LAPORAN FISIKA DASAR II GELOMBANG STASIONER

GELOMBANG STASIONER

Wahdini Ramli, Fatimah H. M. Adam, Rahmatiah

Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Makassar

Abstrak

Telah dilakukan eksperimen Gelombang Stasioner dengantujuan memahami prinsip kerja percobaan gelombang tali, hubunganantara tegangan tali dengan cepat rambat gelombang pada tali, danhubungan antara rapat massa tali dengan cepat rambat gelombangpada tali. Alat dan bahan yang digunakan adalah vibrator, powersupply, neraca Ohauss 310 g, mistar, kabel, katrol, dan bebangantung. Prosedur kerja pada kegiatan pertama yaitu menentukanhubungan kecepatan gelombang dan tegangan dengan penmbahan bebangantung sedangkan kegiatan kedua menentukan hubungan kecepatangelombang dan rapat massa tali dengan jenis tali berbeda. Hasilpengamatan pada kegiatan pertama, diperoleh cepat rambat gelombangberbanding lurus dengan akar gaya tegangan. Pada kegiatan kedua,cepat rambat gelombang berbanding terbalik dengan akar rapatmassa. Dari keseluruhan diperoleh kesimpulan prinsip percobaanyaitu dengan jenis tali dengan massa beban tertentu yang diberikangetaran dari vibrator akan menimbulkan gelombang stsioner denganjumlah dan panjang gelombang yang berbeda. Hubungan dari kegiatan1 dan 2 diperoleh v~√F dan v~√1 /μ. Persamaan cepat rambat

gelombang tali dari kegiatan 1 dan 2 adalah v=√Fμ . Dengan persen

diff berdasarkan teori dan praktiku <2% sehingga praktikum iniberhasil.

Kata kunci: cepat rambat gelombang, gaya tegangan,

jumlah gelombang, panjang gelombang, rapat massa.

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana prinsip kerja percobaan gelombang tali?

2. Bagaimana hubungan antara tegangan tali dengan cepat

rambat gelombang pada tali?

3. Bagaimana hubungan antara rapat massa tali dengan

cepat rambat gelombang pada tali?

4. Bagaimana persamaan cepat rambat gelombang tali?

TUJUAN

1. Memahami prinsip kerja percobaan gelombang tali.

2. Memahami hubungan antara tegangan tali dengan cepat

rambat gelombang pada tali.

3. Memahami hubungan antara rapat massa tali dengan

cepat rambat gelombang pada tali.

4. Memformulasikan persamaan cepat rambat gelombang

tali.

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

Bila gelombang mengenai suatu rintangan, atau

datang pada ujung media di mana gelombang tersebut

berjalan, paling tidak sebagian gelombang akan

dipantulkan. Sebuah pulsa gelombang berjalan pada

seutas tali akan dipantulkan, jika ujung tali tetap

maka gelombangnya kembali ke kanan ke sisi atas jika

ujungnya bebas. Bila ujungnya diikat pada penopang maka

pulsa yang mencapai ujung tetapnya akan mengerjakan

gaya (ke atas) pada penopangnya (Giancoli, 2001: 389-

390).

Pada gelombang mekanik seperti gelombang pada tali

atau gelombang bunyi diudara, energi dan momentum

dipindahkan melalui gangguan dalam medium. Tali biola

dipetik atau digesek, dan gangguan terhadap tali

dijalarkan sepanjang tali. Pada saat yang bersamaan,

tali yang bergetar menghasilkan sedikit perubahan pada

tekanan udara disekitarnya, dan perubahan tekanan ini

dijalarkan sebagai gelombang bunyi melalui udara. Pada

kedua peristiwa diatas gangguan dijalarkan karena

sifat-sifat elastik medium. Meskipun ragam fenomena

gelombang yang dapat diamati di alam luar biasa

banyaknya, banyak ciri yang sama pada semua jenis

gelombang, dan ciri-ciri lainnya sama-sama dimiliki

oleh sejumlah besar fenomena gelombang (Tipler, 1991:

471-172).

