Laporan Praktikum IPA Modul 6. Gelombang

Transkripsi

1 Laporan Praktikum IPA Modul 6. Gelombang Kegiatan Praktikum 1: Jenis dan Bentuk Gelombang 1.Percobaan jenis-jenis gelombang a. Hasil Pengamatan Pada saat slinki diusik dengan cara menggerak-gerakkan ujung slinki,terlihat adanya suatu rambatan atau gelombang. b. Pembahasan 1. Slinki direntangkan diatas lantai yang licin,salah satu ujungnya dipegang sendiri dan ujung yang lain dipegang teman.lalu slinki diusik ujungnya dengan cara menggerakkan ujung slinki dengan cepat kekiri lalu kekanan sehingga terjadi rambatan pada slinki yang membentuk gelombang. Gelombang adalah gerakan merambat pada suatu benda yang diberi energi. 2. Percobaan dilakukan beberapa kali sampai dapat diamati dan dilihat arah usikan dan rambat gelombangnya.ternyata arah usikan tegak lurus dengan arah rambatannya.hal demikian disebut gelombang transversal,yakni gelombang yang arah getarannya tegak lurus pada arah rambatan gelombangnya. 3. Percobaan kedua diberi karet gelang ditengah-tengah slinki lalu ujung slinki yang dipegang diusik secara berulang-ulang,ternyata karet gelang tersebut ikut berpindah bersama gelombang,dan juga karet gelang berpindah karena adanya energi yang merambat melalui slinki.energi ini berasal dari usikan slinki (pada saat ujung slinki digerakkan ). 4. Percobaan ketiga,slinki diganti dengan kabel listrik.langkahnya sama yaitu diberi usikan diujung kabel,sedang ujung yang lain diikatkan pada tiang atau dipegang salah seorang teman.ternyata hasilnya berbeda dengan slinki.bedanya adalah pada kabel listrik tidak muncul gelombang.pada saat diberi gelang dibagian tengah kabel,ternyata karet gelang tidak berubah atau berpindah,berarti tidak ada energi pada kabel listrik tersebut. Gb.6.7 Memberi usikan pada slinki 5. Percobaan kali ini slinki direntangkan diatas lantai,salah satu ujungnya diikat pada tiang atau dipegang sendiri.lalu ujung slinki diusik atau digerakkan berulang-ulang dengan cepat kebelakang dan kedepan,seperti pada gambar berikut: Gb.8.6 Usikan pada slinki sacara berulang

2 Pada percobaan ini diamati arah usikan dan rambatannya (gelombang).ternyata arah usikan searah dengan arah rambatannya.maka gelombang ini dinamakan Gelombang Longitudinal. c. Kesimpulan 1. Gelombang transfersal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya. 2. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah rambatannya. 3. Perbedaan antara gelombang transfersal dan gelombang longitudinal terletak pada arah rambatannya yaitu bila transfersal tegak lurus sedangkan longitudinal searah rambatannya. Laporan Praktikum IPA Modul 6. Sifat Pemantulan Gelombang 2.Percobaan Sifat pemantulan gelombang a.percobaan di bak air Bak air diisi air hampir penuh lalu dijatuhkan kerikil pada permukaan air,ternyata terjadi gelombang dipermukaan yang bentuknya searah dengan arah rambatannya.jika diperhatikan gelombang yang mengenai sisi bak air maka dipantulkan kearah datangnya gelombang

3 b. 1.Slinki direntangkan sejauh 1.5 m salah satu ujungnya diikatkan pada tiang (dijaga tetap dan tidak bergeser) ujung yang lain dipegang. Lalu digetarkan satu kali sehingga membentuk gelombang. Gb. 6.9 Slinki membentuk setengah panjang gelombang Diamati perambatan setengah gelombang sampai gelombang tersebut menghilang. Jika belum dapat diamati, getarkan lagi ujung slinki. Ternyata yang terjadi adalah gelombang tersebut dipantulkan kembali. Dan fase gelombang pantul sama dengan gelombang asalnya. Gb. 6.2 Titik keseimbangan dan simpangan

