July 2016 ~ SI TENTOR

Saturday, July 30, 2016

PIPA ORGANA SMA XII

By Unknown July 30, 2016 1 comment

PIPA ORGANA

sebuah pipa yang jika diberi sumber bunyi akan menghasilkan gelombang stasioner longitudinal (bunyi) dengan karakteristik tertentu. pada pembahasan materi ini kita akan membahas pola gelombang pada 2 jenis pipa organa yaitu pipa organa terbuka (POB) dan pipa organa tertutup (POT)

Pola Gelombang pada Pipa Organa Terbuka

Pipa organa terbuka adaloah pipa organa dengan semua ujungnya terbuka. Bila pipa organa terbuka ditiup, terjadilah gelombang stasioner longitudinal bunyi dengan pola gelombang yang pada kedua ujungnya terjadi perut seperti tampak pada gambar berikut.

berdasarkan gambar diatas maka dapat kita simpulkan karakteristik jumlah perut dan simpul sebagai persamaan berikut:

$\sum perut=\sum simpul+1$

"untuk mempermudah memahami pola gelombang diatas, kita gunakan urutan resonansi/harmonis untuk menetukan persamaan dan jumlah perut-simpul :
perhatikan rincian berikut :
nada dasar adalah resonansi/harmonis 1 berarti jumlah simpul 1 dan dipastikan perutnya 2 dikarena pada pipa organa terbuka jumlah perut 1 lebihnya dibandingkan jumlah simpul. Urutan resonansi juga bisa kita gunakan untuk menentukan banyak gelombang yang terbentuk sepanjang tali dengan menggunakan persamaan n-resonansi/2 λ. misalkan pada nada atas ke-10 yang merupakan reosnansi 11 berarti pola gelombang terbentuk 11/2 λ(nilai 11 menunjukkan resonnansi 1).

berdarkan persamaan diatas maka panjang gelombang yang terbentuk setiap pola akan semakin mengecil sehingga frekuensi akan semakin besar, frekuensi dapat dinyatakan dengan persamaan

$f_{n}=\frac{v}{\lambda _{n}}$
Menurut hukum Bernoulli I perbandingan frekuensi

$f_{0}:f_{1}:f_{2}:f_{3}=1:2:3:4$
Pola Gelombang pada Pipa Organa Tertutup
Pipa organa tertutup adalah pipa organa yang salah satunya terbuka dan ujung lain tertutup. Bila pipa organa tertutup ditiup, terjadilah gelombang stasioner longitudinal bunyi dengan pola gelombang yang ujung satunya menghasilkan perut dan ujung lain simpul seperti tampak pada gambar berikut.

berdasarkan gambar diatas maka dapat kita simpulkan karakteristik jumlah perut dan simpul sebagai persamaan berikut:

$\sum simpul=\sum perut$

"sama dengan penjelesan pipa organa terbuka untuk mempermudah memahami pola gelombang diatas, kita gunakan urutan resonansi/harmonis untuk menetukan persamaan dan jumlah perut-simpul :

perhatikan rincian berikut :

nada dasar adalah resonansi/harmonis 1 berarti jumlah simpul 1 dan dipastikan perutnya 1 dikarena pada pipa organa tertutup jumlah perut sama dengan jumlah simpul. Urutan resonansi juga bisa kita gunakan untuk menentukan banyak gelombang yang terbentuk sepanjang tali dengan menggunakan persamaan ganjil ke-n/4 λ. misalkan pada nada atas ke 5 yang merupakan reosnansi 6 berarti pola gelombang terbentuk 11/2 λ(nilai 11 menunjukkan bilangan ganjil ke-6).

untuk panjang gelombang yang terbentuk setiap pola akan semakin mengecil sehingga frekuensi akan semakin besar, frekuensi dapat dinyatakan dengan persamaan

$f_{n}=\frac{v}{\lambda _{n}}$
Menurut hukum Bernoulli II perbandingan frekuensi

$f_{0}:f_{1}:f_{2}:f_{3}=1:2:3:4$

SOAL DAN PEMBAHASAN
Nada atas pertama pipa organa terbuka yang panjangnya 40 cm beresonansi dengan pipa organa tertutup. Jika pada saat beresonansi jumlah simpul pada kedua pipa sama, tentukan panjang pipa organa tertutup (dalam cm)!

solusi :

