelombang

 %&

'(

Tael $. +uungan antara ke,epatan ramat gelomang dengan massa persatuan panjang tali

>enis Tali

Tegangan Tali

>umlah

Pan"ang Tali 0m1

/elombang

2

0gr#m3 s ¿

1

9

*,%

2

$$$@,6

99 99

*% ,%

*,% $,%

$$$@,6 $$$@,6

Analisis "ata Kegiatan 11- Hubungan Teg Tegangan angan Tali Tali Dengan Dengan Kecepatan Kecepatan Gelombang

v  7  F 

No

f

mg

Cepat Rambat Gelombang

v



1

= λ1 ×

f

= 50×50 =2500 cm/s2 v

2

= λ2 ×

f

Tegangan Tali

= m1 × g = 34,08 × 80 = 3338,4 g!cm/s2 F 1

F 2

= m2 × g







v 5

f

= λ5 ×

5

F 5

= m5 × g = 53,23 × 80 = 521"5,4g!cm/s2

F 6

= m" × g = 58,52 × 80 = 5#34,"g!cm/s2

F 7

= m# × g = "8,8" × 80 = "#482,8g!cm/s2

F 8

= m8 × g = #3,50 × 80 = #2030g!cm/s2

F 9

= m × g = #8,58 × 80 = ##008,4 g!cm/s2

= "3 ×50 =3150 cm/s2 v

"

"

f

= λ" ×

= "4,#5×50 =323#,5 cm/s2 v7

f

= λ# ×

#

= #0,5×50 =3525 cm/s2 v

8

8

f

= λ8 ×

= #3 ×50 =3"50 cm/s2 v





f

= λ ×

= #5,25×50 =3#"2,5 cm/s2 v

10

10

F

= λ10 × $ = ##,#5×50 =388#,5 cm/s2

10

= m10 × g

= 82,2" × 80 = 80"14,8g!cm/s2

Kegiatan ! Hubungan antara kecepatan rambat gelombang dengan massa persatuan

v=

√

F μ F

$$$@,6& g#m3s *







μ2=¿ *

&,&&% g3m

v 2=

√

v 2= ¿

μ $

= &,&*6 g3m

v3

$

=

√

F μ2

¿

√

33398,40 0,0059

*$5,*$ m3s * F μ3

v 3= 1641.16

¿

√

33398,40 0,0124

m3s*

G. *emahasan

Pada praktikum ini dilakukan perobaan gelombang tali# Dalam perobaan dilaku dilakukan kan kegiata kegiatan n mengam mengamati ati gelomb gelombang ang pada pada tali# tali# Seperti Seperti pada pada kegiata kegiatan n pertama,

!aitu hubungan tegangan tali dengan keepatan gelombang# Dalam

kegiata kegiatan n diguna digunakan kan frekuen frekuensi si gelomb gelombban bang g sebesar sebesar %& '( dengan dengan perep perepatan atan gravit gravitasi asi !aitu @&

cm / s

2

# Perobaan dilakukan pada satu "enis benang3tali

dengan dengan & benda !ang akan dikaitan dikaitan pada u"ung tali !ang !ang massan!a akan terus ditamb ditambah ah sampai sampai benda benda ke &# Benang Benang diikat diikat pada pada u"ung u"ung vibrato vibratorr dan u"ung satun!a dipentalan di katrol dan diberi beban pada u"ungn!a# Peroa Peroaan an dimula dimulaii bersam bersamaan aan ketika ketika po4er po4er suppl! suppl! diakti diaktifkan fkan,, vibrato vibrator r mulai bergetar dan menghasilkan gelombang stasioner, lalu mulai menggeser)







benda !ang digunakan akan semakin pan"ang tali !ang dihasilkan untuk mendapatkan gelombang !ang dapat dihitung "umlahn!a, simpuln!a# >uga dari kegiatan ini dapat di "elaskan bah4a semakin besar massa bendan!a akan semakin keil pula amplitude !ang dihasilkan# Pada kegiatan kedua !aitu hubungan hubungan antara keepatan keepatan rambat gelombang gelombang deng dengan an massa massa persa persatu tuan an pan" pan"an ang g tali tali,, digu diguna naka kan n tiga tiga "enis "enis tali, tali, freku frekuen ensi si gelombang !ang digunakan sama dengan frekuensi !ang digunakan pada kegiatan pertama# Ada !ang diametern!a besar, sedang dan keil# Ketiga tali tersebut ditimbang dengan pan"ang tali !ang sama !aitu && m dan menghasilkan rapat massa tali  sama dengan &,&&? gr3m, tali * sama dengan &,&&% gr3m, dan tali $ sama dengan &,&*6# Ketiga tali tersebut akan ditentukan pan"ang tali, "umlah gelombang, dan tegangan tali# Pada perobaan ini dipakai tegangan tali !ang sama untuk untuk semua "enis tali !aitu sebesar $$$@,6& $$$@,6&

gr.cm / s

2

# Setelah melakukan

kegiatan !ang sama pada kegiatan pertama, "enis tali  menghasilkan pan"ang tali 1

*, *,% % m deng dengan an "uml "umlah ah gelo gelomb mban ang g seban! seban!ak ak

2

gelombang

, "enis tali *

mengha menghasil silkan kan pan"an pan"ang g tali tali *% m dengan dengan "umlah "umlah gelomb gelombang ang seban! seban!ak ak *,% gelombang, dan pada "enis tali $ dihasilkan pan"ang tali ,% m dengan "umlah gelombang $,% gelombang# >ika diamati dari "enis tali  sampai $, maka dapat dikatakan bah4a semakin besar tali !ang digunakan akan semakin ban!ak "umlah gelombang !ang dihasilkan#









# Semak Semakin in besar besar tali !ang !ang digu diguna naka kan n pada pada per perob obaan aan akan semak semakin in ban! ban!ak ak "umlah gelombang !ang dihasilkan# $. "iskusi

Disarankan kepada mahasis4a setelah melakukan perobaan agar dapat memahami prinsip ker"a perobaan gelombang tali, hubungan antara tegangan tali dengan epat rambat gelombang pada tali, dan hubungan antara rapat massa tali dengan epat rambat gelombang pada tali#







Gelombang Tali

Recommend Documents