SELAI DAN SIRUP KALAMANSI BEST SELLER 2015 KEMASAN 250 ML DAN 500 ML
SELAI KALAMANSI RP. 30.000/BTL
SIRUP KALAMANSI RP. 40.000/BTL
AYO SEGERA ORDER.....
BBM 54DD4F37
08986426714
Jumat, 11 September 2015
Sabtu, 02 Maret 2013
PERCOBAAN GELOMBANG TALI
I.
Judul
Percobaan : Gelombang Tali
II.
Tujuan
percobaan :
a. Mempelajari hubungan antara frekuensi
gelombang dengan panjang gelombang (λ)
b. Mempelajari hubungan antara cepat rambat
gelombang dengan tegangan tali
III. Landasan Teori
Gerak
gelombang muncul di hampir tiap-tiap cabang fisika. Gelombang mekanis berasal
di dalam pergeseran dari suatu bagian medium elastis dari kedudukan normalnya.
Sifat-sifat medium yang menentukan laju sebuah gelombang melalui medium tersebut adalah inersianya dan
elastisitasnya. Kedua faktor ini
bersama-sama akan menentukan laju gelombang.
(Halliday dan
Resnick, 1998:609-610)
Gelombang yang mudah dibayangkan
adalah gelombang mekanik, gelombang ini menyebabkan terjadi gerak pada medium
tempat menjalarkan gelombang. Beberapa contoh gelombang mekanik ialah gelombang
bunyi, gelombang permukaan air dan gelombang pada tali.
Penjalaran energi didalam medium
terjadi karena satu bagian medium mengganggu begian medium disekitarnya. Nyata
bahwa penjalaran gelombang didalam medium terjadi karena adanya interaksi
didalam medium. Laju penjalaran gelombang juga bergantung pada inersia medium,
yaitu seberapa sukar medium digerakkan. Mekin besar inersia medium, makin pelan
penjalaran gelombang.
Gelombang adalah suatu gangguan yang
menjalar dalam suatu medium. Yang dimaksud dengan medium disini ialah
sekumpulan benda yang saling berinteraksi dimana gangguan itu menjalar.
(Sutrisno,1979: 2-5)
Semua
gelombang memindahkan energinya tanpa secara permanen memindahkan medium tempat
gelombang itu merambat. Gelombang disebut juga dengan gelombang merambat atau
gelombang berjalan karena energinya bergerak dari sumber ke lingkungan
sekitarnya. Titik-tik dimana terjadi perpindahan positif maksimum dari
medium disebut puncak. Titik-tik
gelombang dimana terjadi perpindahan negatif maksimum dari medium disebut
lembah.
Gerak
gelombang dapat dipandang sebagai perpindahan energi dan momentum dari satu
titik didalam ruang ke titik lain tanpa perpindahan materi. Pada gelombang
mekanik, seperti gelombang pada tali atau gelombang bunyi di udara, energi dan
momentum dipindahkan melalui gangguan dalam medium.
(Tipler, 1998: 471)
Titik-titik
tinggi pada gelombang disebut puncak, titik-titik terendah disebut lembah.
Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak, atau kedalaman maksimum lembah,
relatif terhadap tingkat normal (atau seimbang). Ayunan total dari puncak
sampai ke lembah sama dengan dua kali amplitudo.
Jarak antara dua puncak yang berurutan disebut panjang gelombang, λ (huruf
Yunani lambda). Panjang gelombang
juga sama dengan jarak antara dua titik identik mana saja yang berurutan pada
gelombang. Frekuensi, f, adalah
jumlah puncak-atau siklus lengkap-yang melewati satu titik per satuan waktu. Periode,T, tentu saja, adalah 1/f, dan
merupakan waktu yang berlalu antara dua puncak berurutan yang melewati titik
yang sama pada ruang.
Kecepatan
gelombang, v, adalah
kecepatan diman puncak gelombang (atau bagian lain dari gelombang) bergerak.
