Laporan Praktikum Resonansi Bunyi

Laporan Praktikum Resonansi Bunyi berikut ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber dan referensi, semoga laporan ini dapat membantu pembaca semuanya.

BAB I PENDAHULUAN

Tujuan

Berikut merupakan tujuan dalam Praktikum Resonansi Bunyi ini yakni:

  • Mengidentifikasi panjang gelombang dan kecepatan bunyi saat merambat melalui udara.

Latar Belakang

Gelombang bunyi mampu merambat dengan memanfaatkan medium tertentu sebagai perantara. Jenis gelombang bunyi dikategorikan ke dalam gelombang longitudinal.

Sumber dari gelombang bunyi adalah benda tertentu yang mengalami getaran karena mendapat gangguan. Saat frekuensinya dapat menyamai frekuensi benda penerima getaran, maka akan menghasilkan suara yang dapat didengar. Peristiwa tersebut dinamakan dengan resonansi.

Bunyi yang dapat ditangkap oleh manusia memiliki kecepatan rambat dalam besaran tertentu. Selain itu, gelombang bunyi juga mempunyai panjang. Frekuensi, panjang, dan kecepatan rambat merupakan faktor yang dapat saling mempengaruhi gelombang bunyi.

Maka tidak mengherankan apabila suara yang dihasilkan seseorang di atas gunung akan lebih lantang. Berlaku juga ketika seseorang tersebut berada di sekitar alam terbuka. Berbeda halnya dengan suara yang dihasilkan di ruang yang lebih terbatas.

Hal tersebut disebabkan karena gelombang bunyi memiliki frekuensi, panjang dan kecepatannya sendiri. Dengan dilakukannya praktikum resonansi, maka dapat diketahui mengenai cepat rambat dan panjang gelombang bunyi.   

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Teori Resonansi

Resonansi menurut Shvoong (2011) adalah suatu benda yang bergetar karena memiliki frekuensi yang sama dengan benda lain yang ada di sekitarnya. Getaran yang terjadi memicu suara yang terdengar keras.

Salah satu contoh peristiwa resonansi dalam kehidupan adalah saat kentongan bambu dipukul. Suara nyaring yang dihasilkan oleh kentong disebabkan oleh kesamaan frekuensi antara getaran kentongan setelah dipukul dengan udara di dalam rongga kentongan.

Berikut syarat utama agar resonansi dapat terjadi:

  • Terdapat sebuah benda yang mampu menghasilkan bunyi;
  • Terdapat medium yang digunakan sebagai perantara untuk perambatan bunyi;
  • Terdapat sebuah benda lain yang berperan sebagai penerima;
  • Terbentuk kesamaan frekuensi antara benda yang menjadi sumber bunyi dan benda yang menjadi penerima.

Penentuan resonansi dapat menggunakan rumus berikut:

Rumus Resonansi
rumus penentuan resonansi bunyi

Keterangan simbol:

λ merupakan panjang dari gelombang bunyi (m)

v merupakan kecepatan bunyi saat merambat (m/s)

f merupakan frekuensi yang terbentuk

n merupakan peristiwa resonansi ke-n (1,2,3, dst.)

l merupakan panjang kolom udara yang terdapat di atas permukaan air dalam suatu tabung (m) 

B. Konsep Gelombang Bunyi

Secara umum, pengertian gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal yang dapat merambat melalui jenis medium tertentu seperti padat, cair maupun gas (Sears & Zemansky, 2004). Bunyi tergolong dalam gelombang mekanik.

Gelombang bunyi dapat bersumber dari sembarang benda yang bergetar dan menghasilkan bunyi. Kecepatan bunyi saat merambat melalui medium ditentukan oleh dua faktor sebagai berikut:

1. Suhu

Suatu medium yang bersuhu panas, maka dapat mempercepat perambatan bunyi. Sedangkan medium dengan suhu yang lebih rendah, maka akan lebih melambatkan perambatan bunyi.