4 2.Percobaan dengan slinki yang terikat-ikat dengan benang yang panjangnya + 1,5 m. Ikatkan ujung benang yang jauhnya 1,5 m dari ujung slinki ke tiang, ternyata ujung slinki dapat bergerak bebas. Oleh karena itu disebut slinki ujung besar. c. Kesimpulan 1. Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan. 2. Fase gelombang pantul dengan gelombang asal adalah sama. Laporan Praktikum IPA Modul 6. Getaran dan Bunyi Kegiatan Praktikum 2 : Getaran dan Bunyi 1. Percobaan getaran benda pada pegas Hasil pengamatan mengukur getaran benda pada pegas Tabel 6.1 Percoba an ke Waktu 20 getaran (sekon) Periode (sekon) Frekwensi (hertz) 1 12,88 0,644 1, ,96 0,648 1, ,03 0,651 1,54

5 4 13,08 0,654 1, ,17 0,658 1,52 T = 0,65 sekon F = 1,54 HZ Hasil pengamatan pengaruh massa terhadap frekwensi Tabel 6.2 Massa benda (gram) Percobaan ke Waktu 20 getaran (sekon) Periode (sekon) Frekwensi (hertz) Hertz ,55 0, ,65 0, ,68 0, ,67 0, ,63 0, ,86 0,64 1,55 1, ,40 0,62 1,61 1, ,73 0,64 1,55 1, ,89 0,64 1,55 1, ,08 0,65 1,52 1, ,25 0,61 1,64 1, ,04 0,60 1,67 1, ,94 0,60 1,67 1, ,10 0,56 1,79 1, ,87 0,54 1,85 1, ,68 0,53 1,89 1, ,06 0,56 1,79 1,79

6 2 9,58 0,48 2,09 2,09 4 9,38 0,46 2,17 2,17 5 8,17 0,40 2,50 2,50 Pembahasan: Getaran benda pada pegas dengan massa benda yang sama,dan waktui getaran yang sama pula yaitu 20 kali serta periodenya juga sama meskipun terdapat selisih waktu yang sangat kecil namun dianggap sama.sedangkan getaran benda pada pegas pada massa benda yang berbeda,maka akan menghasilkan waktu dan frekwensi yang berbeda pula. Kesimpulan: Getaran benda pada pegas,periode dan frekwensinya dipengaruhi oleh massa benda. 2. Percobaan getaran beban pada ayunan (bandul sederhana). a. Hasil pengamatan Tabel 6.3 Panjang tali(f) = 100 cm (tetap) Beban (gr) 10 T (s) T periode (s) f frekuensi (Hz) 20 20,71 10 : 2,07 207,1 : 0, ,16 10 : 2,02 201,6 : 0, ,57 10 : 1,96 195,7 : 0, ,03 10 : 1,90 190,3 : 0, ,49 10 : 1,95 194,9 : 0, ,58 10 : 2,06 205,8 : 0, ,69 10 : 2,07 206,9 : 0, ,46 10 : 2,15 214,6 : 0, ,79 10 : 2,08 207,9 : 0,48

7 Tabel 6.4 Massa beban (m) = 60 gram (tetap) Beban tali (l) (cm) 10 T (s) T periode (s) T ,61 10 : 1,96 384,5 : 0, ,18 10 : 1,82 330,5 : 0, ,76 10 : 1,78 315,4 : 0, ,17 10 : 1,62 261,5 : 0, ,19 10 : 1,52 230,7 : 0, ,10 10 : 1,41 198,8 : 0, ,45 10 : 1,25 155,0 : 0, ,17 10 : 1,02 103,4 : 0, ,98 10 : 0,78 63,7 : 1,28 Massa benda = 60 gr (tetap) b. Pembahasan Beban / bandul digantungkan pada seutas benang di tiang setinggi +1,5 m.kemudian benda ditarik dari kedudukan setimbang (0) dengan tangan kiri dan sudut penyimpangan 100 (titik A) selanjutnya dilepas dan dihitung kembalinya ke titik A selama 10 hitungan dan dicatat waktunya. Percobaan ini dilakukan berulang-ulang dengan mengganti beban. Pada percobaan kedua menggunakan beban yang sama yaitu 60 gr dengan mengubah panjang tali dari 20 cm sampai 60 cm. Gb.6.15

