Laporan Praktikum Hukum Melde. DOCX
BAB I
DATA HASIL PENGAMATAN
BAB II
PEMBAHASAN
Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui perilaku
gelombang berdiri pada tali, menentukan frekuensi-frekuensi harmonik gelombang
pada tali dan menjelaskan pengaruh tegangan tali dan rapat massa tali terhadap
cepat rambat gelombang pada tali.
Percobaan ini dilakukan berdasarkan Hukum Melde yang mempelajari tentang
besaran-besaran yang mempengaruhi cepat rambat gelombang transversal pada
tali. Cepat rambat gelombang bergantung pada sifat-sifat medium, tetapi tidak
bergantung pada gerak relative sumber gelombang terhadap medium. Misalnya
cepat rambat gelombang pada tali hanya bergantung pada sifat-sifat tali.
Jika pada tali yang panjang dikirimkan pulsa gelombang dengan mudah dapat
ditunjukan bahwa cepat rambat penjalaran pulsa gelombang bertambah bila
tegangan tali ditingkatkan. Selanjutnya, jika terdapat dua buah tali, yaitu tali ringan
dan tali berat dengan tegangan yang sama, pulsa gelombang akan menjalar lebih
lambat pada tali berat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa apabila tegangan tali
ditingkatkan, maka cepat rambat gelombang akan semakin cepat. Sebaliknya,
apabila tegangan tali dikendurkan, maka cepat rambat gelombang akan semakin
lambat (berkurang). Dan cepat rambat gelombang akan menjalar lebih cepat bila
berada pada tali yang ringan, berbeda ketika berada pada tali yang berat, maka
cepat rambat gelombang akan menjalar lebih lambat. Jadi, cepat rambat
gelombang pada tali berhubungan dengan tegangan tali dan massa per satuan
panjang (rapat massa) tali sesuai dengan persamaannya pada dasar teori.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan dalam praktikum ini, saat vibrator
dihubungkan pada sumber tegangan, maka akan timbul gelombang transversal
yang merambat dari vibrator ke katrol dan dipantulkan oleh katrol ke vibrator, dan
akhirnya timbul superposisi antara gelombang datang dengan gelombang pantul
yang menghasilkan simpangan sama dengan nol (gelombang stasioner) pada tali,
sehingga simpul dan perut yang terbentuk dapat diamati.
Selanjutnya, berdasarkan data yang diperoleh pada percobaan pertama
untuk mengetahui hubungan tegangan tali dengan panjang gelombang, yang mana
dalam percobaan ini dilakukan variasi massa beban gantung, diperoleh cepat
rambat sinusoidal dan cepat rambat Meldenya setelah dirata-rata masing-masing
sebesar 32 m/s dan 58,74 m/s dengan panjang gelombang dan frekuensi harmonic
rata-ratanya masing-masing sebesar 3,2 m dan 10 Hz. Sedangkan pada percobaan
kedua
untuk mengetahui hubungan frekuensi dengan panjang gelombang, yang
mana dalam percobaan ini dilakukan variasi terhadap frekuensi gelombang,
diperoleh cepat rambat sinusoidal dan cepat rambat Meldenya setelah dirata-rata
masing-masing sebesar 16,004 m/s dan 51,98 m/s dengan panjang gelombang rataratanya adalah 2,66 m.
Dari data yang diperoleh tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar
rapat massa linier tali, maka semakin kecil cepat rambat gelombang. Semakin besar
rapat massa linier tali juga akan mempengaruhi panjang gelombang yang
terbentuk, yaitu semakin kecil. Sehingga jika dianalisis dengan menggunakan
persamaan cepat rambat gelombang sinusoidal, maka didapatkan cepat rambat
yang semakin kecil pula.
Jika dianalisis dengan Hukum Melde, besarnya cepat rambat gelombang
dinyatakan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada tali, berbanding lurus
dengan akar panjang tali dan berbanding terbalik dengan akar massa tali. Sehingga
dengan bertambah besarnya gaya ketegangan pada tali, maka cepat rambat
gelombang pun semakin besar.
Pada percobaan pertama dengan variasi massa beban bila dilihat dari grafik
hubungan tegangan tali dengan panjang gelombang, dapat diketahui bahwa
semakin besar massa beban yang digantungkan, maka akan terjadi panjang
gelombang yang semakin besar pula. Hal ini menyebabkan cepat rambat
gelombang menjadi semaki besar.
