Penentuan Kecepatan Bunyi di Udara Menggunakan Tabung Resonansi

Modul 6 Kecepatan Bunyi di udara

Tujuan percobaan kali ini adalah

Menentukan kecepatan bunyi diudara menggunakan alat tabung resonansi.

Alat dan bahan yang digunakan adalah:

1. Tabung Resonansi 2. Sound level meter

3. Function Generator / Signal Generator 4. Sensor Mikrofon

Tabel 1. Percobaan kecepatan bunyi di udara; variasi frekuensi pada signal generator dengan posisi piston tetap

No. Posisi piston, l (m)

f

¹

(Hz)

f

²

(Hz) f

³

(Hz)

1 0,5

2 0,7

3 0,8

*Dengan frekuensi dimulai dari 250 Hz, dan mengubah nilai frekuensi di angka puluhannya (250), contoh disputer dinaikan frekuensi dengan memastikan tombolnya di angka puluhannya.

Tabel 2. Percobaan kecepatan bunyi di udara; variasi posisi piston dengan frekuensi tetap

No.

Frekuensi

(Hz) L¹ (m) L² (m) L³ (m) v¹ (m/s) v² (m/s) v³ (m/s) 1 500

2 700 3 900

Catatan : v^{1 ,} v² dan v³ pada tabel dicari menggunakan data di percobaan, mula-mula piston diletakkan pada Panjang 0 cm.

Rumus:

Mencari v dengan data hasil percobaan.

𝑣 = 𝜆 . 𝑓

v (kecepatan bunyi di udara) teori = 340 m/s²

L

¹

=

^𝜆 ₄¹

--- 𝜆

₁ = 4 x

L

¹

L

²

=

^{3 𝜆} ₄¹

--- 𝜆

₂ ^{= 4}

3 x

L

²

L

³

=

^{5 𝜆} ₄¹

--- 𝜆

₃ = ⁴

5x

L

³

- Di tugas analisis pada poin 1 diinstruksikan untuk membandingkan frekuensi teori dan frekuensi yang diperoleh dari percobaan. (Acuan datanya di Tabel 1) Rumus:

𝑣 = 𝜆 . 𝑓

𝑓 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 =

^𝑣

𝜆

; dengan v = 340 m/s

²

dan L = 0,5 m 𝜆

₁ = 4 x L

𝜆

₂ =⁴

3 x L

𝜆

₃ =⁴

5x L

Cari 𝑓 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 1 =

^𝑣

𝜆 ₁

𝑓 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 2 =

^𝑣

𝜆 ₂

𝑓 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 3 =

^𝑣

𝜆 ₃

Bandingkan dengan frekuensi, f pada percobaan

- Di tugas analisis pada poin 2 diinstruksikan untuk membandingkan L teori dan L yang diperoleh dari percobaan. (Acuan datanya di Tabel 2)

L^{teori 1}

=

^{𝜆 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖}₄

dengan

𝜆 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖 = ^𝑣

𝑓

; (v = 340 m/s

²

) dan f = 500 Hz

L^{teori 2}

=

^{3 𝜆 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖}₄ L^{teori 2}

=

^{5 𝜆 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖}₄

Analisis

1. Dengan Posisi piston, l dan V kecepatan bunyi diudara adalah 340 m/s.

Tentukan nilai frekuensi dengan menggunakan persamaan V = f. , kemudian bandingkan frekuensi yang diperoleh dari percobaan!

2. Dengan frekuensi tetap dan V kecepatan bunyi diudara adalah 340 m/s, tentukan nilai L secara teori, kemudian bandingkan L yang diperoleh di percobaan!

3. Pada poin analisis (1) dan (2) berikan alasan anda terhadap perbandingan data tersebut!

4. Jelaskan hubungan frekuensi dengan kecepatan, berdasarkan data percobaan!

5. Jelaskan hubungan panjang gelombang dengan kecepatan berdasarkan data percobaan!