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
Pipa organa tertutup berarti salah satu ujungnya tertutup dan ujung lain terbuka. Saat ditiup maka pada
ujung terbuka terjadi regangan dan pada ujung tertutup terjadi rapatan. Pola gelombang simpangan getar partikel
udara dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.5. Pada Gambar 2.5a terjadi nada dasar n = 0 l =
λ, bagian b menunjukkan nada atas pertama n = 1, l =
λ, dan bagian c menunjukkan nada atas kedua n = 2, l =
λ. Pola ini akan terus bertambah λ setiap naik satu nada dan dapat dirumuskan sebagai berikut.
Pipa organa tertutup : nada : n = 0, 1, 2, .......................... 2.4
.......................... 2.3 panjang : l =
λ, λ, λ, ...
CONTOH 2.3
1. Pipa organa tertutup memiliki panjang 18 cm. Pada saat ditiup terjadi nada atas pertama. Jika
cepat rambat bunyi di udara saat itu 330 ms maka tentukan panjang gelombang dan frekuensi nada
tersebut
Penyelesaian
l = 18 cm, n = 1
v = 330 ms
Panjang gelombangnya : l
= λ
1
λ
1
= =
= 24 cm = 0,24 m dan frekuensinya sebesar :
f
1
= =
= 1375 Hz
p s
p p
p p
p s
s s
s s
Bunyi
23
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
LATIHAN 1
4. Pada suatu pipa organa terbuka dengan panjang 40 cm di dalamnya terjadi
dua buah simpul. Nada dari pipa ini beresonansi dengan pipa organa lain
yang tertutup serta membentuk empat simpul, maka berapakah panjang pipa
organa tertutup itu? 5. Dua pipa organa terbuka panjang
dan suhunya sama ditiup seorang anak secara bergantian. Pipa organa
pertama menghasilkan nada atas pertama sedang pipa organa kedua
menghasilkan nada atas kedua. Tentukan perbandingan frekuensi
pipa organa pertama dan kedua 6. Pada suatu hari ketika laju rambat
bunyi sebesar 345 ms, frekuensi dasar suatu pipa organa yang tertutup
salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika nada atas kedua pipa organa
tertutup ini panjang gelombangnya sama dengan nada atas ketiga suatu
pipa organa yang terbuka kedua unjungnya, maka berapakah panjang
pipa organa terbuka itu ? 2. Pipa organa terbuka dan tertutup ditiup secara
bersamaan. Pipa organa terbuka yang panjangnya 30 cm terjadi nada atas kedua. Berapakah pan-
jang pipa organa tertutup yang harus dipakai agar terjadi resonansi pada nada atas perta-
manya?
Penyelesaian
l
A
= 30 cm, n
A
= 2 l
B
= ? , n
B
= 1 Terjadi
resonansi berarti
f
A
= f
B
dan juga l
A
= l
B
. Perbandingan panjangnya memenuhi : =
= berarti l
B1
= 15 cm
Pada pipa organa terbuka nada atas pertama dihasilkan panjang gelombang sebesar 60 cm
dan pada pipa organa tertutup nada atas pertama dihasilkan panjang gelombang sebesar
L
. Bila kedua pipa panjangnya sama, maka berapakah
nilai ?
1. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10
-2
kg ditegangkan 200 N, maka saat dipetik akan
menghasilkan nada-nada. Tentukan : a. frekuensi nada dasar dan
b. frekuensi nada atas kedua yang
dihasilkan piano 2. Seutas dawai panjangnya 90 cm
bergetar dengan nada atas pertama berfrekuensi 300 Hz, maka tentukan :
a. panjang gelombang di dawai, b. cepat rambat gelombang pada
dawai, c. frekuensi nada dasar dawai,
d. frekuensi nada atas kedua dawai 3. Sebuah pipa organa terbuka yang
memiliki panjang 60 cm menghasilkan suatu nada. Cepat rambat bunyi di
udara 300 ms. Jika pipa tersebut menghasilkan nada atas kedua maka
berapakah frekuensi gelombang bunyi yang terjadi?
Fisika SMA Kelas XII
24
C. Intensitas dan Taraf Intensitas