-POB-

nada atas pertama pada pipa organa tertutup berarti resonansi ke-2 (jumlah simpul 2 dan perut 3) maka:
$l_{POB}=\frac{2}{2}\, \, \lambda _{1 POB}=\lambda _{1POB}$

-POT-

pada soal terdapat pernyataan beresonansi dengan pipa tertutup dengan jumlah simpul yang sama, maka kita analisis dulu jenis nada dan pola tebentuknya gelombang pada pipa organa tertutup. Jumlah simpul 2 berarti resonansi kedua artinya nada atas 1 untuk menentukan polan gelombangnya kita ambil bilangan ganjil ke 2 maka:
$l_{POT}=\frac{3}{4}\, \, \lambda _{1 POT}$

$\lambda _{1 POT}=\frac{4}{3}\, \, l_{POT}$

istilah berisonansi pada soal artinya memiliki frekuensi yang sama dikarenakan berada pada keadaan yang sama maka nilai dari kecepatan bunyi sama. kita simpulakn besar dari panjang gelombangnya juga sama.

$\lambda _{1 POB}=\lambda _{1 POT}$

$l _{1 POB}=4/3\, \, l _{1 POT}$

$30\, \, cm=4/3\, \, l _{1 POT}$

$l _{1 POT}=\tfrac{3}{4}\, \, \, 30=22,5$

*---------------------------------------SELAMAT BELAJAR--------------------------------------------*

DAWAI UNTUK SMA XII

By Unknown July 25, 2016 No comments

Dawai

Senar atau dawai adalah benang dengan ketebalan dan bahan tertentu yang apabila kedua ujungnya terikat digetarkan terjadilah gelombang stasioner dengan beberapa keadaan resonansi. pola resonansi ditunjukkan dengan adanya beberapa frekuensi sebagai berikut.
nada dasar

nada atas 1

nada atas 2

untuk mempermudah memahami pola gelombang diatas, kita gunakan urutan resonansi/harmonis untuk menetukan persamaan dan jumlah perut-simpul :

perhatikan rincian berikut :

nada dasar adalah resonansi/harmonis 1 berarti jumlah perut 1 dan dipastikan simpulnya 2 dikarena pada pipa organa terbuka jumlah simpul 1 lebihnya dibandingkan jumlah perut. Urutan resonansi juga bisa kita gunakan untuk menentukan banyak gelombang yang terbentuk sepanjang tali dengan menggunakan persamaan n-resonansi/2 λ. misalkan pada nada atas ke-10 yang merupakan reosnansi 11 berarti pola gelombang terbentuk 11/2 λ(nilai 11 menunjukkan resonnansi 1).

Frekuensi pada nada ke-n adalah

$f_{n}=\frac{v}{\lambda _{n}}$

Menurut hukum Marsenne

$f_{0}:f_{1}:f_{2}:...=1:2:3:...$

Ciri pola gelombang yang terjadi

$\sum simpul=\sum perut+1$

CONTOH SOAL
1. Seutas dawai panjangnya 100 cm bergetar dengan nada atas pertama berfrekuensi 400 Hz. Tentukan:

(a) panjang gelombang di dawai!

(b) cepat rambat gelombang di dawai!

Pembahasan

(a) gelombang yang terbentuk pada nada atas pertama digambarkan sebagai berikut :

perhatikan gambar diatas. sepanjang

(a) $l=\lambda _{1}$
$\lambda _{1}=100\, \, cm$
(b) $v=\lambda _{1}\, \, f_{1}$
$v=1 m\, \times \, 400Hz\, =\, 400\, m/s$
(c) Menurut hukum Marsenne
$\frac{f_{0}}{f_{1}}=\frac{1}{2}$

$\frac{f_{0}}{400}=\frac{1}{2}$
$f_{0}=200\, \, Hz$

4. Dawai piano yang panjangnya 50 cm dan massanya 10 g ditegangkan 200 N. Berapa
frekuensi nada dasar piano?

Pembahasan

coba kita ingat lagi percobaan melde tetang senar

$v=\sqrt{\frac{F}{\mu }}\, \, dimana\, \, \, F=tegangan\, \, tali,\, \mu =rapat\, \, massa\, \, tali$

$\mu =\frac{massa\, \, tali}{panjang\, \, tali}=\frac{m}{l}$
jika persamaan diatas kita hubungkan dengan penentuan frekuensi dasar pada tali seperti dalam soal maka yang dapat kita lakukan yaitu penetuan kecepatan terlebih dahulu.