Kecepatan gelombang harus dibedakan dari kecepatan partikel pada medium itu
sendiri. Kecepatan gelombang adalah tekanan, sepanjang tali, sementara
kecepatan partikel tali tegak lurus terhadapnya.
Sebuah puncak gelombang menempuh jarak
satu panjang gelombang λ, dalam satu periode, T. Dengan demikian kecepatan
gelombang sama dengan λ/T ; v = λ/T. Kemudian, karena 1/T = f;
V=
Kecepatan gelombang tergantung pada
sifat medium dimana ia merambat. Kecepatan gelombang pada tali yang terentang,
misalnya bergantung pada tegangan tali, FT, dan pada massa tali per satuan
panjang, m/L. Untuk gelombang dengan amplitudo kecil, hubungan tersebut adalah
V= akar dari Fl/m
Rumus ini secara kualitatif masuk akal
dengan dasar mekanika newton. Yaitu kita mengharapkan tegangan di pembilang dan
massa per satuan waktu di penyebut. Mengapa? Karena ketika tegangan lebih
besar, kita mengharapkan kecepatan lebih besar , karena setiap segmen tali
berada pada kontak yang lebih erat dengan tetangganya; dan makin besar massa
persatuan panjang, makin besar inersia yang dimiliki tali dan makin melambat
gelombang akan merambat.
Jika kita menggoyang salah satu
ujung tali (atau pegas) dan ujung yang satunya tetap, suatu gelombang yang
kontinu akan merambat ke ujung yang tetap dan dipantulkan kembali, dengan
terbalik. Sementara kita menggetarkan tali tersebut, akan ada gelombang yang
merambat di kedua arah, dan gelombang yang merambat ke ujung tetap akan
berinterferensi dengan gelombang pantulan yang kembali. Biasanya akan ada
kekacauan. Tetapi jika kita menggetarkan tali dengan frekuensi yang tepat,
kedua gelombang akan berinterferensi sedemikian sehingga akan dihasilkan gelombang berdiri dengan amplitudo
besar. Gelombang ini disebut “gelombang berdiri” karena tampaknya tidak
merambat. Tali hanya berosilasi ke atas ke bawah dengan pola yang tetap. Titik
interferensi destruktif, dimana tali tetap diam, disebut simpul; titik-titik interferensi konstruktif, dimana tali
berosilasi dengan amplitude maksimum, disebut perut. Simpul dan perut tetap di posisi tertentu untuk frekuensi
tertentu. Gelombang berdiri dapat terjadi pada lebih dari satu frekuensi.
Frekuensi getaran paling rendah yang menghasilkan gelombang berdiri
menghasilkan pola yang ditunjukkan pada gambar
Sebuah tali yang direntangkan antara dua penopang yang dipetik seperti
senar gitar atau biola, gelombang dengan bebagai frekuensi akan merambat pada
kedua arah tali lalu akan dipantulkan di bagian ujung kemudian akan merambat
kembali denagn arah yang berlawanan. Ujung-ujung tali, karena diikat
tetap, akan menjadi simpul.
(Giancoli, 2001: 392-394)
I.
Alat dan Bahan
NO.
|
Nama Alat/bahan
|
Jumlah
|
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
|
Audio Generator
Katrol berpenjepit
Beban bercelah
Pembangkit getaran
Mistar 1 meter
Kabel penghubung merah
Kabel penghubung hitam
Tali pada roda
|
1
1
1
1
1
1
1
1
|
II.
Persiapan
Percobaan
a.
Mempelajari hubungan antara frekuensi
gelombang dengan panjang gelombang (λ)
a) Langkah-langkah percobaan
1. Audio generator dihidupkan (ON).
2. Frekuensi audio generator diatur sehingga
pada tali terbentuk gelombang diam dengan titik simpul yang tajam (jelas).
3. Diukur jarak simpul ke simpul terdekat (=
½ λ), hasil dicatat pada tabel.
