Contoh LKPD Percobaan Kecepatan Bunyi di Udara

Tujuan

1. Mempelajari fenomena resonansi gelombang bunyi.
2. Mengukur kecepatan rambat gelombang bunyi di udara.

Teori

Bunyi adalah salah satu bentuk gelombang mekanik, karena untuk merambat dirlukan medium. Bunyi yang kita dengar berasal dari sumber bunyi yang bergetar kemudian merambat melalui partikel-partikel udara dalam bentuk rapatan dan renggangan.
Kecepatan gelombang bunyi dapat ditentukan dengan tabung  resonansi. Misalkan pada salah satu ujung tabung (pipa organa) diletakkan sebuah sumber bunyi sedangkan ujung tabung lainnya ditutup (tabung semi tertutup), maka gelombang bunyi akan merambat melewati udara di dalam tabung dan ketika sampai di ujung yang tertutup gelombang tersebut dipantulkan. Gelombang datang dan gelombang pantul ini akan berinterferensi. Inerferensi tersebut menyebabkan bunyi kedengaran makin keras atau semakin lemah. Pada kondisi tertentu, gelombang hasil interferensi akan menghasilkan gelombang berdiri, peristiwa ini dinamakan resonansi. Jika menggunakan pipa organa semi terutup, resonansi akan terjadi apabila memenuhi persyaratan sebagai berikut:

dengan L adalah panjang tabung dan n = 1, 2, 3, … adalah orde resonansi ke satu, kedua dan seterusnya, sedangkan λ adalah panjang gelombang. Hubungan antara kecepatan rambat gelombang v, frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ) adalah:

v = f λ

Kegiatan

A. Alat dan Bahan

1. Statif
2. Tabung resonansi
3. Pembangkit frekuensi audio
4. Speaker
5. Osiloscop
6. Resiver 

B. Prosedur Percobaan

1. Rangkai alat percobaan berupa  tabung resonansi semi terbuka dilengkapi  speaker sebagai sumber bunyi. 
2. Hubungkan speaker dengan pembangkit frekuensi audio (audio generator).
3. Katub (piston) yang terdapat dalam tabung rapatkan dengan speaker.
4. Untuk frekuensi awal coba anda buat 100 Hz pada audio generator.
5. Tarik perlahan katub dan dengarkan bunyi yang paling nyaring (resonansi untuk n=1), catat jarak antara katub dengan speaker.
6. Kemudian tarik lagi katub sampai terdengar bunyi nyaring lagi (resonansi untuk n=2), catat jarak antara katub dan speaker. Lakukan untuk jarak resonansi seterusnya sampai habis panjang tabung.
7. Ulangi kegiatan 6 dan 7 untuk sumber frekuensi yang berbeda.
8. Hasil pengamatan dapat ditulis pada bentuk tabel.

C. Pengolahan Data

1. Hitung panjang gelombang (𝝀) setiap sumber frekuensi untuk setiap n. Kemudian hitung rata-ratanya.
2. akukan perhitungan seperti langkah 1 untuk setiap sumber frekuensi.
3. Hitung kecepatan gelombang bunyi untuk setiap sumber frekuensi. 
4. Buat kesimpulan dari hasil percobaan yang telah anda lakukan.