ANALISIS HUBUNGAN SUDUT DATANG DAN SUDUT PANTUL PADA PERCOBAAN PEMANTULAN GELOMBANG BUNYI MENGGUNAKAN IC XR2206CP SEBAGAI GENERATOR FUNGSI

i

ANALISIS HUBUNGAN SUDUT DATANG DAN SUDUT

PANTUL PADA PERCOBAAN PEMANTULAN GELOMBANG

BUNYI MENGGUNAKAN IC XR2206CP SEBAGAI

GENERATOR FUNGSI

Oleh :

Nur Oktavia

Disebarluaskan oleh:

Pakgurufisika

ii

iii

F. Prinsip Kerja Alat Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP sebagai Generator Fungsi ... 20 G. Analisis Hubungan Sudut Datang dan Sudut Pantul pada Percobaan

Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP sebagai Generator Fungsi ... 21 BAB III. PENUTUP

A. Kesimpulan ... 27 B. Saran ... 27 DAFTAR PUSTAKA

iv

Gambar 2.1 Pemantulan (Refleksi) dan Pembiasan (Refraksi) pada Gelombang

Bunyi ... 6

Gambar 2.2 Sudut Datang , Sudut Pantul , dan Sudut Bias Diukur terhadap Garis Normal ... 7

Gambar 2.3 Muka Gelombang Pemantul ... 8

Gambar 2.4 Bentuk Fisik IC XR2206CP ... 11

Gambar 2.5 Blok Diagram IC XR2206 ... 12

Gambar 2.6 Alat Percobaan Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP sebagai Generator Fungsi ... 14

Gambar 2.7 Rangkaian Generator Fungsi, Amplifier, dan Catu Daya pada Proteus 8.0 ... 16

Gambar 2.8 Ubahan Frekuensi dan Volume pada Generator Fungsi ... 18

Gambar 2.9 (a) Rangkaian Amplifier Penerima (Receiver) Bunyi; (b) Bentuk Fisik Rangkaian Penerima Bunyi ... 19

Gambar 2.10 Hukum Pantulan ... 25

v

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Keterangan Pin XR2206 ... 13 Tabel 2.2 Data Pengamatan Hubungan antara Sudut Datang dan Sudut Pantul .. 22 Tabel 2.3 Sudut Datang sebagai Variabel Independen (X) dan Sudut Pantul

vi

Lampiran 1 Hasil Perhitungan Standar Error atau Kesalahan Standar pada Beda Sudut Datang Dan Sudut Pantul

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Fisika (Physics) merupakan bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang mempelajari benda tidak hidup atau mati dari aspek wujud dengan perubahan-perubahan yang bersifat sementara (Maskoeri Jasin, 2009: 36). Proses pembelajaran fisika menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah (Depdiknas, 2006:12). Oleh karena itu, pembelajaran fisika di sekolah seringkali dikaitkan dengan penggunaan metode eksperimen atau percobaan.

Metode eksperimen diartikan sebagai cara belajar mengajar yang melibatkan siswa dengan mengalami dan membuktikan sendiri proses dari hasil percobaan (Lamijan, 1997: 17). Dalam pembelajaran Fisika menggunakan metode eksperimen, tingkat akurasi data yang diperoleh dalam percobaan akan menguatkan teori yang sudah atau akan dipelajari nantinya. Salah satu materi dalam pembelajaran Fisika yang dapat dibelajarkan dengan metode eksperimen adalah materi Bunyi. Materi Bunyi terdiri dari beberapa sub materi, termasuk di dalamnya adalah Pemantulan Gelombang Bunyi.

frekuensinya menjadi faktor yang perlu diperhatikan. Selain itu, praktikan yang menjadi pendengar sumber bunyi juga memiliki peranan dalam keberhasilan percobaan. Data percobaan yang diperoleh melalui pendengaran siswa kurang akurat karena sensitivitas pendengaran seseorang berbeda. Keras lemahnya bunyi jam weker yang didengar siswa lebih bersifat kualitatif karena pendapat satu orang dengan orang lain bisa jadi berbeda.