Pada percobaan kedua dengan variasi frekuensi bila dilihat dari grafik
hubungan frekuensi dengan panjang gelombang, dapat diketahui bahwa semakin
besar frekuensi yang digunakan, maka akan terjadi panjang gelombang yang
semakin besar pula. Hal ini menyebabkan semakin besar cepat rambat gelombang.
Sehingga grafik hubungan tegang tali dengan panjang gelombang berbanding lurus
dengan grafik hubungan frekuensi dengan panjang gelombang.
Adapun nilai ketidakpastian pada percobaan pertama dengan variasi massa
beban diperoleh nilai ketepatan rata-ratanya sebesar 33% dengan nilai eror rataratanya sebesar 67%. Sedangkan pada percobaan kedua dengan variasi frekuensi
diperoleh nilai ketepatannya setelah dirata-rata sebesar 60% dengan nilai eror rataratanya sebesar 40%.
Jauhnya perbedaan nilai ketepatan dan besarnya nilai eror yang dihasilkan
dapat disebabkan oleh beberapa factor. Yang pertama adalah adanya kesalahan
dalam melihat jumlah perut yang terbentuk pada gelombang berdiri, karena sulit
bagi praktikan untuk menentukan jumlah perut yang terbentuk walaupun telah
dilakukan berbagai cara, seperti dengan menggunakan kertas berwarna putih agar
gelombang berdiri lebih terlihat dan juga telah diamati dari berbagai sudut. Faktor
berikutnya adalah kemungkinan posisi katrol yang ikut bervibrasi karena level
getaran yang praktikan gunakan adalah dalam level maksimal sehingga gelombang
yang terbentuk agak sulit diukur. Kemudian adanya kesalahan dalam perhitungan
sehingga data yang dihasilkan pun menjadi berbeda. Dan factor yang terakhir, yaitu
keterbatasan keterampilan dari praktikan dalam menyetting audio generator dan
viratornya.
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan
sebagai berikut:
1. Gelombang berdiri akan terjadi bila gelombang terbatas dalam suatu
ruang.
2. Diperoleh frekuensi harmonik sebesar 10 Hz pada variasi massa beban
dan 6 Hz pada variasi frekuensi.
3. Tingkat ketegangan tali yang besar dengan rapat massa tali yang kecil
akan menyebabkan gelombang pada tali akan merambat dengan
cepat.
DATA HASIL PENGAMATAN
BAB II
PEMBAHASAN
Dalam praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui perilaku
gelombang berdiri pada tali, menentukan frekuensi-frekuensi harmonik gelombang
pada tali dan menjelaskan pengaruh tegangan tali dan rapat massa tali terhadap
cepat rambat gelombang pada tali.
Percobaan ini dilakukan berdasarkan Hukum Melde yang mempelajari tentang
besaran-besaran yang mempengaruhi cepat rambat gelombang transversal pada
tali. Cepat rambat gelombang bergantung pada sifat-sifat medium, tetapi tidak
bergantung pada gerak relative sumber gelombang terhadap medium. Misalnya
cepat rambat gelombang pada tali hanya bergantung pada sifat-sifat tali.
Jika pada tali yang panjang dikirimkan pulsa gelombang dengan mudah dapat
ditunjukan bahwa cepat rambat penjalaran pulsa gelombang bertambah bila
tegangan tali ditingkatkan. Selanjutnya, jika terdapat dua buah tali, yaitu tali ringan
dan tali berat dengan tegangan yang sama, pulsa gelombang akan menjalar lebih
lambat pada tali berat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa apabila tegangan tali
ditingkatkan, maka cepat rambat gelombang akan semakin cepat. Sebaliknya,
apabila tegangan tali dikendurkan, maka cepat rambat gelombang akan semakin
lambat (berkurang). Dan cepat rambat gelombang akan menjalar lebih cepat bila
berada pada tali yang ringan, berbeda ketika berada pada tali yang berat, maka
cepat rambat gelombang akan menjalar lebih lambat. Jadi, cepat rambat
gelombang pada tali berhubungan dengan tegangan tali dan massa per satuan
panjang (rapat massa) tali sesuai dengan persamaannya pada dasar teori.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan dalam praktikum ini, saat vibrator
dihubungkan pada sumber tegangan, maka akan timbul gelombang transversal
yang merambat dari vibrator ke katrol dan dipantulkan oleh katrol ke vibrator, dan
akhirnya timbul superposisi antara gelombang datang dengan gelombang pantul
yang menghasilkan simpangan sama dengan nol (gelombang stasioner) pada tali,
sehingga simpul dan perut yang terbentuk dapat diamati.