Jika menggetarkan tali secara kontinu, akan ada

gelombang berjalan dalam kedua arah, dan gelombang

berjalan sepanjang tali akan berinterferensi dengan

gelombang pantul yang dating kembali. Tetapi jika Anda

menggetarkan tali pada frekuensi yang tepat, kedua

gelombang berjalan akan berinterferensi sedemikian rupa

sehingga akan dihasilkan gelombang tegak dengan

amplitudo yang besar. Tali secara sederhana berosilasi

naik dan turun dengan pola yang tetap. Titik

interferensi destruktif, di mana tali dipertahankan

tenang, disebut simpul; titik interferensi konstruktif,

di mana tali berosilasi dengan amplitudo maksimum,

disebut perut. Simpul dan perut dipertahankan dalam

posisi yang tetapm untuk frekuensi tertentu. Gelombang

tegak adalah hasil interferensi dua gelombang berjalan

dalam arah yang berlawanan (Giancoli, 2001: 393).

Seutas tali dengan salah satu ujungnya diikat pada

suatu penggetar (vibrator) di A, sedangkan pada ujung

yang lain dipentalkan pada sebuah katrol dan diberi

beban yang bermassa M. Besar tegangan tali adalah besar

gaya berat dari massa beban yang digantungkan. Jika

vibrator digetarkan listrik dengan frekuensi f, maka

energi gelombang melalui akan bergerak dari A ke B,

energi gelombang ini menyebabkan tali menjadi

bergelombang. Pantulan gelombang oleh simpul di B

menyebabkan adanya gelombang yang arahnya berlawanan

dengan gelombang datang dari sumber (titik A).

Perpaduan (interferensi) gelombang datang dan gelombang

pantul ini menghasilkan gelombang stasioner (Herman,

2015: 51).

Menurut Herman (2015: 52), satu gelombang yang

terbentuk jika terdapat tiga simpul atau dua perut.

Jika frekuensi penggetar dapat diketahui dan panjang

gelombang dapat dihitung maka cepat rambat gelombang

pada tali dapat ditentukan. Selain itu,cepat rambat

gelombang pada tali dapat ditentukan dengan persamaan:

v = √Fμv = λf

dengan:

v = laju rambat gelombang tali (m/s)

F = gaya tegangan tali (N)

μ = rapat massa tali (kg/m)λ = panjang gelombang (m)

f = frekuensi getar vibrator (Hz)

Menurut Young (2001: 35), kita dapat menurukan

fungsi gelombang untuk gelombang berdiri dengan

menambahkan fungsi gelombang y1(x,t) dan y2(x,t) untuk

dua gelombang dengan amplitudo yang sama,periode yang

sama,dan panjang gelombang yang sama yang berjalan

dalam arah yang berlawanan. Disini y1(x,t) menyatakan

gelombang masuk yang berjalan kekiri sepanjang sumbu x

positif yang tiba dititik x=0 dan direfleksikan y2(x,t)

menyatakan gelombang yang direfleksikan dari ujung

tetap dawai akan dibalikkan,sehingga kita memberikan

tanda negarif untuk salah satu gelombang itu:

y1(x,t) = A sin(ωt + kx) (berjalan ke kiri)

y2(x,t) = -A sin(ωt - kx) (berjalan ke kanan)

Perubahan tanda bersesuaian dengan perubahan fasa

sebesar 1800 atau π radian. Di x = 0 gerak dari

gelombang masuk adalah A sin ωt,yang dapat juga

dituliskan sebagai A sin (ωt + π). Fungsi gelombang

ntuk gelombang berdiri iu adalah jumlah dari fungsi-

fungsi gelombang individu tersebut:

y(x,t) = y1(x,t) + y2(x,t) = A¿

Menggunakan identitas sinus dari jumlah dan selisih dua

sudut: sin (a ± b) = sin a cos b ± cos a sin b. dengan

menggunakan ini dan dengan menggabungkan suku-suku,

kita mendapat fungsi gelombang untuk gelombang berdiri

itu:

y(x,t) = y1(x,t) + y2(x,t) = (2A sin kx) cos ωt,

atau y(x,t) = (Asw sin kx) cos ωt

Amplitudo gelombang berdiri adalah Asw adalah dua kali

amplitudo A dari yang mana saja dari gelombang berjalan

yang semula:

Asw = 2A

Alat dan Bahan

1. Alat

a. Vibrator (penggetar) = 1 buah

b. Variabel Power Supply = 1 buah

c. Neraca Ohauss 310 gram = 1 buah

d. Mistar = 1 buah

e. Kabel penghubung = 2 buah

f. Katrol = 1 buah

g. Meteran gulung = 1 buah

2. Bahan

a. Beban gantung = 5 buah

b. Tali/benang = 3 buah

Identifikasi Variabel

Kegiatan 1: Menyelidiki hubungan kecepatan gelombang

dengan tegangan tali

1. Variabel manipulasi

Massa beban (m)

2. Variabel respon

a. Panjang tali akhir (l)

b. Jumlah gelombang (n)

3. Variabel kontrol

a. Massa tali (m)

b. Frekuensi getaran (f)

c. Panjang tali awal (l)

Kegiatan 2: Menyelidiki Hubungan Antara Kecepatan

Rambat Gelombang Dengan Massa Persatuan Panjang Tali.


Massa tali (m)

2. Variabel respon

a. Panjang tali akhir (l)

b. Jumlah gelombang (n)

3. Variabel kontrol

a. Massa beban (m)

b. Frekuensi getaran (f)

c. Panjang tali awal (l)

Definisi Operasional Variabel

Kegiatan 1: Menyelidiki hubungan kecepatan gelombang

dengan tegangan tali


Massa beban (m) adalah beban yang dikaitkan dengan

ujung tali yang dihubungkan oleh katrol yang diukur

dengan menggunakan neraca Ohauss 310 gram dengan

satuan gram (g).

2. Variabel respon

a. Panjang tali akhir (l) adalah panjang tali ketika

sampai pada posisi dimana gelombang stasionernya

terlihat paling jelas yang diukur dengan

menggunakan meteran gulung dimulai pada

pertengahan katrol hingga ke vibrator dengan

satuan centimeter (cm).

b. Jumlah gelombang (n) adalah jumlah gelombang

stasioner yang terbentuk akibat vibrator ketika

catu daya dinyalakan yang dihitung dengan melihat

jumlah simpul dimana satu gelombang terdiri dari 3

simpul dan tidak bersatuan.

3. Variabel kontrol

a. Massa tali (m) adalah ukuran materi dari tali yang

diukur dengan menggunakan neraca Ohauss 310 gram

dengan satuan gram (g).

b. Frekuensi getaran (f) adalah jumlah gelombang yang

terbentuk tiap satu sekon yang telah ditentukan

dari PLN yaitu 50 Hz dengan satuan hertz (Hz).

c. Panjang tali awal (l) adalah panjang tali yang

diukur sebelumnya dengan menggunakan mistar dari

ujung tali satu ke ujung tali yang lainnya yang

ditentukan 100 cm dengan satuan centimeter (cm)




Massa tali (m) adalah ukuran materi dari 3 jenis tali

yang diukur dengan menggunakan neraca Ohauss 310 gram


2. Variabel respon

a. Panjang tali (l) adalah panjang tali ketika sampai

pada posisi dimana gelombang stasionernya terlihat

paling jelas yang diukur dengan menggunakan

meteran gulung dimulai pada pertengahan katrol

hingga ke vibrator dengan satuan centimeter (cm).

b. Jumlah gelombang (n) adalah jumlah gelombang

stasioner yang terbentuk akibat vibrator ketika

catu daya dinyalakan yang dihitung dengan melihat

jumlah simpul dimana satu gelombang terdiri dari 3

simpul dan tidak bersatuan.