4. Dengan panjang tali tidak diubah,
frekuensi audio generator diperbesar hingga pada tali terbentuk gelombang diam
yang
baru dengan titik simpul yang tajam.
baru dengan titik simpul yang tajam.
5. Dicatat jarak simpul ke simpul terdekat.
6. Langkah (4) diulangi sampai lima kali
dengan frekuensi semakin besar, hasilnya dicatat pada tabel.
Keterangan:
1. Peralatan/komponen dipersiapkan sesuai
dengan daftar alat dan bahan.
2.Peralatan/komponen disusun seperti pada
gambar di atas.
ü Tali tidak diputus dari gulungan, supaya
panjang tali yang digunakan dengan mudah dapat diubah.
ü Pembangkit getaran terletak diatas meja
sedemikian rupa sehingga dapat digeser-geser mendekati atau menjauhi katrol.
ü Mula-mula beban yang dipasang 50 gram, da
panjang tali 2 m.
3. Audio generator dihubungkan ke sumber
tegangan (alat masih dalam keadaan mati/OFF).
4. Tegangan keluaran catu-daya dipilih 3V AC
5. Pembangkit getaran dihubungkan ke
catu-daya dengan digunakan kabel penghubung.
6. Rangkaian diperiksa kembali.
I.
Hasil Pengamatan dan Pembahasan
A.
Mempelajari hubungan antara frekuensi
gelombang (f) dengan panjang gelombang (λ).
No No
|
Frekuensi
(Hz)
|
Jarak simpul ke simpul (1/2 λ) (meter)
|
Panjang gelombang (λ)
(meter)
|
||||
1.
|
1
|
2
|
2
|
2
|
4
|
4
|
4
|
2.
|
2
|
O,81
|
0,82
|
0,80
|
1,62
|
1,64
|
1,60
|
3.
|
3
|
0,78
|
0,79
|
0,78
|
1,58
|
1,56
|
1,56
|
4.
|
4
|
0,42
|
0,40
|
0,41
|
0,80
|
0,84
|
0,82
|
5.
|
5
|
0,37
|
0,38
|
0,36
|
0,76
|
0,74
|
0,72
|
B.
Mempelajari hubungan antara cepat rambat
gelombang dengan tegangan tali.
F = 300 Hz
No
|
(Kg)
|
Panjang gelombang
(λ)
(meter)
|
v = λ. f
|
1.
|
B1 = 50.10-3
|
λ1
= 0,80
|
v1 = 240
|
2.
|
B2 = 100. 10-3
|
λ2 = 1,61
|
v2 = 348
|
3.
|
B3 = 200. 10-3
|
λ3 = 1,46
|
v3 = 438
|
No
|
(Kg)
|
Panjang
gelombang (λ)
(meter)
|
v=
λ. f
|
1.
|
M1 = m = 2. 10-3
|
λ1 = 0,80
|
v’1 = 240
|
2.
|
M2 = 4m = 8. 10-3
|
λ2 = 0,40
|
v’2 = 120
|
Pembahasan
Percobaan ini sesungguhnya merupakan demonstrasi
dari peristiwa resonansi pada sebuah tali. Pada percobaan ini sebuah tali
diikatkan kepada sebuah ujung tetap, dengan menggunakan sebuah berat yang
didikatkan kepada tali tersebut melalui sebuah katrol, dan dengan menghubungkan
ujung lainnya kepada sebuah penggetar. Osilasi-osilasi tranversal dari penggetar menghasilkan sebuah gelombang
berjalan didalam tali tersebut yang direfleksikan kembali dari ujung tetap.
