Laporan
Praktikum Fisika
Gelombang
Nama Kelompok :
1. Hendra
2.
Risky Pratama
3.
Marsudi Utomo
4.
Ridwan Susamto
Kelas :
XI IPA
Guru Pembimbing :
Zainul Arifin
SMA
NEGERI 1 Sungai Pinyuh
Jl.
Pendidikan , Pontianak, Kalimantan Barat
Tahun
Ajaran 2013 / 2014
BAB I
PENDAHULUAN
A. Tujuan
Praktikum
a. Mengetahui
panjang gelombang stasioner.
b. Mengetahui
hubungan antara cepat rambat gelombang (v) dengan gaya tegangan tali (F).
c. Menganalisis
faktor – faktor yang mempengaruhi kecepatan gelombang pada tali
d. Membandingkan
hasil kecepatan gelombang secara teori dan secara hukum Melde.
B. Waktu
dan Tempat
1. Waktu
a. Hari
/ tanggal : Rabu dan Sabtu,
b. Pukul
:
2. Tempat
: Laboratorium Fisika di SMA N 1 Sungai Pinyuh
C. Alat
dan Bahan :
a. Power
supply ( 6 Volt )
b. Katrol
meja berjepit
c. Rheostat
d. Kabel
bersteker
e. Vibritor
f. Meteran
g. Alat
Tulis :
h. Tali
i.
Beban bercela
D. Landasan
Teori
Konsep Fisis
Getaran yang
terjadi pada suatu benda disebabkan oleh adanya gangguan yang diberikan pada
benda tersebut. Getaran bandul dan getaran benda pada pegas, gangguan tersebut
disebabkan oleh adanya gaya luar (menggerakan bandul atau benda pada pegas). Sebenarnya terdapat banyak contoh
getaran yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.
a.
Garputala bergetar ketika kita memberikan gangguan dengan cara memukul
garputala tersebut.
b.
Kendaraan akan bergetar ketika mesinnya dinyalakan, dalam hal ini kendaraan
tersebut diberi gangguan.
c.
Suara yang kita ucapkan tidak akan terdengar apabila pita suara kita tidak
bergetar.
d.
Seindah apapun alunan musik, jika loudspeaker yang berfungsi sebagai sumber
bunyi dan gendang telinga kita sebagai penerima tidak bergetar, maka dapat
dipastikan kita tidak akan pernah mendengar musik tersebut.
e.
Ketika kita melempar batu ke dalam genangan air yang tenang, gangguan yang
kita berikan menyebabkan partikel air bergetar alias berosilasi terhadap titik
setimbangnya. Perambatan getaran pada air menyebabkan adanya gelombang pada
genangan air tadi.
f.
Jika kita menggetarkan ujung tali yang terentang maka gelombang akan
merambat sepanjang tali tersebut. Gelombang tali dan gelombang air adalah dua
contoh umum gelombang yang dengan mudah kita saksikan dalam kehidupan
sehari-hari.
Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam perambatannya
tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya
gelombang merupakan rambatan energi (energi getaran).Periode gelombang (T)
adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untukmenempuh satu panjang
gelombang penuh. Panjang gelombang (λ) adalah jarak yangditempuh dalam waktu
satu periode. Frekuensi gelombang adalah banyaknyagelombang yang terjadi tiap
satuan waktu. Cepat rambat gelombang (v) adalah jarakyang ditempuh gelombang
tiap satuan waktu.Jadi dapat dirumuskan bahwa:
V = λ f, di mana:
v = laju rambat gelombang [m/s]
λ = panjang gelombang [m]
f = frekuensi [Hz]
Hukum
MELDE
Bila seutas tali dengan
tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka akan terlihat suatu
bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat gelombang.
Gelombang ini dinamakan gelombang transversal. Jika kedua ujungnya tertutup,
gelombang pada tali itu akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan gelombang
stasioner yang tampak berupa simpul dan perut gelombang.