3. Variabel kontrol

a. Massa beban (m) adalah beban yang dikaitkan dengan

ujung tali yang dihubungkan oleh katrol yang

diukur dengan menggunakan neraca Ohauss 310 gram


b. Frekuensi getaran (Hz) adalah jumlah gelombang

yang terbentuk tiap satu sekon yang telah

ditentukan dari PLN yaitu 50 Hz dengan satuan

hertz (Hz).

c. Panjang tali awal (l) adalah panjang tali yang

diukur sebelumnya dengan menggunakan mistar dari

ujung tali satu ke ujung tali yang lainnya yang

ditentukan 100 cm dengan satuan centimeter (cm)

Prosedur Kerja

Kegiatan 1: Hubungan antara kecepatan rambat gelombang

dengan gaya tegangan.

1. Menimbang massa beban yang digunakan sebanyak lima

macam dengan alat ukur neraca Ohauss 310 gram.

2. Mengambil sepotong benang atau tali lalu diikatkan

salah satu ujungnya pada vibrator lalu dipentalkan

pada katrol dan diberi beban sebesar M1

3. Setelah menyusun berdasarkan gambar di atas, maka

nyalakan Power Supply sehingga vibrator bergetar.

4. Mengatur panjang tali sambil menggeser-geser

vibrator sehingga terbentuk gelombang

stasioner.

5. Mengukur panjang tali dari vibrator sampai katrol

pada saat terbentuk gelombang stasioner.

6. Menentukan jumlah simpul kemudian hitung

panjang gelombang.

7. Mengulangi kegiatan a sampai e sebanyak 5 kali

dengan massa beban yang berbeda.

8. Mencatat seluruh hasil pengamatan pada tabel

pengamatan yang tersedia.

9. Menghitung kecepatan rambat gelombang setiap

percobaan.



1. Menyiapkan tiga macam tali/benang yang

berbeda besarnya.

2. Mengambil sebuah tali/benang, ukur panjangnya

lalu timbang.

3. Melakukan kegiatan a untuk jenis benang lain

4. Menghitung massa tiap persatuan panjang tali.

5. Mengambil sepotong tali/benang pertama, ikatkan

salah satu ujungnya pada vibrator, sedang ujung

yang lain dipentalkan pada katrol dan diberikan

beban M.

6. Menyalakan Power Supply sehingga vibrator

bergetar kemudian atur panjang tali sehingga

terbentuk gelombang.

7. Mengukur panjang tali dari vibrator sampai katrol

pada saat terbentuk gelombang stasioner.

8. Mencatat banyaknya simpul yang terjadi.

9. Mengulangi kegiatan d sampai h untuk jenis tali

yang lain dengan massa beban tetap.

10. Mencatat semua hasil pengamatan pada lembar

pengamatan.

11. Menghitung cepat rambat gelombang tali pada

setiap percobaan.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil Pengamatan

Kegiatan 1: Hubungan tegangan tali dengan kecepatan

gelombang

NST Neraca Ohauss =

SP = 110 gram SN =

0,110 gram

= 0,1 gram = 0,01 gram

NST mistar

NST = 110

cm=¿0,1 cm

∆x = 0,05 cm

Frekuensi getar (f) = 50 Hz

Tabel 1. Hubungan tegangan tali dengan kecepatan

gelombang

NoMassa beban

(g)

Panjang tali

(cm)

Jumlah

gelombang1 {34,82±0,01} {60,00±0,05} 22 {40,00±0,01} {64,60±0,05} 23 {47,01±0,01} {68,70±0,05} 24 {55,03±0,01} {79,00±0,05} 25 {59,31±0,01} {88,50±0,05} 2