Generator fungsi (function generator) atau pembangkit sinyal merupakan suatu komponen elektronika yang dapat membangkitkan berbagai bentuk sinyal dengan frekuensi yang dapat diubah-ubah. IC XR2206CP merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai generator fungsi (function

generator) dan bekerja pada tegangan catu daya DC 9 sampai 18 volt (Nonoh Siti

Aminah, 2012: 119). IC XR2206CP merupakan komponen yang dapat dirancang untuk percobaan Fisika karena memiliki kemampuan ubahan frekuensi. Generator fungsi XR2206CP dapat dihubungkan dengan speaker sebagai sumber bunyi. Speaker mengeluarkan bunyi dengan ubahan volume dan frekuensi yang berasal dari generator fungsi XR2206CP yang diperkuat dengan amplifier/penguat. Gelombang bunyi yang berasal dari speaker (transmitter) akan diterima oleh speaker penerima (receiver) bunyi yang dihubungkan dengan VU Meter untuk mengamati pantulan gelombang bunyi. Data percobaan berupa data kuantitaf dengan variabel bebas berupa sudut datang dan variabel terikat berupa sudut pantul.

Hasil percobaan pemantulan gelombang bunyi berupa data pengamatan sudut datang dan sudut pantul yang selanjutnya akan dianalisis untuk mengamati hubungan antara keduanya. Analisis hubungan sudut datang dan sudut pantul bertujuan untuk membuktikan hukum Snellius tentang pemantulan pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan alat percobaan yang telah dimodifikasi dengan IC XR2206CP. Analisis data pengamatan menggunakan perhitungan dengan persamaan regresi linear sederhana Y= a + bX.

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka perlu dilakukan

3

pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai

generator fungsi.

B. Identifikasi Masalah

Dari latar belakang yang telah diuraikan, dapat diidentifikasikan masalah sebagai berikut :

1. Percobaan pemantulan gelombang bunyi di SMP kelas VIII bertujuan untuk membuktikan hukum Snellius tentang pemantulan, yakni sudut datang sama dengan sudut pantul.

2. Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan pemantulan gelombang bunyi berpengaruh pada tingkat akurasi data hasil percobaan.

3. IC XR2206CP sebagai generator fungsi dapat dirancang untuk percobaan Fisika karena memiliki kemampuan ubahan frekuensi.

4. Analisis data berupa sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang menggunakan alat yang telah dimodifikasi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi.

C. Pembatasan Masalah

Agar pembahasan yang dilakukan tidak meluas, diperlukan adanya pembatasan masalah sebagai berikut:

1. Hubungan sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi 2. Kesesuaian hubungan sudut datang dan sudut pantul pada percobaan dengan

hukum Snellius tentang pemantulan gelombang

D. Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah tersebut, dapat dirumuskan beberapa perumusan masalah sebagai berikut:

2. Apakah ada hubungan antara sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi sesuai dengan Hukum Snellius tentang pemantulan gelombang?

E. Tujuan Penulisan

Dari perumusan masalah, dapat ditulis tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Menjelaskan hubungan antara besar sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi

2. Menjelaskan kesesuaian hubungan sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi dengan hukum Snellius tentang pemantulan gelombang

F. Manfaat Penulisan

Manfaat yang diharapkan dari penelitian adalah sebagai berikut :

1. Membantu siswa Sekolah Menengah Pertama (SMP), khususnya kelas VIII untuk memahami hukum Snellius pada sub materi pokok Pemantulan Gelombang Bunyi.

2. Hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan acuan bagi peneliti-peneliti selanjutnya yang akan melakukan penelitian hukum Snellius tentang pemantulan gelombang.

5

BAB II

PEMBAHASAN

A. Gelombang Bunyi

Bunyi ditimbulkan oleh sumber suara yang bergetar secara teratur, misal getaran objek padat, gerakan turbulensi cairan, dan ekspansi gas yang mendadak. Bunyi sampai ke reseptor melalui rambatan gelombang energi mekanis dalam suatu medium (Haryono Huboyo dan Sri Sumiyati, 2008: 1).