Melde merumuskan bahwa :
Dimana :
v =
cepat rambat gelombang (m/s)
F = gaya
ketegangan tali (N)
μ =
rapat massa linier tali (massa tali/panjang tali) (kg/m)
BAB II
LANGKAH dan Hasil PRAKTIK
A. Cara
Kerja
Percobaan
pertama: Mengetahui panjang gelombang stasioner.
a. Mengukur panjang dan massa tali.
b. Menimbang massa beban yang dipakai.
c. Merangkai alat seperti pada gambar di bawah ini.
d. Mencatat frekuensi yang dipakai
e. menyalakan sumber getaran
f. mencari gelombang stasioner dengan cara menggerakkan sumber
getaran mendekati katrol.
g. Mencatat panjang tali yang diperoleh dan jumlah gelombang.
h.
Mengulagi langkah b sampai g dengan memvariasi massa beban jenis tali.
Percobaan kedua (variasi jenis tali) :
a. Mengukur
panjang dan massa tali.
b. Menimbang
massa beban yang dipakai.
c. Merangkat
alat seperti pada percobaan I.
d. Mencatat
frekuensi yang dipakai.
e. Menghidupkan
vibrator dengan menghubungkan pada sumber tegangan.
f. Mengukur
panjang gelombang yang terjadi.
g. Mencatat
data yang diperoleh.
h. Mengulangi
langkah a sampai g dengan memvariasi jenis tali.
B. Hasil
Pengamatan
a. Percobaan
1
f
= 50 Hz ;
No
|
Massa Beban
( gr )
|
Tegangan Tali
( N )
|
Jumlah Perut
|
Panjang
Tali
(
m)
|
Panjang
Gelombang
(
m )
|
Kecepatan
Gelombang
|
1
|
50
|
50.
10-3 x 10
|
5
|
1,45
|
0,29
|
14,5
|
2
|
100
|
100. 10-3
x 10
|
4
|
1,53
|
0,38
|
19
|
3
|
150
|
150. 10-3
x 10
|
3
|
1,59
|
0,53
|
26,5
|
b. Percobaan
2
f
= 50 Hz ;
No
|
Massa Beban
( gr )
|
Tegangan Tali
( N )
|
Jumlah Perut
|
Panjang
Tali
(
m)
|
Panjang
Gelombang
(
m )
|
Kecepatan
Gelombang
|
1
|
50
|
50.
10-3 x 10
|
6
|
1,62
|
0,27
|
13,5
|
2
|
100
|
100. 10-3
x 10
|
7
|
1,60
|
0,22
|
11
|
3
|
150
|
150. 10-3
x 10
|
7
|
1,58
|
0,22
|
11
|
c. Percobaan
3
f
= 50 Hz ;
No
|
Massa Beban
( gr )
|
Tegangan Tali
( N )
|
Jumlah Perut
|
Panjang
Tali
(
m)
|
Panjang
Gelombang
(
m )
|
Kecepatan
Gelombang
|
1
|
50
|
50.
10-3 x 10
|
10
|
1,64
|
0,16
|
8
|
2
|
100
|
100. 10-3
x 10
|
7
|
1,62
|
0,23
|
11,5
|
3
|
150
|
150. 10-3
x 10
|
6
|
1,70
|
0,28
|
14
|
Perbandingan hasil
kecepatan gelombang secara teori dan secara hukum Melde
F = 150.
10-3 x 10
No
|
µ
|
λ
|
Vmateri
|
Vmelde
|
1
|
1
(21. 10-4)
|
0,53
|
26,5
|
26,72
|
2
|
2
(21. 10-4)
|
0,22
|
11
|
18,8
|
3
|
3
(21. 10-4)
|
0,28
|
14
|
15,43
|
C. Analisis
Data
Percobaan I :
Cepat rambat gelombang secara umum/sinusoidal
diperoleh dengan rumus :
1.) v1 =
λ1.f1
= 0,29 m.50 Hz = 14,5 m/s
2.) v2 =
λ2.f2
= 0,38 m.50 Hz = 19 m/s
3.) v3 =
λ3.f3
= 0,53 m.50 Hz = 26,5 m/s
Percobaan II :
Cepat rambat gelombang secara umum/sinusoidal
diperoleh dengan rumus :
1.
v1 = λ1.f1
= 0,27 m.50 Hz = 13,5 m/s
2.
v2 = λ2.f2
= 0,22 m.50 Hz = 11 m/s
3.
v3 = λ3.f3
= 0,22 m.50 Hz = 11 m/s
Percobaan III :
Cepat rambat gelombang secara umum/sinusoidal
diperoleh dengan rumus :
1.
v1 = λ1.f1
= 0,16 m.50 Hz = 8 m/s
2.
v2 = λ2.f2
= 0,23 m.50 Hz = 11,5 m/s
3.
v3 = λ3.f3
= 0,28 m.50 Hz = 14 m/s
Sedangkan cepat rambat dihitung dengan Hukum
Melde adalah :
1.) 