Frekuensi gelombang adalah frekuensi penggetar. Pada percobaan terlihat bahwa ujung
tetap P (pada katrol) adalah titik simpul, tetapi ujung Q (pada penggetar)bergetar
dan bukan merupakan titik simpul. Tali tersebut bergetar didalam salah satu
ragam alaminya dan beresonansi dengan penggetar tersebut. Penggetar tersebut
melakukan kerja pada tali untuk mempertahankan osilasi-osilasi ini melawan
kehilangan yang disebabkan oleh redaman. Titik Q adalah hampir merupakan sebuah
titik simpul karena amplitudo penggetar adalah lebih kecil dibandingkan
terhadap amplitudo tali. Situasi ini adalah analogi dari kondisi resonansi
untuk sebuah osilator harmonik teredam dengan adanya gaya penmdorong. Tali
menyerap tenaga puncak dari oenggetar sewaktu terjadi resonansi
| Pada percobaan A telah dilakukan percobaan guna mengetahui hubungan antara frekuensi gelombang dengan panjang gelombang (λ). Berdasarkan data hasil pengamatan terlihat jelas adanya hubungan berbanding terbalik antara frekuensi gelombang dengan panjang gelombang. Semakin besar frekuensi gelombang yang ditetapkan maka semakin kecil/pendek pula gelombangnya. Pada percobaan ini ditetapkan nilai frekuensi penggetar mendekati nilai frekuensi alami karena jika tidak maka gelombang yang direfleksikan di P sewaktukembali ke Q mungkin mempunyai perbedaan fase yang banyak dengan penggetar tersebut, dan gelombang yang direfleksikan ini dapat melakukan kerja pada pada penggetar | |||
Dalam percobaan ini, laju gelombang
v ditentukan seluruhnya oleh sifat-sifat mekanik medium itu. Sifat-sifat medium
itu adalah inersia dan elastisitasnya. Karena medium yang digunakan pada
percobaan ini sama yaitu tali dengan massa beban
sama dan massa
per satuan panjang tali pun sama maka seharusnya tak akan faktor yang
mempengaruhi besar cepat rambat gelombang. Selain itu dalam hal ini, penambahan
f akan menyebabkan pengurangan λ sehingga hasil perkalian v =λf akan tetap sama (konstan), dan
gelombang-gelombang dari semua frekuensi merambat dengan laju gelombang yang
sama.
Bila v sama maka diperoleh :
Seperti penjelasan diatas bahwa penambahan f akan
menyebabkan pengurangan λ
sehingga hasil perkalian v =λf tetap sama. Untuk percobaan A ini pernyataan diatas dapat kita lihat pada
tabel dibawah ini:
Frekuensi (f)
|
Panjang gelombang (λ)
|
v =λf
|
1
2
3
4
5
|
4
1,62
1,56
0,82
0,74
|
4
3,24
4,68
3,28
3,7
|
Dari data tabel diatas
ternyata pernyataan di atas tak terbukti, Seharusnya nilai cepat rambat
gelombang (v) tetap yaitu 4 m/s. Tetapi kenyataannya nilai v berubah-ubah
dengan angka mendekati angka yang dikehendaki yaitu 4. Dengan tidak terbuktinya
data diatas, hal ini membuktikan, bahwa dalam melakukan pengukuran/percobaan,
hasil yang diperoleh merupakan nilai ekspetasi (harap) karena hampir tidak
mungkin mendapatkan nilai yang sesungguhnya. Hal ini dikarenakan beberapa
faktor, adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada percobaan A ini adalah:
1. Adanya kesalahan pengukuran baik itu dalam
menentukan jarak simpul-antar simpul, panjang tali, dan lain-lain.
2. Adanya pengaruh lingkungan seperti adanya
getaran dari luar yang mempengaruhi kerja alat.