Syarat terdengarnya bunyi ada tiga yaitu ada sumber bunyi yang bergetar, ada medium (zat perantara) yang menghantarkan bunyi, dan ada penerima/pendengar bunyi dengan batas pendengaran adalah 20 Hz – 20.000 Hz. (Henry Kuswanto dan Tuti Hartiningsih, 2009: 250).

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik longitudinal yang dapat dijalarkan di dalam benda padat, cair, dan gas. Partikel-partikel bahan yang mentransmisikan sebuah gelombang bunyi berosilasi di dalam arah penjalaran gelombang itu sendiri (Halliday & Resnick, 1999: 656).

Tipler (1998) menjelaskan bahwa:

Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena perapatan dan perenggangan dalam medium gas, cair atau padat. Gelombang bunyi dihasilkan ketika sebuah benda, seperti garpu tala atau senar biola digetarkan dan menyebabkan gangguan kerapatan medium. Gangguan dijalarkan di dalam medium melalui interaksi molekul-molekulnya. Getaran molekul berlangsung sepanjang arah penjalaran gelombang (hlm. 505).

Serwey & Jewett (2014: 780) menyatakan bahwa gelombang bunyi terbagi menjadi tiga kategori menurut ambang pendengaran, yaitu:

1. Gelombang audio atau suara yang frekuensinya berada pada ambang pendengaran telinga manusia. Jangkauan gelombang audio kira-kira dari 20 siklus/detik (20 Hz) sampai 20.000 Hz.

2. Gelombang infrasonik yang frekuensinya berada di bawah ambang frekuensi audio.

B. Pemantulan Gelombang Bunyi

Tipler (1998) menyatakan bahwa:

Bila suatu gelombang datang pada suatu permukaan batas yang memisahkan dua daerah dengan laju gelombang berbeda,maka sebagian gelombang akan dipantulkan dan sebagian yang lain akan ditransmisikan. Misalnya ketika suatu gelombang bunyi di udara menumbuk suatu permukaan padat atau cair. Berkas yang terpantul membentuk sudut dengan garis normal permukaan yang besarnya sama dengan sudut berkas datang, sebaliknya berkas yang ditransmisikan akan dibelokkan mendekati atau menjauhi garis normal. Pembelokan berkas yang ditransmisikan disebut refraksi (pembiasan) (hlm. 531-532).

Gelombang bunyi yang mengenai permukaan medium pemisah (perbedaan dalam hal massa jenis dan kekenyalan) maka bunyi akan mengalami pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi) (J. F. Gabriel, 2001: 170).

Gambar 2.1 Pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi) pada gelombang bunyi (J. F. Gabriel, 2001: 171)

Jumlah energi bunyi yang dipantulkan dari permukaan bergantung pada permukaan. Dinding, lantai, dan langit-langit datar dapat menjadi pemantul yang baik. Sebaliknya bahan-bahan yang kurang tegar dari berpori seperti kain tirai dan taplak perabotan akan banyak menyerap bunyi datang (Tipler, 1998: 132). Bahan pemantul bunyi (reflector) yaitu material yang bersifat memantulkan sebagian

7

besar energi bunyi yang datang padanya. Pantulan yang dihasilkan bersifat spekular (mengikuti kaidah Snellius: sudut datang = sudut pantul). Contoh bahan ini misalnya keramik, marmer, logam, aluminium, gypsum board, dan, beton.

Peristiwa pemantulan bunyi selalu mengikuti hukum-hukum pemantulan (hukum Snellius) yaitu:

1. Bunyi yang datang, bunyi yang dipantulkan, dan garis normal selalu terletak pada satu bidang pantul. Garis normal adalah garis yang ditarik tegak lurus pada bidang datar. Bidang datar merupakan bidang yang dibentuk oleh gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal.

2. Sudut datang ( ) sama dengan sudut pantul ( ) (Nenden Fauziah, dkk., 2009: 137).

Gambar 2.2 Sudut datang , sudut pantul , dan sudut bias

diukur terhadap garis normal (Cromer, 1994: 548)

Gambar 2.2 menunjukkan muka gelombang dan arah perambatan gelombang-gelombang datang, terpantul, dan terbias. Sudut-sudut diukur terhadap suatu garis (garis normal) yang digambar tegak lurus pada bidang batas. Hubungan antara sudut pantul dengan sudut datang dapat diturunkan dengan meninjau kelakuan muka gelombang.