Kegiatan 2: Hubungan antara rapat massa tali dengan

kecepatan rambat gelombang tali

Rapat massa tali 1 = 0,0054 g/cm



Massa beban = |47,01±0,01| gramFrekuensi getar = 50 Hz

Tabel 2. Hubungan tegangan tali dengan kecepatan

gelombang

No Jenis tali Panjang tali (cm)Jumlah

gelombang

1 I {89,40±0,05} 1,5

2 II {79,70±0,05} 2

3 III {69,70±0,05} 2

ANALISIS DATA

Analisis data



1. Kecepatan rambat gelombang v=λ.f

a. Untuk m1=|34,82±0,01| gram

λ=panjang tali (m)jumlah gelombang

λ=0,60 m2

λ=0,3000 mv=0,3000×50v=15,000m /s

b. Untuk m2=|40,00±0,01| gram


λ=0,6460m2

λ=0,323 mv= 0,323×50

v=16,150m /s

c. Untuk m3=|47,01±0,01| gram


λ=0,6870 m2

λ=0,3435 mv=0,3435 ×50v=17,175m /s

d. Untuk m4=|55,03±0,01| gram


λ=0,79 m2

λ=0,395 mv=0,395×50v=19,750m /s

e. Untuk m5=|59,31±0,01| gram


λ=0,88502

λ=0,4425 mv=0,4425×50v=22,125m /s

2. Tegangan tali (F=m.g)

a. Untuk m1=|34,82±0,01| gram

F=m.gF=0,03482×10

F=0,3482 kgm /s2

b. Untuk m2=|40,00±0,01| gram

F=m.gF=0,04×10

F=0,4000 kgm /s2

c. Untuk m3=|47,01±0,01| gram

F=m.gF=0,04701×10

F=0,4701 kgm /s2

d. Untuk m4=|55,03±0,01| gram

F=m.gF=0,05503×10

F=0,5503 kgm /s2

e. Untuk m5=|59,31±0,01| gram

F=m.gF=0,05931×10

F=0,5931 kgm /s2

Tabel 1. Hubungan antara kecepatan gelombang dan

tegangan

No v(m /s) F(N)

1 15,000 0,34822 16,150 0,40003 17,175 0,47014 19,750 0,5503

5 22,125 0,5931

14 15 16 17 18 19 20 21 22 230

0.10.20.30.40.50.60.7

f(x) = 0.0344452834738833 x − 0.149052913868855R² = 0.952789259226275

V (m/s)

F (N)

Grafik 1.. Hubungan antara kecepatan gelombang dan

tegangan

Berdasarkan grafik hubungan antara kecepatan

gelombang dan tegangan dimana diperoleh dari grafik

y = 0.034x - 0.149, sehingga dari hasil itu dapat

dituliskan bahwa y sebagai F dan x2 sebagai v. Dari

persamaan tersebut sehingga dapat diperoleh bahwa

antara v √F atauv2=¿F.


dengan rapat massa tali.

1. Kecepatan rambat gelombang dengan menggunakan

persamaan v=λ.f, dimana f = 50Hz.

a. Untuk tali I |89,40±0,05|cm

λ =panjang tali (m)jumlah gelombang

1,5λ=0,8940 m

λ =0,8940 m1,5

λ =0,596 m v =λ .fv =0,596×50v =29,800m /s

b. Untuk tali II |79,70±0,05|cm


2λ=0,7970 m

λ =0,7970 m2

λ =0,3985 mv =λ .fv =0,3985×50v =19,925m /s

c. Untuktali III |69,70±0,05|cm


2λ=0,6970 m

λ =0,6970m2

λ =0,3485 mv =λ .fv =0,3485×50

v =17,425 m

2. Massa persatuan panjang tali, μ=ml, dimana

panjang tali sebesar 1m

a. Untuk massa persatuan panjang tali I

μ=0,54 ×10-3kg

1 m

μ=0,54 ×10-3kg /m = 0,00054 kg/mb. Untuk massa persatuan panjang tali II

μ=1,14 ×10-3kg

1 m

μ=1,14×10-3kg/m = 0,00114 kg/mc. Untuk massa persatuan panjang tali III

μ=1,56 ×10-3kg

1 m

μ=1,56×10-3kg/m = 0,00156 kg/mTabel 2.Hubungan antara kecepatan gelombang dan rapat

massa

No v (m /s) μ (kg/m)1 29,800 0,54×10−3

2 19,925 1,14×10−3

3 17,425 1,56×10−3

16 18 20 22 24 26 28 30 320

0.0005

0.001

0.0015

0.002

f(x) = − 7.62826906702348E-05 x + 0.00278746089283542R² = 0.948091089808426

v (m/s)