Selanjutnya, berdasarkan data yang diperoleh pada percobaan pertama
untuk mengetahui hubungan tegangan tali dengan panjang gelombang, yang mana
dalam percobaan ini dilakukan variasi massa beban gantung, diperoleh cepat
rambat sinusoidal dan cepat rambat Meldenya setelah dirata-rata masing-masing
sebesar 32 m/s dan 58,74 m/s dengan panjang gelombang dan frekuensi harmonic
rata-ratanya masing-masing sebesar 3,2 m dan 10 Hz. Sedangkan pada percobaan
kedua
untuk mengetahui hubungan frekuensi dengan panjang gelombang, yang
mana dalam percobaan ini dilakukan variasi terhadap frekuensi gelombang,
diperoleh cepat rambat sinusoidal dan cepat rambat Meldenya setelah dirata-rata
masing-masing sebesar 16,004 m/s dan 51,98 m/s dengan panjang gelombang rataratanya adalah 2,66 m.
Dari data yang diperoleh tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar
rapat massa linier tali, maka semakin kecil cepat rambat gelombang. Semakin besar
rapat massa linier tali juga akan mempengaruhi panjang gelombang yang
terbentuk, yaitu semakin kecil. Sehingga jika dianalisis dengan menggunakan
persamaan cepat rambat gelombang sinusoidal, maka didapatkan cepat rambat
yang semakin kecil pula.
Jika dianalisis dengan Hukum Melde, besarnya cepat rambat gelombang
dinyatakan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada tali, berbanding lurus
dengan akar panjang tali dan berbanding terbalik dengan akar massa tali. Sehingga
dengan bertambah besarnya gaya ketegangan pada tali, maka cepat rambat
gelombang pun semakin besar.
Pada percobaan pertama dengan variasi massa beban bila dilihat dari grafik
hubungan tegangan tali dengan panjang gelombang, dapat diketahui bahwa
semakin besar massa beban yang digantungkan, maka akan terjadi panjang
gelombang yang semakin besar pula. Hal ini menyebabkan cepat rambat
gelombang menjadi semaki besar.
Pada percobaan kedua dengan variasi frekuensi bila dilihat dari grafik
hubungan frekuensi dengan panjang gelombang, dapat diketahui bahwa semakin
besar frekuensi yang digunakan, maka akan terjadi panjang gelombang yang
semakin besar pula. Hal ini menyebabkan semakin besar cepat rambat gelombang.
Sehingga grafik hubungan tegang tali dengan panjang gelombang berbanding lurus
dengan grafik hubungan frekuensi dengan panjang gelombang.
Adapun nilai ketidakpastian pada percobaan pertama dengan variasi massa
beban diperoleh nilai ketepatan rata-ratanya sebesar 33% dengan nilai eror rataratanya sebesar 67%. Sedangkan pada percobaan kedua dengan variasi frekuensi
diperoleh nilai ketepatannya setelah dirata-rata sebesar 60% dengan nilai eror rataratanya sebesar 40%.
Jauhnya perbedaan nilai ketepatan dan besarnya nilai eror yang dihasilkan
dapat disebabkan oleh beberapa factor. Yang pertama adalah adanya kesalahan
dalam melihat jumlah perut yang terbentuk pada gelombang berdiri, karena sulit
bagi praktikan untuk menentukan jumlah perut yang terbentuk walaupun telah
dilakukan berbagai cara, seperti dengan menggunakan kertas berwarna putih agar
gelombang berdiri lebih terlihat dan juga telah diamati dari berbagai sudut. Faktor
berikutnya adalah kemungkinan posisi katrol yang ikut bervibrasi karena level
getaran yang praktikan gunakan adalah dalam level maksimal sehingga gelombang
yang terbentuk agak sulit diukur. Kemudian adanya kesalahan dalam perhitungan
sehingga data yang dihasilkan pun menjadi berbeda. Dan factor yang terakhir, yaitu
keterbatasan keterampilan dari praktikan dalam menyetting audio generator dan
viratornya.
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan
sebagai berikut:
1. Gelombang berdiri akan terjadi bila gelombang terbatas dalam suatu
ruang.
2. Diperoleh frekuensi harmonik sebesar 10 Hz pada variasi massa beban
dan 6 Hz pada variasi frekuensi.
3. Tingkat ketegangan tali yang besar dengan rapat massa tali yang kecil
akan menyebabkan gelombang pada tali akan merambat dengan
cepat.