8 c. Kesimpulan 1. Periode dan frekuensi bandul dipengaruhi oleh beban. Periode dan frekuensi bandul dipengaruhi oleh panjang tali. Laporan Praktikum IPA Modul 6. Benda Bergetar sebagai Sumber Bunyi 3.Percobaan Benda Bergetar Sebagai Sumber Bunyi. a. Hasil Pengamatan b. Pembahasan No Panjang mistar yang Menimbulkan bunyi Keterangan. menonjol (cm) Ya Tidak Bunyi terdengar keras Bunyi agak keras Bunyi lemah Bunyi sangat lemah 5. 5 Hampir tak terdengar

9 Mistar plastik yang diletakan diatas meja dan salah satu tepinya ditonjolkan melebihi bibir meja, kemudian ujung mistar digetarkan dandilakukan sebanyak 5 kali dengan panjang tonjolan yang berbeda. Mistar yang lebih pendek (tonjolannya) lebih cepat getarannya, sedangkan yang lebih panjang lebih lambat sehingga mempengaruhi bunyi yang dihasilkan. c. Kesimpulan 1.Getaran dapat menimbulkan bunyi. 2.Bunyi merambat melalui udara. 4. Percobaan Resonansi Bunyi a. Resonansi Ayunan Bandul. Tabel 6.6 Pengamatan Resonansi Ayunan Bandul No. Bandul A Bandul B Bandul C 1. Digerakan sebentar Beresonansi cepat Beresonansi lambat 2. Digerakan agak lama Resonansi makin lambat Resonansi makin lambat Pembahasan Kami merangkai alat seperti pada gambar Panjang bandul A dan B adalah 30 cm. Bandul C + 40 cm. Bandul A digerakan dengan cara menarik ke samping sejauh 5 cm tegak lurus dengan mistar, lalu dilepaskan. Maka bandul B dan C berayun (beresonansi). Bandul A digerakan lagi dengan mengamati yang lebih lama, ternyata makin lama bandul A berayun, makin lama pula resonansi pada bandul B dan C dan makin lambat, melambat pula resonansinya. Gb Rangkaian Percobaan Resonansi Ayunan Bandul Kesimpulan 1.Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda oleh pengaruh getaran benda yang lain. 2.Syarat terjadinya resonansi adalah jika bunyi tersebut terdengar keras dibandingkan dengan bunyi asalnya. b. Resonansi Bunyi pada Kolom Udara Tabel 6.7 Pengamatan resonansi bunyi pada kolom udara Resonansi K 2 Panjang kolom udara (l) Suhu (T) Keterangan 1(satu) 3 m 28 0 C Celupan gelas ke-1

10 2(dua) 5 m 28 0 C Celupan gelas ke-2 Pembahasan Kami celupkan tabung kaca kedalam bejana berisi air hingga hampir tengelam. Lalu digetarkan sebuah garputala diatas tabung kaca perlahan-lahan tabung kaca ditarik sambil didengarkan, ternyata ada dengungan.kegiatan ini diulangi beberapa kali lagi. Cepat rambat udara V = V = = 331 = 331 x 0, V = 106,604 Panjang kolom udara pada resonansi f adalah x = ¼ λ Panjang kolom udara pada resonansi II adalah l 2 + x = ¾ λ l 2 l 3 = ¾ - ¼ = ½ λ λ = 2 (l 2 -l 1 ) λ= 2 (5-3) λ = 2 x 2 m λ = 4 m Kesimpulan Panjang gelombang bunyi diudara diperoleh dari pengurangan panjang kolom udara pada resonansi kedua dikurangi panjang gelombang bunyi diudara pada resonansi pertama. Jawaban Pertanyaan 1. a. Periode adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu gelombang penuh untuk melewati suatu titik tertentu. b. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melewati suatu titik tiap satuan waktu (biasanya per sekon). 2.frekuensi merupakan hasil kali antara, periode dengan waktu getaran. 3. Faktor yang mempengaruhi periode dan frekuensi pada pegas adalah massa benda (m). Faktor yang mempengaruhi periode dan frekuensi pada bandul ayunan adalah panjang tali dan massa benda. 4. Beberapa pegas yang berbeda elastisitasnya (kelentingannya) masing-masing digantungkan pada sebuah statis. Pada masing-masing pegas tersebut digantungkan benda yang massanya sama. Jika semua pegas itu digetarkan maka frekuensinya berbeda-beda karena elastisitas pegas mempengaruhi periode, waktu gatar dan panjang gelombang. 5. a. Bandul pada ayunan dapat disebut getaran, karena bandul yang satu akan menggerakan bandul yang lainnya. b. Cara yang baik dalam mengukur waktu ayunan adalah tangan kiri memegang stopwatch sementara tangan kanan mengayunkan bandul. Pada hitungan ketiga stopwatch dihidupkan bersamaan tangan kanan mengayunkan bandul. 6. frekuensi getaran yang ditimbulkan berbeda karena rangkaian percobaannya juga berbeda.