𝜇

(kg/m)

Grafik 2. Hubungan antara kecepatan gelombang dan

rapat massa tali

Berdasarkan grafik hubungan antara kecepatan

gelombang dan rapat massa dimana diperoleh dari

grafik y = -8E-05x + 0.002, sehingga dari hasil itu

dapat dituliskan bahwa y sebagai 1μ dan x2 sebagai v.

Dari persamaan tersebut sehingga dapat diperoleh

bahwa antara v √1μ atau v2=1μ .

3. Formulasi rumus kecepatan rambat gelombang tali

Dari kegiatan pertama diperoleh hubungan v √Fsedangkan pada kegiatan kedua diperoleh hubungan

v √1μ. Jika digabungkan diperoleh rumus.v √F dan v √1μv=√F dan v=√1μ

v=√Fμ4. Kecepatan rambat gelombang tali menggunakan

persamaan v=√Fμ a. Untuk tali I, |89,40±0,05|cmF = m.g

F = 0,04701 kg × 10 m/s2

F = 0,4701 N

v= √Fμv=√0,47010,00054

v=√0,4701 kgm/s2

0,00054 kg

v=29,5051 m/s

b. Untuk tali II, |79,70±0,05|cmF = m.g

F = 0,04701 kg × 10 m/s2

F = 0,4701 N

v=√Fμv=√0,47010,00114

v=√0,4701 kgm/s2

0,00114 kg

v=20,3068 m/s

c. Untuk tali I, |89,40±0,05|cmF = m.g

F = 0,04701 kg × 10 m/s2

F = 0,4701 N

v=√Fμv=√0,47010,00156

v=√0,4701 kgm/s2

0,00054 kg

v=17,3593 m/s

Untuk melihat perbandingan hasil antara nilai

kecepatan gelombang v=λ.f dan kecepatan gelombang

v=√Fμ dimana (F=m.g ¿, Maka dibuktikan dengan

memasukkan nilai yang diperoleh kedalam persamaan.

Tabel 3. Perbandingan nilai kecepatan gelombang

v=λ.f dan kecepatan gelombang v=√FμNo v=λ . f v=√Fμ1 29,800 m/s 29,5051 m/s2 19,925 m/s 20,3068 m/s3 17,425 m/s 17,3593 m/s

5. Persen diff oraktikum dengan teori

% perbedaan=|praktikum-teoriteori |×100%Kecepatan data I:

% perbedaan=| (29,800 - 29,5051 ) m/s(29,800 + 29,5051 ) m/s2 |×100%=|0,294929,6525 |×100% = 0,99 %

Kecepatan data II:

% perbedaan=| (19,925 - 20,3068 ) m/s(19,925 + 20,3068 ) m/s2 |×100%=|0,381820,1159 |×100% = 1,89 %

Kecepatan data III:

% perbedaan=| (17,425 - 17,3593 ) m/s(17,425 + 17,3593 ) m/s2 |×100%=|0,065717,3921 |×100% = 0,37 %

PEMBAHASAN



Pada kegiatan ini, hal yang pertama dilakukan

adalah menghitung kecepatan rambat gelombang dengan

menggunakan rumus v=λ.f. Panjang gelombang diperolehdari data panjang tali dibagi dengan jumlah gelombang

dan data frekuensi tiap penambahan massa beban. Untuk

beban pertama, diperoleh kecepatan 15,000 m/s, beban

kedua 16,150 m/s, beban ketiga 17,175 m/s, beban

keempat 19,750 m/s, beban kelima 22,125 m/s.