2. Kerapatan Partikel

Medium dengan kerapatan yang tinggi, maka akan membuat bunyi merambat lebih cepat. Kebalikannya, medium yang memiliki kerapatan rendah maka akan menyebabkan perambatan bunyi semakin lama.

Cepat rambat bunyi dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

Rumus Kerapatan Partikel
rumus cepat rambat bunyi

Keterangan simbol:

V merujuk pada kecepatan bunyi dalam merambat (m/s)

s merujuk pada jarak rambatan bunyi (m)

t merujuk pada waktu yang dibutuhkan untuk merambat (s)

Persamaan lain yang digunakan yakni:

persamaan cepat rambat bunyi

Keterangan simbol:

V merujuk pada kecepatan dari rambatan bunyi (m/s)

T merujuk pada periode atau waktu rambatan (s)

λ merujuk pada panjang gelombang (m)

f merujuk pada frekuensi dari gelombang (Hz)

Gelombang bunyi dapat dikategorikan menjadi beberapa macam yakni gelombang audio, gelombang infrasonik dan gelombang ultrasonik (Ruwanto, 2007). Berikut penjelasan singkat dari tiap kategori:

3. Gelombang Audio

Definisi dari gelombang audio adalah gelombang dengan frekuensi antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Sumber gelombang audio dapat dikatakan semua getaran bunyi yang dapat ditangkap oleh telinga manusia.

4. Gelombang Infrasonik

Disebut sebagai gelombang infrasonik apabila frekuensi bunyinya kurang dari 20 Hz. Jenis bunyi ini bisa didengar oleh binatang tetapi manusia tidak bisa. Salah satu contohnya adalah getaran yang dihasilkan dari aktivitas vulkanik.

5. Gelombang Ultrasonik

Pengertian gelombang ultrasonik yakni gelombang bunyi yang memiliki frekuensi lebih dari 20.000 Hz. Telinga manusia jelas tidak dapat menangkap getaran bunyi tersebut. beberapa binatang yang dapat mendengar bunyi ultrasonik seperti lumba-lumba dan kelelawar.

Sedangkan jenis gelombang menurut arah getaran terbagi menjadi dua yakni gelombang transversal dan longitudinal (Riyn, 2011). Berikut penjelasan lebih lengkapnya:

a. Gelombang Transversal

Dikatakan sebagai gelombang transversal sebab getarannya mengarah tegak lurus terhadap arah rambatnya. Gelombang yang dihasilkan oleh permukaan air merupakan salah satu contoh gelombang transversal.

b. Gelombang Longitudinal

Pengertian gelombang longitudinal yakni gelombang yang getarannya berimpit dengan arah rambatnya. Gelombang yang dimiliki oleh pegas merupakan salah satu contoh gelombang yang masuk dalam jenis ini.

Gelombang bunyi mempunyai beberapa manfaat dalam kehidupan manusia, antara lain:

  • Mengukur kedalaman laut menggunakan gelombang ultrasonik;
  • Memecah batu karang yang terbentuk di dalam usus;
  • Melakukan pengecekan terhadap janin di dalam rahim yang biasanya memanfaatkan gelombang infrasonik;
  • Melakukan pendeteksian akan keretakan yang mungkin muncul pada logam;
  • Mengukur jarak pasti antara satu titik ke titik lain yang jauh.

C. Sumber Getaran Bunyi

Bunyi merupakan sesuatu yang sangat dekat dengan kehidupan manusia. Setiap hari selalu ada benda yang mengeluarkan bunyi dengan berbagai frekuensi yang tidak sama. Bunyi yang manusia dengar tersebut dihasilkan dari getaran-getaran benda tertentu.

