Eksperimen fisika dasar mengenai pengukuran kecepatan bunyi di udara dan frekuensi sumber bunyi dengan metode resonansi serta percobaan ayunan fisis untuk menentukan momen kelembaman pelat berlubang. Hasilnya adalah kecepatan bunyi 346 m/s, frekuensi sumber bunyi 1048 Hz, dan momen kelembaman 8,302 kg m2 dengan ketidakpastian 1,902 kg m2.

1. Percobaan Fisika Dasar
Nama : Nanang Suwandana
NIM : 12/331632/PA/14792
1. Percobaan Pengukuran Kecepatan Bunyi
di Udara dengan Metode Resonansi (M.I.5)
2. Percobaan Ayunan Fisis (M.I.6)

2. Pengukuran Kecepatan Bunyi di
Udara dengan Metode Resonansi
(M.I.5)
Tujuan Percobaan :
Menentukan kecepatan
bunyi di udara
Menentukan frekuensi
sumber bunyi

3. Langkah Kerja Percobaan Menentukan
Kecepatan Bunyi di Udara
 Percobaan 1 (menentukan kecepatan bunyi di
udara) :
 Garpu penala dipilih mulai dari frekuensi terkecil atau
terbesar untuk percobaan
 Garpu penala yang telah dipilih frekuensinya terlebih
dahulu dipukul dengan pemukul kayu dan dipegang
diatas mulut tabung
 Tabung resonansi ditarik keatas perlahan sampai
terdengar dengung keras. Tabung dijepit pada
kedudukan resonansi tersebut
 Dikur panjang kolom pada resonansi pertama
tersebut
 Diukur langkah nomor 4 dengan nilai frekuensi pada
garpu penala yang berbeda.

4. Data Percobaan Menentukan Kecepatan
Bunyi di Udara (Percobaan 1)
1/f (x) l(y)
0.001953125 0.174
0.002344116 0.211
0.002929974 0.25
0.003472222 0.306

5. Grafik Percobaan Kecepatan Bunyi
di Udara
y = 8648,28x + 0,009
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 0.001 0.002 0.003 0.004
Series1
Linear (Series1)
Grafik l vs 1/f

6. Perhitungan dalam Menentukan
Kecepatan Bunyi di Udara
 m= (y2-y1)/(x2-x1)
= (30,6 – 17,4)/(0,00347-0,00195)
= 13,2/0,00152
= 8648,21
 v = mx4
= 8648,28x4
= 34592,8 cm/s
= 345,928 m/s
= 346 m/s

7. Perhitungan dalam Menentukan
Kecepatan Bunyi di Udara
 ∆m = 3 mm
= 0,003 m
∆m = ∆v x 4
∆v = ∆mx4
= 0,003x4
= 0,012 m/s
 Sehingga nilai dari v ∆v adalah 346
0,012 m/s

8. Langkah Kerja Percobaan
Menentukan Frekuensi Sumber
Bunyi
 Percobaan 2 (menentukan frekuensi sumber bunyi) :
 Tabung resonansi diturunkan serendah mungkin
kemudian suhu kamar dicatat
 Corong pengeras (loudspeaker) dihubungkan
dengan tabung resonansi pada nilai frekuensi
tertentu
 Tabung resonansi ditarik keatas secara perlahan
sampai terdengar dengung yang keras. Tabung
dijepit pada kedudukan resonansi yang pertama
 Pada keadaan resonansi tersebut diukur panjang
kolom udara yaitu jarak antara mulut tabung sampai
permukaan air (ln)
 Diulangi langkah nomor 4 untuk beberapa orde
resonansi

9. Data Percobaan Menentukan
Frekuensi Sumber Bunyi
Orde resonansi (x) Ln (y)
1 0.08
2 0.224
3 0.41
4 0.58
5 0.74

10. Grafik Percobaan Frekuensi
Sumber Bunyi
y = 0,165x - 0,096
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 1 2 3 4 5 6
y
Series2
Linear (Series2)
Grafik ln vs orde
resonansi (n)

11. Perhitungan dalam Menentukan
Frekuensi Sumber Bunyi
 m= (y2-y1)/(x2-x1)
= (0,74 – 0,08)/(5-1)
= 0,66/4
= 0,165
 m = v/2f
f = v/2m
= 346/(2x0,165)
= 1048,48 Hz