Sedangkan gaya tegangan tali diperoleh dengan

rumus F=m.g dimana nilai m adalah massa beban yang

telah diukur dengan neraca Ohauss 310 gram dan g

merupakan percepatan gravitasi yaitu 10,00 m/s2. Untuk

beban pertama diperoleh tegangan tali yaitu 0,3482 N,

beban kedua 0,4000 N, beban ketiga 0,4701 N, beban

keempat 0,5503, dan beban kelima 0,5931 N. Nilai

kecepatan rambat gelombang dan gaya tegangan tali ini

dibuatkan grafik dimana v di sumbu x dan F di sumbu y

untuk memperoleh hubungan antara kecepatan rambat

gelombang tali dengan gaya tegangan tali. Dari grafik

diperoleh persamaan garis singgung yaitu y = 0.034x -

0.149. Hasil tersebut dapat dituliskan bahwa y sebagai

F dan x2 sebagai v. Dari persamaan tersebut diperoleh

hubungan v √F atauv2=¿F. Dengan kata lain, kecepatan

rambat gelombang tali berbanding lurus dengan akar gaya

tegangan tali atau kuadrat kecepatan rambat gelombang

berbanding lurus dengan gaya tengangan tali.



Pada kegiatan ini, untuk menetukan hubungan antara

kecepatan rambat gelombang dengan massa tali dilakukan

dengan menghitung kecepatan rambat gelombang

menggunakan rumus v=λ.f. Panjang gelombang diperolehdari data panjang tali dibagi dengan jumlah gelombang

dan data frekuensi dengan jenis tali yang berbeda.

Untuk jenis tali I, diperoleh kecepatan 29,800 m/s,

jenis tali II 19,925 m/s, dan jenis tali III 17,425

m/s.

Jenis tali diurutkan dari tali yang terkecil ke

tali yang terbesar dengan terlebih dahulu menentukan

massa jenisnya. Massa jenis atau rapat massa tali

diperoleh dengan pengukuran panjang tali dan massa tali

untuk masing-masing tali. Analisisnya menggunakan rumus

μ=ml. Tali I mempunyai rapat massa tali 0,00054 kg/m,

tali II 0,00114 kg/m, dan tali III 0,00156 kg/m. Nilai

kecepatan rambat gelombang dan rapat massa tali ini

dibuatkan grafik dimana v di sumbu x dan μ di sumbu y

untuk memperoleh hubungan antara kecepatan rambat

gelombang tali dengan gaya tegangan tali. Berdasarkan

grafik hubungan antara kecepatan gelombang dan rapat

massa tali diperoleh persamaan garis singgung y =-8E-

05x + 0.002, sehingga dari hasil itu dapat dituliskan

bahwa y sebagai 1μ dan x2 sebagai v. Dari persamaan

tersebut sehingga dapat diperoleh bahwa antara v √1μatau v2=

1μ .

Kecepatan rambat tali mempunyai 2 rumus. Rumus

pertama sesuai teori yaitu v=λ.f menggunakan data

frekuensi dan panjang gelombang. Sedangkan rumus kedua

berdasarkan praktikum yaitu v=√Fμ menggunakan data gayategangan tali dengan rapat massa tali. Untuk gaya

tegangan tali karena massa bebannya sama untuk jenis

tali yang berbeda diperoleh 0,04701 N. Nilai F ini

subtitusikan ke persamaan cepat rambat gelombang

menggunakan rumus v=√Fμ . Sehingga untuk jenis tali Idiperoleh cepat rambat gelombang 29,5051 m/s, jenis

tali II 20,3068 m/s, dan tali III diperoleh 17,3593

m/s.

Nilai cepat rambat gelombang tali dari kedua rumus

tersebut kemudian dibandingkan. Jika hasilnya sama maka

menunjukkan hasil praktikum yang baik. Karena rumus

tersebut sesuai dengan teori maka hasilnya pun harus

sama. Untuk itu ditentukan persen diff antara kedua

hasilnya dengan rumus

% perbedaan=|praktikum-teoriteori |×100%. Untuk jenis tali Idiperoleh persen perbedaan yaitu 0,99%, jenis tali II

yaitu 1,89 %, dan jenis tali III 0,37%. Hasil tersebut

sangat mendekati. Dengan nilai persen perbedaan yang

kecil yaitu <2% berarti cepat rambat berdasarkan teori

sama dengan praktikum sehingga praktikum kami berhasil.

