Fisika SMA Kelas XII
20
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
Penyelesaian
l = 60 cm = 0,6 m
m = 20 gr = 2.10
-2
kg F = 30 N
a. Nada atas kedua, n = 2 l
2
= λ
0,6 =
. λ → λ = 0,4 m
b. Frekuensi nada atas kedua Cepat
rambat gelombang memenuhi hukum Melde :
= = 30 ms
Berarti frekuensi nada atas kedua sebesar : f
2
= =
= 750 Hz
Seutas dawai panjang 80 cm memiliki massa 9 gr. Jika kedua ujungnya dijepit dan ditegangkan dengan tegangan
200 N maka tentukan : a. frekuensi nada dasar
b. frekuensi nada atas pertama c. frekuensi nada atas kedua
d. perbandingan f
: f
1
: f
2
2. Pipa Organa
Kalian tentu pernah melihat seruling atau terompet dan mendengar suaranya. Keduanya merupakan alat musik
tiup. Alat musik itulah contoh dari pipa organa. Pipa organa merupakan semua pipa yang berongga didalamnya. Bahkan
kalian dapat membuatnya dari pipa paralon. Pipa organa ini ada dua jenis yaitu pipa organa terbuka
berarti kedua ujungnya terbuka dan pipa organa tertutup berarti salah satu ujungnya tertutup dan ujung lain terbuka.
Kedua jenis pipa ini memiliki pola gelombang yang berbeda. Perhatikan penjelasan berikut.
a. Pipa organa
terbuka
Apabila pipa organa ditiup maka udara-udara dalam pipa akan bergetar sehingga menghasilkan bunyi. Gelombang
yang terjadi merupakan gelombang longitudinal. v
=
Bunyi
21
Penting
Perbandingan frekuensi pada nada-nada dawai dan pipa
organa memiliki pola yang sama.
f : f
1
: f
2
.... = 1 : 2 : 3 : ..... Perbedaan dari kedua sumber
bunyi itu adalah pada jumlah simpul dan perutnya. Perhati-
kan Gambar 2.3 dan Gambar 2.4.
Untuk mempermudah melihat pola gelombangnya dapat digambarkan simpangan getarnya partikel-partikel
warnanya. Ujung-ujung terbukanya terjadi regangan sehingga terjadi rapatan maupun regangan simpul dan
perut. Pola gelombang yang terjadi pada organa terbuka
dapat terlihat seperti pada Gambar 2.4. Bagian a terjadi nada dasar n = 0, l =
λ, bagian b terjadi nada atas pertama n = 1, l =
λ dan bagian c terjadi nada atas kedua n = 2, l =
λ. Pola ini jika diteruskan akan se- lalu bertambah
λ setiap peningkatan nada ke atas. Dari gambaran itu dapat dirumuskan seperti berikut.
Pipa organa terbuka : nada : n = 0, 1, 2, ....
................. 2.3 panjang : l =
λ, λ, λ, .... Dari persamaan 2.3 ini dapat ditentukan besar
frekuensi nadanya dengan persamaan berikut.
CONTOH 2.2
Sebuah pipa dari bambu panjangnya 20 cm. Cepat rambat bunyi di udara saat itu 320 ms. Tentukan
panjang gelombang dan frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya saat ditiup
Penyelesaian l
= 20 cm = 0,2 m v
= 320 ms
Nada dasar : l
= λ
λ = 2 l = 2 . 0,2 = 0,4 m
f =
= = 800 Hz
Nada atas kedua : l
= λ
2
λ
2
= l = . 0,133 = 0,4 m f
2
= f =
= = 2400 Hz
Gambar 2.4
Pola gelombang pada pipa or- gana terbuka.
l A
B
a B
A
b B
A
c p
s p
p p
p s
s
p p
p p
s s
s
Fisika SMA Kelas XII
22
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
Gambar 2.5
Pola gelombang pipa organa tertutup.
l
a
b
c
Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 30 cm. Pada saat ditiupkan udara ternyata kecepatan bunyinya
340 ms. Tentukan : a. panjang gelombang dan frekuensi nada dasar,
atas pertama dan atas kedua. b. tentukan
perbandingan f
: f
1
: f
2
b. Pipa organa tertutup
