Ekperimen Melde

Eksperimen Melde

1. Tujuan Percobaan

Menentukan cepat rambat (v)

2. Landasan Teori

Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya, gelombang merupakan rambatan energi(energi getaran).Gelombang dibedakan menjadi dua jenis menurut mediumnya.Yaitu gelombang elektromagnetik yang merambat tanpa melalui mediumatau perantara. Contoh gelombang elektromagnetik adalah gelombang cahaya dan gelombang bunyi. Sedangkan gelombang yang merambat melalui suatu medium atau perantara yaitu gelombang mekanik.Terdapat dua jenis gelombang mekanik, berdasarkan arah gerakan partikel terhadap arah perambatan gelombang, yaitu :

·         Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah perambatannya searah dengan arah getaran partikelnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada pegas.

·         Gelombang transversal adalah gelombang yang arah perambatannya tegak lurus dengan arah getaran partikelnya.Contoh gelombang transversal adalah gelombang pada tali.

Gelombang stasioner biasa juga disebut gelombang tegak,gelombang berdiri atau gelombang diam, karena terbentuk dari perpaduan atau interferensi dua buah gelombang yang mempunyai amplitudo dan frekuensi yang sama, tapi arah rambatnya

berlawanan. Amplitudo pada gelombang stasioner tidak konstan, besarnya amplitudo pada setiap titik sepanjang gelombang tidak sama. Pada simpul amplitudo nol, dan pada perut gelombang amplitudo maksimum.Periode gelombang (T) adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu panjang gelombang penuh. Panjang

gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode.

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu. Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu. Secara umum, cepat rambat gelombang dapat dirumuskan sebagai berikut :

v   =  λ  f

Dimana :

v = cepat rambat gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

 f = frekuensi (Hz)

 

HUKUM MELDE

Bila seutas tali dengan tegangan tertentu digetarkan secara terus menerus maka akan terlihat suatu bentuk gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat gelombang. Gelombang ini dinamakan gelombang transversal. Jika kedua ujungnya tertutup, gelombang pada tali itu akan terpantul-pantul dan dapat menghasilkan gelombang stasioner yang tampak berupa simpul dan perut gelombang.Dari gambar di atas diketahui bahwa amplitudo adalah jarak antara perut gelombang dengan arah cepat rambatnya. Sedangkan panjang gelombang adalah jarak satu perut dan satu lembah yang terdiri dari tiga simpul.Melde merumuskan bahwa :    F

                                v  =      µ

Dengan

                                            µ =  m

                                                               l

Dimana :

v = cepat rambat gelombang (m/s), F = gaya ketegangan tali (N), µ = rapat massa linier tali (massa tali/panjang tali) (kg/m).

3. Alat dan Bahan Percobaan

1.      Vibrator

2.      Sumber tegangan

3.      Katrol. 

4.      Papan/meja

5.      Tali.

6.      Beban

7.      Timbangan/neraca

8.      MistarIV.

4. Langkah-Langkah Percobaan

a)      Mengukur panjang dan massa tali.

b)      Menimbang massa beban yang dipakai (5 kg,10 kg, 15 kg, 20 kg dan 25 kg).

c)      Merangkai alat seperti pada gambar di bawah ini.

d)     Mencatat frekuensi yang dipakai ( frekuensi tetap, sebesar  50 H_z)

e)      Menghidupkan vibrator dengan menghubungkannya dengan sumber tegangan.

f)       Mengukur panjang gelombang yang terjadi.

g)      Mencatat data yang diperoleh.

h)      Mengulagi langkah b sampai g dengan memvariasi massa beban (5 kg,10 kg, 15 kg, 20 kg dan 25 kg)

i)        Menghitung cepat rambat gelombang.

5. Data hasil percobaan

No	Massa beban (kilogram)	Jarak 2 simpul     (cm)	λ (cm)	Massa tali   (kilogram)	f (Hz)	l (m)	µ (m/l)
1.	5 x 10-3	13	26	0,57  x 10-3	50	1	5,7 x 10-4
2.	10  x 10-3	17	34	0,57  x 10-3	50	1	5,7 x 10-4
3.	15  x 10-3	20,5	41	0,57  x 10-3	50	1	5,7 x 10-4
4.	20  x 10-3	25,5	51	0,57  x 10-3	50	1	5,7 x 10-4
5.	25  x 10-3	28	56	0,57 x 10-3	50	1	5,7 x 10-4

             

6. Pembahasan

Diket :

            µ= 5,7 x 10^-4 m/l                     F =  m_beban x g

                                                                        g = 10

                                F

            v=     µ

            Sehingga :

·         V₁  =    0,005 x 10

   5,7 x 10^-4

                                      = √0,088 x 10³

                                      = √ 0,09 x 10³         

                                      = 0,3 x 10^1,5        m/s

·         V₂  =      0,01 x 10

               5,7 x 10^-4

      = √0,175 x 10⁵

          = 0,4 x 10^2,5         m/s

·         V₃  =    0,015 x 10

             5,7 x 10^-4

      = √0,26 x 10⁵

          = 0,5 x 10^2,5    m/s

·         V₄  =    0,02 x 10

             5,7 x 10^-4

       = √0,35 x 10⁵

       = 0,59 x 10^2,5

                               = 0,6 x 10^2,5     m/s

·         V₅   =   0,025 x 10

             5,7 x 10^-4

                               = √ 0,44 x 10⁵

                               = 0,662 x10^2,5

                               = 0,67 x 10^2,5     m/s