= 26,72
m/s
2.) 
= 18,8 m/s
3.) 
= 15,43 m/s
Sesuai dengan hasil
perhitungan, maka perbandingannya :
No
|
mbeban
(kg)
|
λ (m)
|
f (Hz)
|
µ
(kg/m)
|
vsin
(m/s)
|
vmelde
(m/s)
|
1
|
0,15
|
0,53
|
50
|
21.10-4
|
26,5
|
26,72
|
2
|
0,15
|
0,22
|
50
|
21.10-4
|
11
|
18,8
|
3
|
0,15
|
0,28
|
50
|
21.10-
|
14
|
15,43
|
|
|
|
|
|
∑v = 51,5
|
∑v = 60,95
|
Kesesatan = │ 
│x100%
= │
│x100%
= 15,5%
Ketepatan = 100% - 15,5%
= 84,5%
D. Pembahasan
Percobaan Melde dilakukan
untuk mengetahui hubungan antara cepat rambat gelombang dengan gaya ketegangan
tali.
Pada
vibrator diikatkan tali yang panjang melalui katrol lalu digantungkan massa
beban. Vibrator sudah memiliki frekuensi tertentu yaitu 50 Hz. Vibrator
kemudian dihidupkan dengan menghubungkan pada sumber tegangan. Pada saat itu
timbul gelombang transversal yang merambat dari vibrator ke katrol dan
dipantulkan oleh katrol ke vibrator, dan akhirnya timbul gelombang stasioner
pada tali sehingga simpul dan perut dapat diamati. Jarak antara vibrator dan
katrol diatur sedemikian rupa sehingga memudahkan praktikan dalam menentukan
panjang gelombang. Dalam praktikum ini praktikan menggunakan jarak 200 cm.
Panjang
tali antara vibrator dan katrol, dibagi banyaknya gelombang yang terbentuk,
akan mendapatkan nilai panjang satu gelombang: Untuk gelombang yang panjangnya
lebih dari 200 cm, gelombang yang tampak tidak sampai satu gelombang. Tapi
hanya setengah gelombang, seperempat gelombang, dsb.
Dalam
percobaan Melde ini, praktikan melakukan percobaan dengan dua variasi yaitu
variasi massa beban dan variasi jenis tali.
Pada
percobaan I (variasi massa beban), semakin besar massa beban yang digantungkan,
maka akan terjadi panjang gelombang yang semakin besar. Hal ini menyebabkan
cepat rambat semakin besar pula.
v = λ f
Jika
dianalisis dengan Hukum Melde, semakin besar massa beban, maka gaya ketegangan
tali semakin besar :
F = mbeban.g
Dengan
bertambah besarnya gaya ketegangan tali, maka cepat rambat gelombangnyapun
semakin besar.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dalam percobaan Melde, dapat
disimpulkan bahwa :
1.
Jika seutas tali digetarkan secara terus
menerus, maka akan menimbulkan gelombang transversal pada tali. Jika kedua
ujung tali tertutup, maka gelombang transversal itu akan bersifat stasioner atau
diam.
2.
Semakin besar gaya ketegangan tali (F), maka
semakin besar pula cepat rambat gelombang (v). Cepat rambat gelombang (v)
berbanding lurus dengan akar kuadrat gaya ketegangan tali (F).
3.
Semakin besar rapat massa linier tali (µ),
semakin kecil cepat rambat gelombang (v). Cepat rambat gelombang (v) berbanding
terbalik dengan akar kuadrat rapat massa linier tali (µ).
4.
Cepat rambat gelombang secara sinusoidal dapat
ditentukan dengan persamaan :
v = λ f
5.
Cepat rambat gelombang secara sinusoidal dapat
ditentukan dengan persamaan Melde yaitu :
6.
Kesalahan yang terjadi pada praktikum ini dapat
terjadi karena kesalahan pembacaan alat dan keterbatasan kemampuan dalam
menggunakan alat.
B. Daftar
Pustaka
http://www.docstoc.com/docs/68169790/praktikum-fisika