Gambar 2.3 Muka gelombang terpantul (Cromer, 1994: 549)

Gambar 2.3 menunjukkan secara rinci muka gelombang dari gelombang datang dan gelombang terpantul. Saat dari muka gelombang datang tepat bersentuhan dengan permukaan batas, titik A masih berjarak d untuk sampai di titik B pada permukaan. Titik A akan sampai pada permukaan bidang batas dalam waktu t = d/v1, dengan v1 laju gelombang di dalam zat perantara. Pada saat terakhir, muka gelombang akan dipantulkan ke posisi . Titik adalah pantulan dari . Garis ada dalam arah perambatan bunyi terpantul, sehingga tegak lurus pada permukaan gelombang . Kedua gelombang (gelombang datang dan terpantul) merambat di dalam zat perantara yang sama, sehingga keduanya mempunyai laju v1. Dengan demikian jarak di antara dan adalah:

Jadi, segitiga siku-siku dan adalah sama dan sebangun, sehingga sudut α dan sudut β adalah sama. Tetapi α sama dengan karena

sisi-sisi sudut α tegak lurus pada sisi-sisi-sisi sudut yang bersesuaian. Demikian juga, β adalah sama dengan , sehingga diperoleh:

9

hukum pantulan (2.1) Hukum pantulan menyatakan bahwa sudut datang adalah sama dengan sudut pantulan . Hal ini benar karena kedua gelombang merambat dengan laju yang sama di dalam zat perantara yang sama (Cromer, 1994: 549-550).

Contoh pemantulan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari, yakni ketika kamu berteriak di lereng sebuah bukit, kamu akan mendengar suaramu kembali beberapa saat kemudian (Saeful Karim, dkk., 2009:248).

A. Frekuensi dan Intensitas Bunyi

Kuantitas fisik yang menentukan tinggi nada adalah frekuensi. Rendahnya frekuensi menunjukkan rendahnya titik nada dan tingginya frekuensi menunjukkan tingginya titik nada. Telinga manusia dapat menerima frekuensi pada jangkauan 20 Hz sampai 20.000 Hz (dengan 1 Hz adalah 1 putaran per sekon) yang disebut dengan daerah jangkauan pendengaran atau daerah frekuensi yang dapat didengar. Jangkauan pendengaran individu berbeda-beda. Salah satu hal yang mempengaruhi perbedaan jangkauan pendengaran adalah umur seseorang (Giancoli, 1996: 410).

Seperti halnya tinggi nada yang dipengaruhi oleh frekuensi, keras lemahnya bunyi juga dihubungkan dengan kuantitas fisik yang dapat diukur yakni intensitas gelombang. Intensitas gelombang (I) didefinisikan sebagai laju perpindahan energi dari gelombang yang berpindah melalui suatu satuan luas A yang tegak lurus dengan arah rambat gelombang (Serway & Jewett, 2014: 787). Laju perubahan energi gelombang dapat diartikan sebagai besar energi yang dipindahkan oleh gelombang per satuan waktu atau disebut dengan daya. Satuan intensitas sama dengan satuan daya per satuan luas yaitu watt/m2 (W/m2).

Besarnya intensitas I dapat ditentukan secara eksperimental dengan mengukur tenaga E yang datang pada suatu detektor (misalnya microfon) dalam waktu t, sehingga besar intensitas I adalah

Meskipun kekerasan bunyi yang terasa dari suatu bunyi bertambah dengan intensitasnya, hubungan kekerasan dan intensitas jauh dari linear. Misalnya, di dalam suatu ruang kuliah intensitas suara pembicara dapat menjadi 100 kali lebih besar di bagian depan ruang daripada di belakang, tetapi seorang yang bergerak dari depan ke belakang ruang hanya mengalami sedikit penurunan kekerasan bunyi (Cromer, 1994: 508-510).