12. Perhitungan dalam Menentukan
Frekuensi Sumber Bunyi
 ∆m = 2 mm
∆f = √(2x ∆m/v)^2 + (2xmx∆v/v^2)
= √ (2x 0,002/346)^2 + (2x0,165x0,012/346^2)
= √3,321 x 10⁻8
=0,000182 Hz
 Sehingga nilai dari f ∆f adalah 1048,48
0,000182 Hz

13. Kesimpulan
 Frekuensi berbanding terbalik dengan l1 (panjang kolom udara)
 Semakin besar nilai frekuensi maka nilai l1 (panjang kolom udara)
akan semakin kecil dan sebaliknya
 Semakin besar nilai 1/f maka nilai ln akan semakin besar
 Orde resonansi (n) berbanding lurus dengan ln (panjang kolom
udara)
 Semakin besar nilai n maka nilai ln juga akan semakin besr dan
sebaliknya
 Dari grafik diketahui bahwa nilai 1/f berbanding lurus dengan l dan
n berbanding lurus dengan ln.
 Grafik yang dihasilkan berupa grafik linear
 Hasil perhitungannya adalah:
a. Menentukan kecepatan bunyi di udara
v ∆v= 346 0,012 m/s
b. Menentukan frekuensi sumber bunyi
f ∆f= 1048,48 0,00082 Hz

14. Percobaan Ayunan Fisis (M.I.6)
Tujuan percobaan :
Menentukan momen
kelembaman (inersia) pelat
berlubang
Dapat menganalisa grafik non
linear

15. Langkah Kerja Percobaan Ayunan
Fisis
 Prosedur percobaan:
 Ditambahakan massa beban m1 dan m2
kemudian digantungkan sistem fisis pada
tumpuan melalui lubang tumpuan
 Sistem fisis disimpangkan dengan sudut yang
telah diatur kemudian dilepaskan sehingga
akan terjadi osilasi
 Diukur waktu untuk 10 kali osilasi dengan
menggunakan stopwatch
 Dipindahkan pada lubang tumpuan yang lain
dan diulangi seperti langkah 2 dan 3
 Data yang diperoleh disajikan dalam tabel

16. Grafik Percobaan Ayunan Fisis
0
1
2
3
4
5
6
7
0 10 20 30 40
Series1
Series2
Grafik T^2 vs x

17. Perhitungan Pada Percobaan
Ayunan Fisis
 T^2 = 1,8 0,1
R = (Rmin)+(Rmax)/ 2
= (15-0,4) + (15+0,8)/2
= 30,4/2
= 15,2
T^2 = (∏ R2/g) ((Io/MR2)+1)
1,8 = (3,14x(0,152)^2)/9,78 ((Io/0,141(0,152)^2)+1)
1,8 = (0,0725/0,6607)Io + 0,0725/9,78
1,8 = 0,1097 Io + 0,00741
1,793 = 0,1097 Io
Io = 6,40 kgm^2

18. Tmax^2 = (∏ Rmin^2/g) ((Io max/Mrmin^2)+1)
1,8+0,1 = (3,14x(0,146)^2)/9,78 ((Io/0,141(0,152)+1)
1,9 = (0,00684/0,03)Io max + 0,0725/9,78
1,893 = 0,228 Io max
Io max = 8,302 kg m^2
∆Io = (Io max- Io)
= 8,302 – 6,4
= 1,902 kg m^2
Io = (Io + ∆Io)
= 6,4 + 1,902
= 8,302 kg m^2
Sehingga diperoleh nilai Io ∆Io sebesar 8,302
1,902 kg m^2

19. Kesimpulan
 Pusat massa suatu benda tegar yang
dihunakan berada di tengah
 Gerak pada benda ayunan fisis merupakan
gerak gerak harmonis sederhana jika sudut
simpangan yang digunakan kecil
 Grafik yang dihasilkan berupa grafik non
linear
 Berdasar pada grafik, ketika berada di
pusat massa maka tidak terjadi osilasi
 Momen inersia dari benda tersebut atau Io
∆Io sebesar 8,302 1,902 kg m^2