Petunjuk Laboratorium
🎯 Tujuan Pembelajaran
Melalui laboratorium digital ini peserta didik dapat memahami karakteristik gelombang bunyi, menghitung besaran-besaran fisika yang berkaitan dengan bunyi, serta melakukan eksperimen virtual mengenai dawai, pipa organa, intensitas bunyi, dan efek Doppler.
Baca materi dan amati animasi konsep.
Masukkan variabel bebas pada setiap praktikum.
Amati hasil perhitungan dan tabel pengamatan.
Kerjakan 20 soal quiz pada bagian akhir.
Materi Teori Gelombang Bunyi
🔊 1. Kecepatan Rambat Bunyi
Kecepatan rambat bunyi bergantung pada sifat medium. Secara umum bunyi merambat paling cepat pada zat padat, kemudian zat cair, dan paling lambat pada gas.
Pada medium yang berbeda, nilai kecepatan bunyi juga berbeda.
🎸 2. Sumber Bunyi pada Dawai
Dawai yang kedua ujungnya terikat dapat menghasilkan gelombang stasioner.
L = panjang dawai, T = gaya tegangan, μ = massa per satuan panjang, dan n = harmonik.
Untuk harmonik ke-n terdapat n perut dan n+1 simpul.
🎺 3. Organa Terbuka
Pipa organa terbuka memiliki kedua ujung terbuka. Pada kedua ujung terbentuk perut gelombang.
Semua harmonik dapat muncul: n = 1, 2, 3, ...
🎼 4. Organa Tertutup
Pipa organa tertutup memiliki satu ujung tertutup dan satu ujung terbuka. Ujung tertutup menjadi simpul dan ujung terbuka menjadi perut.
Harmonik yang muncul adalah harmonik ganjil.
📢 5. Intensitas Bunyi
Intensitas bunyi merupakan energi bunyi yang melewati satuan luas setiap satuan waktu.
Untuk sumber titik yang memancarkan bunyi ke segala arah:
📊 6. Taraf Intensitas Bunyi
Taraf intensitas bunyi digunakan untuk menyatakan tingkat kuat bunyi secara logaritmik.
Dengan I₀ = 10⁻¹² W/m² sebagai intensitas ambang pendengaran.
🔊🔊 7. Banyak Sumber Identik
Jika terdapat N sumber identik yang tidak koheren, intensitas total merupakan penjumlahan intensitas masing-masing sumber.
Untuk pengurangan jumlah sumber, taraf intensitas turun sebesar 10 log(N₂/N₁).
🚗 8. Efek Doppler
Efek Doppler adalah perubahan frekuensi yang didengar pengamat akibat adanya gerak relatif antara sumber bunyi dan pengamat.
Tanda dipilih berdasarkan kondisi sumber dan pengamat bergerak saling mendekat atau menjauh.
🎵 9. Pelayangan Bunyi
Pelayangan bunyi terjadi ketika dua bunyi dengan frekuensi yang hampir sama berinterferensi.
Semakin besar selisih kedua frekuensi, semakin cepat bunyi menguat-melemah terdengar.
Animasi Konsep Gelombang Bunyi
〰️ Rambatan Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi membawa energi melalui medium. Partikel medium berosilasi di sekitar posisi keseimbangannya.
🎶 Pelayangan Bunyi
Praktikum 1 — Frekuensi Bunyi pada Dawai
🔬 Tujuan
Menyelidiki pengaruh panjang dawai, gaya tegangan, dan jumlah perut serta simpul terhadap frekuensi bunyi yang dihasilkan.
Variabel terikat: frekuensi bunyi.
Catatan: Massa jenis linear dawai pada simulasi dapat diubah sebagai parameter bahan dawai.
⚙️ Variabel Eksperimen
📐 Persamaan
🎸 Animasi Dawai
📊 Tabel Pengamatan
| No | L (m) | T (N) | μ (kg/m) | n | f (Hz) | λ (m) |
|---|
Praktikum 2 — Frekuensi pada Pipa Organa
🔬 Tujuan
Menyelidiki hubungan panjang pipa, jenis pipa, dan pola simpul-perut terhadap frekuensi sumber bunyi.
Variabel terikat: frekuensi bunyi.
⚙️ Variabel Eksperimen
📐 Persamaan
fₙ = nv / 2L
🎺 Animasi Pipa Organa
📊 Tabel Pengamatan
| No | Jenis Pipa | L (m) | v (m/s) | Harmonik | f (Hz) | Pola |
|---|
Praktikum 3 — Taraf Intensitas Banyak Sumber Bunyi
🔬 Tujuan
Menyelidiki pengaruh intensitas satu sumber dan jumlah sumber identik terhadap taraf intensitas total.
Variabel terikat: intensitas total dan taraf intensitas total.
⚙️ Variabel Eksperimen
📐 Persamaan
🔊 Animasi Banyak Sumber
📊 Tabel Pengamatan
| No | I₁ (W/m²) | N | I Total (W/m²) | β₁ (dB) | β Total (dB) | Δβ (dB) |
|---|
Praktikum 4 — Efek Doppler
🔬 Tujuan
Menentukan frekuensi yang diterima pengamat ketika sumber dan pengamat bergerak saling mendekat atau menjauh.
Variabel terikat: frekuensi yang diterima pengamat.
⚙️ Variabel Eksperimen
📐 Persamaan
🚗 Animasi Efek Doppler
📊 Tabel Pengamatan
| No | f (Hz) | v (m/s) | vₚ (m/s) | vₛ (m/s) | Kondisi | f' (Hz) |
|---|
Ringkasan Konsep
Kecepatan Bunyi
Bergantung pada sifat medium dan memenuhi hubungan v = λf.
Dawai
Frekuensi dipengaruhi panjang, tegangan, massa jenis linear, dan harmonik.
Organa Terbuka
Kedua ujung merupakan perut dan semua harmonik dapat terbentuk.
Organa Tertutup
Satu ujung simpul dan satu ujung perut. Harmonik ganjil muncul.
Intensitas
Intensitas menunjukkan energi bunyi per satuan luas setiap waktu.
Taraf Intensitas
Besaran logaritmik dengan satuan desibel (dB).
Efek Doppler
Frekuensi teramati berubah karena gerak relatif sumber dan pengamat.
Pelayangan
Frekuensi pelayangan sama dengan selisih mutlak kedua frekuensi.
Quiz Gelombang Bunyi — 20 Soal
Pilih satu jawaban yang paling tepat. Setelah selesai, klik Periksa Jawaban.