Telinga manusia dapat mengakomodasi rentang intensitas gelombang bunyi yang agak besar, dari kira-kira 10-12 W/m2 (yang biasa diambil sebagai ambang pendengaran atau ) hingga kira-kira 1 W/m2 (yang menimbulkan rasa sakit pada sebagian besar orang). Karena rentang intensitas yang dapat ditangkap telinga demikian luas dan karena rangsangan psikologis kenyaringan tidak berubah-ubah secara langsung terhadap intensitas, tetapi lebih mendekati logaritmik, maka suatu skala logaritmik digunakan untuk menyatakan tingkat

intensitas gelombang bunyi. Tingkat intensitas β yang diukur dalam decibel (dB)

didefinisikan oleh:

(2.3) dengan I adalah intensitas bunyi dan I0 adalah intensitas acuan, yang akan kita ambil sebagai ambang pendengaran (Tipler, 1998: 514).

B. IC XR2206CP

Suatu komponen elektronika yang dapat membangkitkan berbagai bentuk sinyal dengan frekuensi yang dapat diubah-ubah disebut generator fungsi

(function generator) atau pembangkit sinyal. Komponen utama pada rangkaian

11

fungsi monolithic yang mampu menghasilkan gelombang sinus, segitiga dan kotak dengan kesetabilan dan ketepatan yang tinggi. Rangkaian IC XR2206 dapat membangkitkan sinyal dengan mengubah arus DC menjadi sinyal dengan frekuensi tertentu (Eddy Nurraharjo, 2013: 24).

IC XR2206CP adalah generator fungsi (function generator), yang dapat bekerja pada tegangan catu daya antara DC 9 sampai 18 volt, menghasilkan output bentuk gelombang sinus, kotak (square), dan gergaji (triangle) berfrekuensi 1 Hz sampai 2 MHz (Nonoh Siti Aminah, 2012: 119). Meskipun demikian, pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi tidak menggunakan tampilan bentuk gelombang. Rangkaian generator fungsi akan disambungkan pada speaker sebagai pengatur ubahan frekuensi dan volume agar dapat diatur secara manual oleh praktikan.

Adapun bentuk fisik dari IC XR2206 ditunjukkan oleh Gambar 2.4 berikut:

Gambar 2.4 Bentuk Fisik IC XR2206CP (http://ampslab.com/trans_x22.htm)

Gambar 2.5 menjelaskan tentang blok rangkaian IC XR2206. Ada empat blok rangkaian IC XR2206, yaitu: Voltage Control Oscillator (VCO), saklar arus

(Current Switches), pengali analog dan pembentuk gelombang sinus (Multiplier

and Sine Shaper). IC XR2206 juga memilik penyangga (buffer) yang diberi

symbol +1 dan dihubungkan pada pin no.2. Buffer berguna untuk melakukan penguatan sinyal sebelum diumpankan ke rangkaian tujuannya.

IC XR2206 terdiri dari 16 pin dengan fungsi masing-masing. Fungsi masing-masing pin IC XR2206 ditunjukkan oleh Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Keterangan Pin XR2206 Pin Simbol Type Keterangan

1 AMSI I Amplitude Modulating Signal Input 2 STO O Sine and Triangle Wave Output 10 BIAS Internal Voltage Reference

13

Rangkaian IC XR2206 memiliki prinsip kerja sebagai berikut: VCO menghasilkan sinyal dengan frekuensi yang sebanding dengan arus masukan yang diatur oleh tahanan dari terminal pewaktu ke ground (Eddy Nurraharjo, 2013: 25).

Voltage-Controlled Oscillator (VCO) adalah sebuah osilator tegangan

terkendali yang dapat menghasilkan frekuensi secara proposional ke sebuah arus masukan (Joko Sunardi, dkk., 2006: 266). VCO merupakan rangkaian osilator elektronik yang menghasilkan osilasi terkontrol tegangan. Tegangan pengontrol dari rangkaian ini berupa tegangan DC. Pemberian tegangan ini sebagai pengontrol dari frekuensi yang dihasilkan. Artinya sebuah VCO akan menghasilkan frekuensi berbeda jika tegangan DC yang diinputkan berbeda pula.