Dalam percobaan terdapat ketidak pastian
nilai pengukuran. Tentu bagi saintis berusaha untuk memperkacil kesalahan dalam
pengukuran, melalui beberapa cara. Dengan teori kesalahan dapat diketahui
kesalahan (∆x) dari hasil pengukuran yang diperoleh dan dapat menilai tingkat
keberhasilan pekerjaan yang dilakukan, Oleh karena itu dilakukan pengukuran
berulang guna dapat menghasilkan data yang lebih baik dan akurat. Semakin banyak
pengulangan diharapkan semakin kecil nilai ketidak pastian. Pada percobaan A,
dilakukan pengulangan 3 kali pada saat pengukuran panjang gelombang, dan telah
dilakukan teori ralat terhadap panjang gelombang dengan rincian sebagai
berikut:
Frekuensi (f)
|
Nilai keseksamaan (K)
|
1
2
3
4
5
|
100 %
99,32 %
99,55 %
98,66 %
92,14 %
|
Nilai keseksamaan merupakan nilai
persentase yang menunjukkan tingkat ketepatan pengukuran, Dari data diatas
dapat dilihat bahwa nilai persentase rata-rata mendekati nilai 100%, bahkan ada
yang bernilai 100%, hal ini membuktikan bahwa pengukuran pada percobaan A ini
berhasil.
Pada Percobaan B ini dibagi menjadi 2 perlakuan yang
berbeda, yang pertama dengan massa beban yang berbeda, sedangkan yang kedua
dengan massa tali yang berbeda. Berbeda dengan percobaan A, pada percobaan B
akan terlihat adanya pengaruh massa beban dan massa panjang tali terhadap cepat
rambat gelombang. Dari hal tersebut, kita diharapkan dapat mengetahui hubungan
beberapa komponen dalam percobaan B.
Pertama
sekali kita bahas terlabih dahulu mengenai percobaan B1 dengan membedakan massa
beban. Dari percobaan ini kita peroleh beberapa hubungan antara lain:
1.
Membandingkan nilai cepat rambat yang
diperoleh dari percobaan dengan menggunakan rumus.
Berikut tabel perbandingan cepat rambat
gelombang yang didapat melalui praktikum dan yang didapat melalui rumus:
NO
|
v dari rumus
|
v dari percobaan
|
1
2
3
|
22,13
31,3
44,3
|
240
348
438
|
Dari data diatas terlihat kesenjangan antara nilai v dari rumus dengan
percobaan. Tentu saja nilai dari rumus merupakan angka yang pasti, kesenjangan
nilai v ini dapat disebabkan beberapa faktor antara lain:
o
Adanya
kesalahan pengukuran baik itu dalam menentukan jarak simpul-antar simpul,
panjang tali, dan lain-lain.
o
Adanya
pengaruh lingkungan seperti adanya getaran dari luar yang mempengaruhi kerja
alat.
o
Dikarenakan
massa tali tidak ditimbang secara langsung melainkan hanya berupa perkiraan.
Pembahasan
Percobaan ini sesungguhnya merupakan demonstrasi
dari peristiwa resonansi pada sebuah tali. Pada percobaan ini sebuah tali
diikatkan kepada sebuah ujung tetap, dengan menggunakan sebuah berat yang
didikatkan kepada tali tersebut melalui sebuah katrol, dan dengan menghubungkan
ujung lainnya kepada sebuah penggetar. Osilasi-osilasi tranversal dari penggetar menghasilkan sebuah gelombang
berjalan didalam tali tersebut yang direfleksikan kembali dari ujung tetap.