Getaran yang muncul disebabkan oleh adanya gangguan dari benda lain. Contoh beberapa getaran bunyi yang mudah ditemukan dalam keseharian meliputi:

1. Kendaraan

Semua jenis kendaraan akan menghasilkan getaran ketika mesin telah dinyalakan. Mesin tersebutlah yang berperan sebagai gangguan atau pemantik sehingga bodi kendaraan bergetar. Alhasil, bunyi dapat terdengar dari kendaraan selama mesin menyala.

2. Pita Suara

Pita suara yang dimiliki manusia berperan penting untuk menghasilkan suara. Bergetarnya pita suara akan menyebabkan keluarnya bunyi. Apabila pita suara tidak bergetar, maka manusia tidak dapat memproduksi suara.

3. Gendang Telinga

Gendang telinga berfungsi sebagai penerima getar dari gelombang bunyi yang dihasilkan benda lain. Apabila gendang telinga tidak lagi dapat bergetar, maka manusia tidak dapat mendengar bunyi.

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Praktikum resonansi bunyi ini kami lakukan pada:

Hari: Rabu / 04 November 2020
Tempat: Laboratorium Fisika

B. Alat dan Bahan

Berikut alat dan bahan yang digunakan dalam Praktikum Resonansi Bunyi:

Alat

  • Garputala dengan frekuensi
  • Tabung resonansi
  • Reservoir
  • Jangka sorong
  • Pemukul garputala
  • Selang
  • Corong
  • Gelas kimia
  • Batang statif
  • Dasar statif
  • Penjepit statif

Bahan

  • Air

C. Prosedur Kerja

Berikut langkah kerja pada Praktikum Resonansi Bunyi, yakni:

  1. Mencatat tekanan, kelembaban dan suhu di ruangan sebelum memulai praktikum;
  2. Mengukur diameter tabung resonansi;
  3. Memasang peralatan sesuai dengan tempatnya;
  4. Memastikan statif sudah solid dan menyangga tabung resonansi dengan benar;
  5. Memastikan air yang ditampung dalam reservoir menyentuh bagian ujung atas tabung tetapi jangan sampai tumpah;
  6. Menggetarkan garputala yang berfrekuensi dengan pemukul garpu tala. Pemukul bisa dipilih yang terbuat dari kayu;
  7. Memposisikan garputala yang sedang bergetar di atas tabung resonansi;
  8. Menurunkan permukaan air secara perlahan dengan mengatur reservoir hingga resonansi terjadi yang ditandai dengan terdengarnya bunyi yang keras;
  9. Mencatat ketinggian air ketika resonansi terjadi;
  10. Menurunkan kembali permukaan air secara perlahan hingga terjadi resonansi tahap kedua dan mencatat berapa tinggi air saat terjadi resonansi;
  11. Mencatat tekanan, kelembaban dan suhu ruangan setelah praktikum selesai.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

Data dari uji coba yang telah dilakukan tertulis dalam tabel berikut ini:

Nof (Hz)s (cm)λ (m)v (m/s)
1289171,3335,16
2342231,2342,12
3427260,94347,18
4513300,69391,94

B. Pembahasan

Data yang tertuang dalam tabel meliputi frekuensi gelombang, jarak, panjang gelombang dan kecepatan gelombang dalam merambat. Uji coba tersebut dilakukan dalam suhu ruangan.

Percobaan menggunakan garpu tala yang dipukul menggunakan alat pemukul khusus. Garputala kerap dipilih dalam penelitian sebab lebih praktis dan memang menjadi salah satu benda yang mampu digetarkan untuk menghasilkan bunyi.

Pukulan yang dilakukan ke garputala merupakan suatu gangguan. Berkat gangguan tersebutlah, getaran akan muncul yang kemudian merangsang timbulnya bunyi. Jenis medium yang dipakai adalah gas karena garpu tala diletakkan di atas tabung yang yang memiliki ruang.

Resonansi diselidiki dengan mengatur ukuran panjang dari kolom udara di dalam tabung. Selain itu, diameter dari tabung yang digunakan juga diukur sehingga dapat dihitung nilai cepat rambat gelombang.

