CEPAT RAMBAT GELOMBANG TRANVERSAL DALAM DAWAI

CEPAT RAMBAT GELOMBANG TRANVERSAL DALAM DAWAI

A.    TUJUAN

1.      Menentukan hubungan antara kecepatan gelombang dengan tegangan tali

2.      Menentukan hubungan antara kecepatan gelombang berpangkat dua dengan massa per satuan penjang

B.     DASAR TEORI

      Hukum Melde adalah hukum yang mempelajari tentang besar-besaran yang mempegaruhi cepat rambat gelombnag tranversal pada tali.
            Melde menemukan bahwa cepat rambat gelombang pada dawai sebanding dengan akar gaya  tegangan tali da berbanding terbalik dengan kar massa persatuan panjang dawai. Percobaan Melde digunakan untuk menyelidiki cepat rambat gelombang tranversal dalam dawai 

Gelombang adalah bentuk dari getara yang merambat pada suatu medium . Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Suatu gelombang dapat dilihat panjangnya, bukan zat medium perantaranya. Suatu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang logitudinal). Cepat rambat gelombang dengan adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu detik 

    Jenis-jenis gelombang

1. Gelombang Transversal

             Gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah rambatannya  

2.  Gelombang Longitudinal

Gelombang yang merambat dalam arah yang berhimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada

    Menurut medium perantaranya :

- Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.
- Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

C.  Alat dan bahan

                       

Ø  Katrol dengan penjepit

Ø  Vibrator

Ø  Catu daya (power supply)

Ø  Beban gantung 50 g, 70 g, 75 g, 100 g

Ø  Benang

Ø  Penggaris 1 meter

D.  Urutan kerja               :

A.    Rentangkan seutas benang dengan sebuah ujungnya terikat pada vibrator dan ujung lainnya melalui katrol digantungi dengan sebuah beban. Mulailah dengan massa 25 gram dan jarak AB adalah = 2m

B.     Hidupkan vibrator, atur dengan roestat agar amplitudo tidak terlalu besar. Atur kembali letak vibrator, dengan demikian mengubah panjang AB. Sehingga sepanjang AB terbentuk dengan jelas gelombangstationer seperti gambar diatas, mengapa terjadi demikian ?

Jika ujung tali digetarkan akan terjadi gelombang transversal yang akan merambat ke ujungkarena adanya energi listrik  ........................ (1)

C.     Lukiskan pada kertasmu bentuk gelombang stationer uyang kamu amati sepanjang AB

(2)(3)

D.    Tunjukan tempat-tempat terjadinya simpangan terbesar (perut P) dan tempat-tempat terjadinya simpangan terkecil (simpul S), dengan membubuhkan huruf P dan S pada lukisan itu

E.     Ukurlah panjang gelombang dari gelombang stationer dan bagaimanakah caara memperoleh hasil pengukuran yang sebaik-baiknya ?

No	Massa	. λ  ( l/n)
1	50	179 /  4,5 = 39,8
2	70	179 /  4 = 44,75
3	100	179 / 3,5 = 51,1
4	150	179 / 2,5 = 71, 6

Dengan membagi panjang tali dengan banyaknya gelombang (4)

F.      Dengan tali yang sama tetapi beban berbeda-beda dengan menyesuaikan panjang AB, ulangi pembentukan gelombang stasioner itu. Ukur panjang gelombang dan isikan pada tabel dibawah ini

No	Massa beban	Panjang gelombang	Cepat rambat gelombang		Tegangan tali
1	50	0,4475	50 . 0,4475 = 22,375	500,64	0,07 . 10 = 0,7
2	70	0,398	50 . 0,398 = 19,9	396,01	0,05  . 10 = 0,5
3	100	0,51	50 . 0,51 = 25,5	650,25	0,1  . 10 = 1
4	150	0,716	50 . 0,716 = 35,8	1281,64	0,15 . 10 = 1,5

(5)

G.    Lukiskan grafik v2 terhadap F

(6)

Dari grafik itu apakah yang dapat kamu simpulkan tentang hubungan v2 dengan F !

Semakin besar dari tegangan tali maka akan semakin besar juga kecepatannya berpangkat dua.............................(7)

H.    Dengan satu harga massa beban tetapi ulangi dengan massa persatuan panjang yang berbeda-beda. Isikan hasil pengamatan kedalam tabel dibawah ini

No	µ	λ	V = f . λ		µ
1		0,4475	19,9	396,01	8,2
2		0,398	22,375	500,64	6,5
3		0,51	25,5	650,25	5,1
4		0,716	35,8	1281,64	4,7

................(8)

I.       Tuliskan grafik v2 terhadap µ

......................(9)

Dari grafik ini, bagaimana kesimpulan mu tentang hubungan antara v2 dengan µ ?

µ dan kecepatan berpangkat dua berbanding terbalik, semakin besar µ kama akan semakin kecil kecepatan berpangkat dua .........................(10)

J.       Jika  sebanding dengan µ tentukan konstanta perbandingan tersebut dengan menggunakan grafik nomer 10

 =  .... ........(11)

K.    Bandingkan konstanta tersebut dengan nilai F yang dipakai pada keg H itu. Samakah keduanya ??

 = F ............... (12)

L.     Sebagai hasilnya ungkapkan hubungan antara

 ......................(13)