Frekuensi gelombang adalah frekuensi penggetar. Pada percobaan terlihat bahwa ujung
tetap P (pada katrol) adalah titik simpul, tetapi ujung Q (pada penggetar)bergetar
dan bukan merupakan titik simpul. Tali tersebut bergetar didalam salah satu
ragam alaminya dan beresonansi dengan penggetar tersebut. Penggetar tersebut
melakukan kerja pada tali untuk mempertahankan osilasi-osilasi ini melawan
kehilangan yang disebabkan oleh redaman. Titik Q adalah hampir merupakan sebuah
titik simpul karena amplitudo penggetar adalah lebih kecil dibandingkan
terhadap amplitudo tali. Situasi ini adalah analogi dari kondisi resonansi
untuk sebuah osilator harmonik teredam dengan adanya gaya penmdorong. Tali
menyerap tenaga puncak dari oenggetar sewaktu terjadi resonansi
Pada
percobaan A telah dilakukan percobaan guna mengetahui hubungan
antara frekuensi gelombang dengan panjang gelombang (λ). Berdasarkan data hasil pengamatan
terlihat jelas adanya hubungan berbanding terbalik antara frekuensi gelombang
dengan panjang gelombang. Semakin besar frekuensi gelombang yang ditetapkan
maka semakin kecil/pendek pula gelombangnya. Pada percobaan ini ditetapkan
nilai frekuensi penggetar mendekati nilai frekuensi alami karena jika tidak
maka gelombang yang direfleksikan di P sewaktukembali ke Q mungkin mempunyai
perbedaan fase yang banyak dengan penggetar tersebut, dan gelombang yang
direfleksikan ini dapat melakukan kerja pada pada penggetar
Dalam percobaan ini, laju gelombang
v ditentukan seluruhnya oleh sifat-sifat mekanik medium itu. Sifat-sifat medium
itu adalah inersia dan elastisitasnya. Karena medium yang digunakan pada
percobaan ini sama yaitu tali dengan massa beban
sama dan massa
per satuan panjang tali pun sama maka seharusnya tak akan faktor yang
mempengaruhi besar cepat rambat gelombang. Selain itu dalam hal ini, penambahan
f akan menyebabkan pengurangan λ sehingga hasil perkalian v =λf akan tetap sama (konstan), dan
gelombang-gelombang dari semua frekuensi merambat dengan laju gelombang yang
sama.
Bila v sama maka diperoleh :
panjang gelombang berbanding terbalik dengan
frekuensi
gelombang
Seperti penjelasan diatas bahwa penambahan f akan
menyebabkan pengurangan λ
sehingga hasil perkalian v =λf tetap sama. Untuk percobaan A ini pernyataan diatas dapat kita lihat pada
tabel dibawah ini:
Frekuensi (f)
|
Panjang gelombang (λ)
|
v =λf
|
1
2
3
4
5
|
4
1,62
1,56
0,82
0,74
|
4
3,24
4,68
3,28
3,7
|
Dari data tabel diatas
ternyata pernyataan di atas tak terbukti, Seharusnya nilai cepat rambat
gelombang (v) tetap yaitu 4 m/s. Tetapi kenyataannya nilai v berubah-ubah
dengan angka mendekati angka yang dikehendaki yaitu 4. Dengan tidak terbuktinya
data diatas, hal ini membuktikan, bahwa dalam melakukan pengukuran/percobaan,
hasil yang diperoleh merupakan nilai ekspetasi (harap) karena hampir tidak
mungkin mendapatkan nilai yang sesungguhnya. Hal ini dikarenakan beberapa
faktor, adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada percobaan A ini adalah:
1. Adanya kesalahan pengukuran baik itu dalam
menentukan jarak simpul-antar simpul, panjang tali, dan lain-lain.
2. Adanya pengaruh lingkungan seperti adanya
getaran dari luar yang mempengaruhi kerja alat.
Dalam percobaan terdapat ketidak pastian
nilai pengukuran. Tentu bagi saintis berusaha untuk memperkacil kesalahan dalam
pengukuran, melalui beberapa cara. Dengan teori kesalahan dapat diketahui
kesalahan (∆x) dari hasil pengukuran yang diperoleh dan dapat menilai tingkat
keberhasilan pekerjaan yang dilakukan, Oleh karena itu dilakukan pengukuran
berulang guna dapat menghasilkan data yang lebih baik dan akurat. Semakin banyak
pengulangan diharapkan semakin kecil nilai ketidak pastian. Pada percobaan A,
dilakukan pengulangan 3 kali pada saat pengukuran panjang gelombang, dan telah
dilakukan teori ralat terhadap panjang gelombang dengan rincian sebagai
berikut:
Frekuensi (f)
|
Nilai keseksamaan (K)
|
1
2
3
4
5
|
100 %
99,32 %
99,55 %
98,66 %
92,14 %
|
Nilai keseksamaan merupakan nilai
persentase yang menunjukkan tingkat ketepatan pengukuran, Dari data diatas
dapat dilihat bahwa nilai persentase rata-rata mendekati nilai 100%, bahkan ada
yang bernilai 100%, hal ini membuktikan bahwa pengukuran pada percobaan A ini
berhasil.