$v=\sqrt{\frac{F\, \, l}{m}}=\sqrt{\frac{200\times 0,5({\color{Red} merubah\,panjang\,cm \, menjadi\, m})}{10^{-2}({\color{Red} merubah\, massa g\, menjadi\, kg})}}=100\, m/s$

$f_{0}=\frac{v}{\lambda _{0}}\, \, dimana\, \lambda _{0}=2\, l$

$f_{0}=\frac{100}{1}=400\, \, Hz$

*jika kawan-kawan memiliki soal yang mau saya bantu membahasnya monggo ditaruh dicomment aja...semoga bermanfaat......*

CEPAT RAMBAT GELOMBANG BUNYI UNTUK SMA XII IPA

By Unknown July 21, 2016 No comments

Cepat rambat gelombang bunyi

Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal yang dalam perambatannya memerlukan perantara (gelombang mekanik). Kecepatan bunyi adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang bunyi yang merambat pada medium elastis. Kecepatan rambatan gelombang bunyi ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (sifat-sifat medium tersebut, dan suhu). Namun, istilah ini lebih banyak dipakai untuk kecepatan bunyi di udara. Pada ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal, kecepatan bunyi adalah 344 m/detik (1238 km/jam). Kecepatan suara akan lebih cepat melaju di air dan di benda pada t. Kecepatan suara di air adalah 4.3 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 1.484 m/detik. Kecepatan suara di besi adalah 15 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 5.120 m/detik. Berikut persamaan cepat rambat bunyi pada medium tertentu :

- pada zat cair

$v=\sqrt{\frac{B}{\rho }}$

B = konstanta bulk zat cair

ρ = massa jenis

- pada zat padat

$v=\sqrt{\frac{E}{\rho }}$

B = konstanta elastisitas

ρ = massa jenis

- pada gas

$v=\sqrt{\gamma \; \frac{RT}{M_{r}}}$

c contoh soal 1

n Dua batang logam A dan B masing-masing memiliki modulus Young sekitar 0,2 × 10¹¹ Pa dan 4 × 10¹¹ Pa. Apabila perbandingan antara massa jenis logam A dan B adalah 20 : 1, maka perbandingan cepat rambat gelombang bunyi pada logam A dan B adalah ....

pembahasan

$v\, \, sebanding\, \, \sqrt{E}$

$v\, \, berbanding\, \, terbalik\, \, \sqrt{\rho}$

$\frac{v_{A}}{v_{B}}=\sqrt{\frac{E_{A}}{E_{B}}\times \frac{\rho _{B}}{\rho _{A}}}$

$\frac{v_{A}}{v_{B}}=\sqrt{\frac{0,2\times 10^{11}}{\, \, \, \, 4\times 10^{11}}\times \frac{1}{20}}=\sqrt{\frac{1}{400}}=\frac{1}{20}=1:20$

contoh soal 2

Tentukan cepat rambat bunyi dalam gas dengan massa jenis 3,5 kg/m³, dengan tekanan 215 kPa (1 kPa = 10³ Pa = 10³ N/m²) jika konstanta Laplace untuk gas tersebut 1,40!

pembahasan

perhatikan persamaan berikut,

$v=\sqrt{\gamma \; \frac{RT}{M_{r}}}$ ............(1)

"dari besaran besaran yang diketahui pada soal tidak ada komponen waktu yang diketahui komponen dari tekanan dan massa jenis. maka dari itu perlu kita ingat persamaan boyle-guylussac"

$P\, \, V=n\, R\, T$

$P\, \, V=\frac{m}{M_{r}}\, R\, T$
$P\, \, \frac{V}{m}=\frac{R\, T}{M_{r}}$
$\frac{P}{\rho}\, \, =\frac{R\, T}{M_{r}}$ .................(2)
kita substitusikan persamaan 2 ke persamaan 1 maka:
$v=\sqrt{\gamma \frac{P}{\rho }}$
$v=\sqrt{\frac{1,40\, \, \, \, 2,15\times 10^{5}}{3,5 }}$
$v=293\, \, m/s$

SI TENTOR

menu

Categories

Total Pageviews

About Me

Search This Blog

Blog Archive

Report Abuse

Saturday, July 30, 2016

PIPA ORGANA SMA XII

Monday, July 25, 2016

DAWAI UNTUK SMA XII

Thursday, July 21, 2016

CEPAT RAMBAT GELOMBANG BUNYI UNTUK SMA XII IPA

Blog Archive

Blogroll

About