E. Alat Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP

sebagai Generator Fungsi

Gambar 2.6 Alat Percobaan Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP sebagai Generator Fungsi

1. Rangkaian Papan Percobaan Pemantulan Gelombang Bunyi

Rangkaian papan percobaan pemantulan gelombang bunyi terdiri dari papan dasar percobaan yang terbuat dari acrylic, dinding pemantul yang terbuat dari gypsum board, busur derajat, dan dua buah pipa paralon.

Papan dasar percobaan yang dilengkapi busur derajat berfungsi untuk memposisikan pipa paralon, sehingga besar sudut datang dan sudut pantul dapat diamati oleh praktikan. Pipa paralon 1 akan dihubungkan dengan sumber bunyi (transmitter) dan pipa paralon 2 dihubungkan dengan penerima bunyi (receiver).

Gypsum board dipilih sebagai dinding pemantul karena merupakan

salah satu bahan pemantul bunyi (reflector). Bahan pemantul bunyi

(refelektor) adalah material yang bersifat memantulkan sebagian besar energi

bunyi yang datang padanya. Ciri utama bahan pemantul adalah secara fisik permukaan bahan keras dan arah pemantulannya spekular (mengikuti kaidah hukum Snellius) (Nur R. Syamsiyah, dkk., 2014: 68).

15

2. Rangkaian Sistem Sumber Bunyi

17

Rangkaian generator fungsi menggunakan IC XR2206CP sebagai komponen utama. IC XR2206 terdiri dari empat blok rangkaian yaitu Voltage

Control Oscillator (VCO), saklar arus (Current Switches), pengali analog dan

pembentuk sinus dan sebuah penyangga (buffer). Menurut Budihardja Murtianta (2012: 49-63), blok VCO akan mendapat catu arus dari blok saklar arus. Jika arus berubah maka frekuensi juga akan berubah. Besarnya arus Rmaks = 111 KΩ, sehingga besar frekuensi adalah:

a. Pada Rmin = 1 KΩ

Pada rangkaian generator fungsi yang digunakan untuk percobaan pemantulan gelombang bunyi dibuat empat saklar dengan variasi nilai

kapasitor, yaitu 10 μF, 1 μF, 100 nF, dan 100 pF. Frekuensi keluaran pada

Pasangan resistor RV3, R2, dan R3 pada Gambar 2.8 digunakan untuk pengaturan volume output.

Gambar 2.8 Ubahan Frekuensi dan Volume pada Generator Fungsi

Rangkaian sistem sumber bunyi menggunakan penguat daya

(amplifier) yang akan menguatkan signal suara sehingga memiliki output yang

lebih kuat. Penguat daya mengunakan IC NE5534 Op-Amp yang diperkuat dengan transistor komplementer BD438 dan BD437 sebagai penguat dan penyesuai impedansi output XR2206CP jika akan dihubungkan dengan speaker. Rangkaian Amplifier IC NE5534 menggunakan sumber tegangan double ended ±12 volt DC dan merupakan penguat dengan kemampuan low

noise (berderau rendah) dan low distortion (penyimpangan rendah) yang baik

sebagai penguat mini.

Catu daya pada rangkaian menggunakan trafo step down untuk menurunkan tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC, kemudian disearahkan menggunakan dioda jembatan (bridge) untuk mendapatkan tengangan DC murni, kemudian diperhalus menggunakan kapasitor 1000

19

Sumber bunyi pada alat percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan speaker 25 kHz. Speaker atau pengeras suara adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara). Speaker akan menghasilkan bunyi sesuai besar amplitudo dan volume yang diatur oleh praktikan.

3. Rangkaian Penerima Bunyi

Rangkaian penerima bunyi terdiri dari speaker, amplifier, dan VU meter. Speaker berfungsi sebagai penangkap bunyi (receiver). Bunyi yang ditangkap melalui speaker akan diperkuat oleh Amplifier TDA 2006. TDA 2006 merupakan penguat kelas AB yang memiliki karakteristik dasar gabungan dari amplifier kelas A dan amplifier kelas B. Amplifier kelas AB memiliki efisiensi daya penguatan sinyal (±60%) dengan kualitas sinyal audio yang baik dan merupakan penguat sinyal low distortion (distorsi rendah).