11 7. Bunyi ditimbulkan oleh getaran suatu benda. 8. Medium yang bisa menyampaikan bunyi ke telinga pendengar adalah melalui perambatan udara. 9. a. Resonansi adalah peristiwa turut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. b. Syarat terjadinya resonansi adalah jika bunyi tersebut terdengar lebih keras dari bunyi aslinya 10. Panjang pada resonansi kedua = 35 cm. 11. Dalam percobaan ruang tertutup, ternyata suhu udara pada saat itu adalah 7 0 C. Maka cepat rambat bunyi pada tempat tersebut adalah V = 331 x = = 331 x 0, = 53,062 m/s Laporan Praktikum IPA Modul 6. Gelombang Stasioner 2.Percobaan Gelombang Stasioner Rangkaian Alat

12 a. Hasil Percobaan Pada saat rangkaian diujicobakan / dinyalakan maka akan terjadi gelombang pada tali yaitu tali bergetar naik turun. b. Pembahasan 1. Catudaya dipasang pada tegangan 6 volt. Massa beban gantung yang digunakan 75 gram.tegangan tali sama dengan massa beban dibagi panjang tali yaitu: T : M : 75 gram : 50 l 1.5 m 2. Pada saat catudaya dihidupkan pewaktu detik digeser ke arah katrol meja secara perlahan sampai timbul gelombang stasioner pada tali, ternyata muncul gelombang stasioner terlihat berjalan, karena ada energi dari catudaya dan terjadi perpaduan gelombang pada gelombang stasioner. 3. Panjang gelombang dapat diukur pada tali tersebut yaitu: λ 1 : 2 l Dengan n : 1,2,3 n λ 2 : 2 l : 2.1,5 m : 3 : 3 n Catudaya diamati beban ditambah menjadi 100 gram.maka tegangan talinya adalah: T : m : 100 gr : 68 l 1.5 m 4. Catudaya dihidupkan,pewaktu ketik digeser hingga timbul kembali gelombang tali.maka panjang gelombang (λ 2 ) dapat dihitung: λ 2 = m =2.1,5 =3 =1 l Beban ditambah menjadi 125 gr.tegangan tali pada massa tersebut adalah: T = m = 125 gr = 83 l 1.5 m

13 6. Catudaya dihidupkan hingga timbul gelombang pada tali maka panjang gelombangmya 3(λ 3 ) adalah: λ 3 = m =2.1,5 =3 =1 l Perbandingan panjang gelombang λ 1, λ 2 dan λ 3 = 3 : 1,5 : 1 c. Jawaban pertanyaan 1. Batu yang dilemparkan ke kolam menyebabkan terjadinya gelombang dipermukaan air.gelombang ini merupakan gelombang transversal,karena arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatannya. 2. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik,maka cahaya merambatkan partikel-partikel yang bermuatan positif dan negatif dengan frekuensi gelombang pendek dan gelombangnya bergerak lurus kesemua arah. 3. Bentuk gelombang yang buat oleh tali sebagai berikut 4. hal itu dilakukan untuk menjaga elastisitas tali yang bisa menimbulkan gelombang dengan daya tertentu. 5. Jika panjang gelombang berbeda, maka frekuansinya tetap atau sama. 6. f = atau f =

14 Panjang gelombang 1 (λ 1 ) = 3 f = = = = f 1 = = Hertz Panjang gelombang 2 (λ 2 ) = 1,5 f =

15 = = = f 1 = = Hertz Panjang gelombang 3 (λ 3 ) = 1 f = = =

16 = f 1 = = Hertz