Pada Percobaan B ini dibagi menjadi 2 perlakuan yang
berbeda, yang pertama dengan massa beban yang berbeda, sedangkan yang kedua
dengan massa tali yang berbeda. Berbeda dengan percobaan A, pada percobaan B
akan terlihat adanya pengaruh massa beban dan massa panjang tali terhadap cepat
rambat gelombang. Dari hal tersebut, kita diharapkan dapat mengetahui hubungan
beberapa komponen dalam percobaan B.
Pertama
sekali kita bahas terlabih dahulu mengenai percobaan B1 dengan membedakan massa
beban. Dari percobaan ini kita peroleh beberapa hubungan antara lain:
1.
Membandingkan nilai cepat rambat yang
diperoleh dari percobaan dengan menggunakan rumus.
Berikut tabel perbandingan cepat rambat
gelombang yang didapat melalui praktikum dan yang didapat melalui rumus:
NO
|
v dari rumus
|
v dari percobaan
|
1
2
3
|
22,13
31,3
44,3
|
240
348
438
|
Dari data diatas terlihat kesenjangan antara nilai v dari rumus dengan
percobaan. Tentu saja nilai dari rumus merupakan angka yang pasti, kesenjangan
nilai v ini dapat disebabkan beberapa faktor antara lain:
o
Adanya
kesalahan pengukuran baik itu dalam menentukan jarak simpul-antar simpul,
panjang tali, dan lain-lain.
o
Adanya
pengaruh lingkungan seperti adanya getaran dari luar yang mempengaruhi kerja
alat.
o
Dikarenakan
massa tali tidak ditimbang secara langsung melainkan hanya berupa perkiraan.
Pembahasan
Percobaan ini sesungguhnya merupakan demonstrasi
dari peristiwa resonansi pada sebuah tali. Pada percobaan ini sebuah tali
diikatkan kepada sebuah ujung tetap, dengan menggunakan sebuah berat yang
didikatkan kepada tali tersebut melalui sebuah katrol, dan dengan menghubungkan
ujung lainnya kepada sebuah penggetar. Osilasi-osilasi tranversal dari penggetar menghasilkan sebuah gelombang
berjalan didalam tali tersebut yang direfleksikan kembali dari ujung tetap.
Frekuensi gelombang adalah frekuensi penggetar. Pada percobaan terlihat bahwa ujung
tetap P (pada katrol) adalah titik simpul, tetapi ujung Q (pada penggetar)bergetar
dan bukan merupakan titik simpul. Tali tersebut bergetar didalam salah satu
ragam alaminya dan beresonansi dengan penggetar tersebut. Penggetar tersebut
melakukan kerja pada tali untuk mempertahankan osilasi-osilasi ini melawan
kehilangan yang disebabkan oleh redaman. Titik Q adalah hampir merupakan sebuah
titik simpul karena amplitudo penggetar adalah lebih kecil dibandingkan
terhadap amplitudo tali. Situasi ini adalah analogi dari kondisi resonansi
untuk sebuah osilator harmonik teredam dengan adanya gaya penmdorong. Tali
menyerap tenaga puncak dari oenggetar sewaktu terjadi resonansi
Pada percobaan A telah dilakukan percobaan guna mengetahui hubungan antara frekuensi gelombang dengan panjang gelombang (λ). Berdasarkan data hasil pengamatan terlihat jelas adanya hubungan berbanding terbalik antara frekuensi gelombang dengan panjang gelombang. Semakin besar frekuensi gelombang yang ditetapkan maka semakin kecil/pendek pula gelombangnya. Pada percobaan ini ditetapkan nilai frekuensi penggetar mendekati nilai frekuensi alami karena jika tidak maka gelombang yang direfleksikan di P sewaktukembali ke Q mungkin mempunyai perbedaan fase yang banyak dengan penggetar tersebut, dan gelombang yang direfleksikan ini dapat melakukan kerja pada pada penggetar
Hubungan
antara frekuensi gelombang dan panjang gelombang ini dapat pula dilihat secara
matematis dari rumus berikut:
Dalam percobaan ini, laju gelombang
v ditentukan seluruhnya oleh sifat-sifat mekanik medium itu. Sifat-sifat medium
itu adalah inersia dan elastisitasnya. Karena medium yang digunakan pada
percobaan ini sama yaitu tali dengan massa beban
sama dan massa
per satuan panjang tali pun sama maka seharusnya tak akan faktor yang
mempengaruhi besar cepat rambat gelombang. Selain itu dalam hal ini, penambahan
f akan menyebabkan pengurangan λ sehingga hasil perkalian v =λf akan tetap sama (konstan), dan
gelombang-gelombang dari semua frekuensi merambat dengan laju gelombang yang
sama.