SIMPULAN DAN DISKUSI

A. Simpulan

Simpulan berdasarkan rumusan masalah yang diajukan

adalah,

1. Prinsip kerja percobaan gelombang tali adalah

prinsip percobaan yaitu dengan jenis tali

dengan massa beban tertentu yang diberikan

getaran dari vibrator akan menimbulkan

gelombang stsioner dengan jumlah dan panjang

gelombang yang berbeda. Seutas tali dengan salah

satu ujungnya diikat pada suatu penggetar

(vibrator) di A, sedangkan pada ujung yang lain

dipentalkan pada sebuah katrol dan diberi beban

yang bermassa M. Besar tegangan tali adalah

besar gaya berat dari massa beban yang

digantungkan. Jika vibrator digetarkan listrik

dengan frekuensi f, maka energi gelombang

melalui akan bergerak dari A ke B, energi

gelombang ini menyebabkan terbentuknya

gelombang stasioner

2. Hubungan antara cepat rambat gelombang tali

dengan gaya tegangan tali yaitu cepat rambat

gelombang tali berbanding lurus dengan akar

gaya tegangan tali v √F. Jika cepat rambatgelombang talinya besar maka akar gaya tegangan

talinya juga besar begitu pula sebaliknya.

3. Hubungan cepat rambat gelombang tali dengan

rapat massa persatuan panjang tali yaitu cepat

rambat gelombang berbanding terbalik dengan

akar rapat massa persatuan panjang tali v √1μ.Semakin kecil cepat rambat gelombang maka akar

massa persatuan panjang talinya semakin besar

dan begitu pula sebaliknya.

4. Dari kegiatan 1 dan 2 yaitu hubungan antara

cepat rambat gelombang tali dengan gaya

tegangan tali v √F dan hubungan antara cepat

rambat gelombang tali dengan rapat massa tali v

√1μ setelah digabungkan diperoleh persamaan v =

√Fμ .B. Diskusi

Diskusi yang kami lakukan berupa saran untuk

asisten, dosen, dan laboratorium ,

1. Saran bagi asisten

Kepada asisten kami menyarankan agar lebih

memperhatikan keadaan praktikan. Asisten

hendaknya tidak meninggalkan praktikan saat

melakukan praktikum agar segala pengarahan

mengenai praktikum dapat diperoleh dengan jelas

oleh praktikan.

2. Saran bagi dosen

Kepada dosen hendaknya membimbing lebih baik

kepada para asisten akan bagaimana cara

membimbing praktikannya dalam melakukan suatu

praktikum sesuai dengan aturan-aturan yang ada.

3. Saran bagi laboratorium

Kepada laboratorium maupun petugas yang

menyediakan alat dan bahan dalam praktikum

hendaknya mengawasi dan memperhatikan alat-alat

ukur atau kelengkapan yang ada di dalam

laboratorium karena masih banyak dari alat

tersebut yang sudah rusak yaitu memiliki

kesalahan bersistem bahkan tak dapat/layak untuk

digunakan lagi.

DAFTAR RUJUKAN

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 2 Edisi 5. Jakarta: Erlangga

Herman dan asisten LFD. 2015. Penuntun Praktikum Fisika Dasar2. Makassar: Unit Laboratorium Fisika Dasar JurusanFisika FMIPA Universitas Negeri Makassar.

Tipler. Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Tehnik Jilid 2 EdisiKetiga. Jakarta: Erlangga.

Young, Hugh D. Dan Freedman, Riber A. 2001. FisikaUniversitas Edisi Kesepuluh Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

LAPORAN FISIKA DASAR II GELOMBANG STASIONER

Documents