Bagian dalam tabung diisi dengan air. Saat volume air dikurangi, maka secara otomatis panjang kolom ruang tabung akan bertambah. Selain itu, diameter tabung juga diukur agar diperoleh cepat rambat gelombang. 

Berdasarkan pengukuran dan penghitungan, dapat diketahui bahwa pada panjang kolom udara 30 cm, frekuensi yang dihasilkan oleh garputala sebesar 513 Hz. Kemudian, panjang gelombang yang terukur adalah 0,69 m sedangkan cepat rambatnya senilai 391,94 m/s.

Kemudian, garpu tala menghasilkan frekuensi sebesar 427 Hz saat kolom udara sepanjang 26 cm dan panjang gelombangnya adalah 0,94 m. Sehingga, kecepatan rambatan gelombang tersebut terhitung 347,18 m/s.

Selanjutnya, pada panjang kolom udara tabung 23 cm dengan gelombang 1,2 m, dapat diketahui frekuensi garputala senilai 342 Hz. Sedangkan cepat rambatnya sebesar 342,12 m/s.

Pada percobaan keempat, dapat ditentukan frekuensi garputala senilai 289 Hz. Panjang gelombang yang dihasilkan adalah 1,3, panjang kolom udara senilai 17 cm sedangkan kecepatan gelombang saat merambat sebesar 335,16 m/s.

Data tersebut menunjukkan dengan gamblang bahwa semakin panjang kolom udara yang dimiliki tabung maka semakin besar frekuensi gelombang bunyi yang muncul.

Dapat dibuktikan juga bahwa semakin besar frekuensi gelombang maka ukuran panjang gelombang yang dihasilkan cenderung semakin pendek. Sedangkan semakin besar frekuensi dari gelombang bunyi akan berpengaruh pada kecepat rambat yang semakin tinggi. 

BAB V PENUTUP

Kesimpulan

Praktikum resonansi bunyi menghasilkan beberapa kesimpulan berikut ini:

  1. Peristiwa resonansi terjadi ketika frekuensi yang bersumber dari getaran garputala besarnya sama dengan frekuensi gelombang bunyi yang ada di dalam ruang tabung;
  2. Peristiwa resonansi ditandai dengan munculnya bunyi yang paling keras;
  3. Besaran frekuensi gelombang bunyi dipengaruhi oleh panjang kolom udara. Saat ukuran kolom udara semakin panjang, maka frekuensi gelombang bunyi semakin besar;
  4. Panjang gelombang bunyi dipengaruhi oleh besaran frekuensi. Ketika gelombang bunyi menghasilkan frekuensi yang semakin kuat, maka panjang gelombang bunyi akan memendek;
  5. Kecepatan rambat gelombang bunyi dipengaruhi oleh besaran frekuensi. Semakin besar frekuensi yang dihasilkan maka akan semakin cepat gelombang bunyi merambat.

Daftar Pustaka

Adapun Daftar Rujukan Berbagai sumber diatas, adalah sebagai berikut:

  • Ryin. 2011. Gelombanghttp://ryin.multiply.com/journal/item/47. Diakses pada tanggal 17 Oktober 2011. Pada pukul 16.30 WIB.
  • Ruwanto, Bambang. 2007. Fisika II. Yogyakarta: Yudhi Tira.
  • Shvong. 2011. Bunyi. http://id.shroong.com/books/1926402.pengertian.bunyi.
  • Zemansky, Sears. 1994. Fisika Untuk Universitas 3 (Optika dan Fisika Modern). Bandung: Bina Cipta.

Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda Dapat Mendownload laporan Praktikum Resonansi Bunyi ini dalam format PDF dengan mengklik tombol download dibawah ini.

Download / Unduh

Download File
PDF (168 KB)

Nilai Kualitas Artikel

Leave a Comment