Bila v sama maka diperoleh :
Seperti penjelasan diatas bahwa penambahan f akan
menyebabkan pengurangan λ
sehingga hasil perkalian v =λf tetap sama. Untuk percobaan A ini pernyataan diatas dapat kita lihat pada
tabel dibawah ini:
Frekuensi (f)
|
Panjang gelombang (λ)
|
v =λf
|
1
2
3
4
5
|
4
1,62
1,56
0,82
0,74
|
4
3,24
4,68
3,28
3,7
|
Dari data tabel diatas
ternyata pernyataan di atas tak terbukti, Seharusnya nilai cepat rambat
gelombang (v) tetap yaitu 4 m/s. Tetapi kenyataannya nilai v berubah-ubah
dengan angka mendekati angka yang dikehendaki yaitu 4. Dengan tidak terbuktinya
data diatas, hal ini membuktikan, bahwa dalam melakukan pengukuran/percobaan,
hasil yang diperoleh merupakan nilai ekspetasi (harap) karena hampir tidak
mungkin mendapatkan nilai yang sesungguhnya. Hal ini dikarenakan beberapa
faktor, adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pada percobaan A ini adalah:
1. Adanya kesalahan pengukuran baik itu dalam
menentukan jarak simpul-antar simpul, panjang tali, dan lain-lain.
2. Adanya pengaruh lingkungan seperti adanya
getaran dari luar yang mempengaruhi kerja alat.
Dalam percobaan terdapat ketidak pastian
nilai pengukuran. Tentu bagi saintis berusaha untuk memperkacil kesalahan dalam
pengukuran, melalui beberapa cara. Dengan teori kesalahan dapat diketahui
kesalahan (∆x) dari hasil pengukuran yang diperoleh dan dapat menilai tingkat
keberhasilan pekerjaan yang dilakukan, Oleh karena itu dilakukan pengukuran
berulang guna dapat menghasilkan data yang lebih baik dan akurat. Semakin banyak
pengulangan diharapkan semakin kecil nilai ketidak pastian. Pada percobaan A,
dilakukan pengulangan 3 kali pada saat pengukuran panjang gelombang, dan telah
dilakukan teori ralat terhadap panjang gelombang dengan rincian sebagai
berikut:
Frekuensi (f)
|
Nilai keseksamaan (K)
|
1
2
3
4
5
|
100 %
99,32 %
99,55 %
98,66 %
92,14 %
|
Nilai keseksamaan merupakan nilai
persentase yang menunjukkan tingkat ketepatan pengukuran, Dari data diatas
dapat dilihat bahwa nilai persentase rata-rata mendekati nilai 100%, bahkan ada
yang bernilai 100%, hal ini membuktikan bahwa pengukuran pada percobaan A ini
berhasil.
Langganan:
Postingan (Atom)