(a) (b)

Gambar 2.9 (a) Rangkaian Amplifier Penerima Bunyi; (b) Bentuk Fisik Rangkaian Penerima Bunyi

terdapat pada VU meter. Jika penyimpangan jarum maksimum, maka akan diperoleh bunyi pantul maksimal untuk menentukan besar sudut pantul.

F. Prinsip Kerja Alat Percobaan Pemantulan Gelombang Bunyi

Menggunakan IC XR2206CP sebagai Genarator Fungsi

Prinsip kerja alat percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi sesuai dengan prinsip pemantulan gelombang yang mengikuti hukum Snellius dengan sumber bunyi yang dimodifikasi menggunakan rangkaian generator fungsi. Menurut hukum Snellius, bunyi yang datang, bunyi yang dipantulkan, dan garis normal selalu terletak pada satu bidang pantul. Garis normal adalah garis yang ditarik tegak lurus pada bidang pantul. Selain itu, hukum Snellius juga menyatakan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul .

Prinsip kerja alat percobaan pemantulan gelombang bunyi yakni speaker (sumber bunyi) yang bergetar akan menghasilkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi di udara menumbuk permukaan dinding pemantul yang terbuat dari gypsum

board, sehingga gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi). Speaker

21

normal dengan pipa paralon 2 merupakan sudut pantul. Setelah diperoleh besar bunyi pantul, maka dapat dianalisis hubungan antara sudut datang dan sudut pantul yang mengacu pada prinsip dasar percobaan, yakni menggunakan hukum Snellius tentang pemantulan gelombang.

G. Analisis Hubungan Sudut Datang dan Sudut Pantul pada Percobaan

Pemantulan Gelombang Bunyi Menggunakan IC XR2206CP sebagai

Generator Fungsi

Analisis hubungan sudut datang dan sudut pantul menggunakan perhitungan dengan persamaan regresi linear sederhana yakni Y = a + bX. Analisis regresi merupakan bagian dari statistika yang bertujuan untuk menentukan ada tidaknya relasi (hubungan) antara dua atau lebih variabel yang dinyatakan dalam bentuk persamaan matematika. Tujuan analisis regresi adalah menentukan model statistik (dalam bentuk formula matematik) yang dapat dipakai untuk memprediksi nilai-nilai variabel terikat berdasarkan nila-nilai variabel bebas (Budiyono, 2013: 251).

Pada percobaan pemantulan gelombang bunyi diambil 12 data percobaan berupa besar sudut datang dan sudut pantul sebagai data berpasangan. Analisis data menggunakan perhitungan dengan persamaan regresi linear sederhana bertujuan untuk menguji hubungan antara sudut datang dan sudut pantul berdasarkan data pengamatan, sehingga akan diketahui ada tidaknya hubungan antara keduanya.

Tabel 2.2 Data Pengamatan Hubungan antara Sudut Datang dan Sudut

Pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP, sudut datang merupakan variabel bebas, sedangkan sudut pantul merupakan variabel terikat.

23

Data sudut datang dan sudut pantul selanjutnya dianalisis menggunakan perhitungan dengan persamaan regresi linear sederhana untuk mengamati hubungan sudut datang dan sudut pantul.

Hasil analisis data percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi adalah sebagai berikut:

Hasil analisis data menjelakan besarnya gradien garis atau perbandingan besar sudut pantul dan sudut datang adalah 0,981. Hasil perbandingan yang diperoleh dari perhitungan mendekati nilai perbandingan sudut pantul dengan sudut datang secara teori, yakni . Konstanta regresi adalah 0,719 mendekati 0. Besarnya standar error atau kesalahan standar melalui perhitungan (terlampir) adalah 0,416.

25

Gambar 2.10 Hukum Pantulan (Giancoli, 1996: 391)

Hubungan antara sudut datang dan sudut pantul ditunjukkan oleh grafik Ms.Excel pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Grafik Hubungan antara Sudut Pantul dengan Sudut Datang

Hubungan sudut datang dan sudut pantul telah memenuhi hukum Snellius tentang pemantulan, meskipun jika diperhatikan data pengamatan pada

y = 0.981x + 0.719

Grafik Hubungan antara Sudut Pantul dengan Sudut Datang

Tabel 2.2 menunjukkan bahwa besar sudut datang dan sudut pantul dari 12 data yang diambil tidak sama persis. Ada beberapa faktor yang menyebabkan besar sudut pantul dan sudut datang tidak sama persis, antara lain:

1. VU meter memiliki sensitivitas tinggi, sehingga dapat menangkap bunyi yang ada di lingkungan. Oleh karena itu, pecobaan pemantulan bunyi menggunakan alat yang telah dimodifikasi dengan IC XR2206CP sebagai generator fungsi sebaiknya dilakukan dalam keadaan hening agar bunyi yang teridentifikasi oleh VU meter hanya bunyi yang berasal dari speaker (sumber bunyi).

27

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang telah dituliskan, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Hubungan sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan gelombang bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi setelah dianalisis menggunakan perhitungan dengan persamaan regresi linear sederhana diperoleh hasil bahwa terdapat hubungan hubungan antara sudut datang dan sudut pantul. Besar perbandingan sudut pantul dengan sudut datang yang diperoleh melalui perhitungan adalah 0,981 mendekati nilai perbandingan secara teori yakni , sehingga dapat disimpulkan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul .

2. Hasil analisis hubungan sudut datang dan sudut pantul menjelaskan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul. Hal ini menunjukkan bahwa hubungan sudut datang dan sudut pantul pada percobaan pemantulan bunyi menggunakan IC XR2206CP sebagai generator fungsi sesuai atau memenuhi hukum Snellius tentang pemantulan. Hukum Snellius tentang pemantulan menjelaskan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul .

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

Budihardja Murtianta. (2012). Frequency Hopping Spread Spectrum Transmitter dengan Pseudo Noise Code. Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika, 10 (1), 49-63.

Budiyono. 2013. Statistika untuk Penelitian. Surakarta: UNS Press.

Cromer, Alan H. (1994). Fisika untuk Ilmu-ilmu Hayati Edisi Kedua. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Depdiknas. (2006). Standar Kompetensi Mata Pelajaran Fisika. Jakarta: Balitbang Depdiknas.

Djamarah, Bahri, S., & Zain, S.(2006). Strategi Belajar Mengajar. Jakarta: Rineka Cipta.

Eddy Nurraharjo. (2013). Rangkaian Pembangkit Gelombang dengan

Menggunakan IC XR-2206. Jurnal Teknologi Informasi DINAMIK, 18 (1), 24-29.

Gabriel, J. F. (2001). Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.

Giancoli, Douglas C. (1996). Fisika Dasar Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga.

Halliday & Resnick. (1999). Fisika Jilid 2 Edisi 3 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.

Haryono, Huboyo dan Sri, Sumiyati. (2008). Buku Ajar Pengendalian Bising dan Bau. Semarang: Universitas Diponegoro.

Henry G, Kuswanto, dan Tuti Hartiningsi. (2009). IPA 2 : untuk SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Lamijan. (1997). Evaluasi Hasil Belajar. Surabaya: Unipress IKIP Surabaya. Maskoeri, Jasin. (2009). Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: Rajawali Pers.

Nonoh, Siti Aminah. (2012). Implementasi IC XR2206CP sebagai Generator Fungsi untuk Alat Uji Pendengaran. Politeknologi, 11 (2), 119-127. Nur, R. Syamsiyah, dkk. (2014). Kualitas Akustik Ruang Pada Masjid Berkarakter

untuk Kelas VIII/ SMP/MTs. Jakarta: Pusat Perbukuan,Departemen Pendidikan Nasional.

Serway & Jewett. (2014). Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1 Edisi 6. Jakarta: Salemba Teknika.

Hasil Perhitungan Standar Error _{atau Kesalahan Standar pada Beda Sudut}

1. Menghitung standar deviasi atau simpangan baku dari data berpasangan

√∑ ∑

√

2. Menghitung standar error atau kesalahan standar data berpasangan

√