Roboguru

Batang penggetar pipa Kundt yang panjangnya 1,2 m dijepit di tengahnya. Batang digetarkan sehingga timbul bunyi yang membuat 3 layangan tiap detiknya dengan nada atas II dan lebih rendah dari pipa organa terbuka. Frekuensi nada dasar pipa organa terbuka 264 Hz. Jarak dua simpul pada tabung udara 25 cm. Jika udara diganti dengan gas yang mempunyai konstanta Laplace sama tetapi berat molekulnya 16 kali berat molekul udara. Hitunglah jarak dua simpul pada serbuk dalam pipa Kundt! (Kecepatan bunyi di udara pada 0∘C=332m/s)

Pertanyaan

Batang penggetar pipa Kundt yang panjangnya 1,2 m dijepit di tengahnya. Batang digetarkan sehingga timbul bunyi yang membuat 3 layangan tiap detiknya dengan nada atas II dan lebih rendah dari pipa organa terbuka. Frekuensi nada dasar pipa organa terbuka 264 Hz. Jarak dua simpul pada tabung udara 25 cm. Jika udara diganti dengan gas yang mempunyai konstanta Laplace sama tetapi berat molekulnya 16 kali berat molekul udara. Hitunglah jarak dua simpul pada serbuk dalam pipa Kundt! (Kecepatan bunyi di udara pada 0C=332m/s)

Pembahasan Soal:

Diketahui :

l=1,2mfL=3Hzf2dawai<fPOBf0POB=264HzΔXs1=25cmMr2=16Mr1vT=0C=332m/s    

Ditanya : ΔXs2  

Jawab :

Pada soal diketahui jarak dua simpul pada tabung di kondisi awal adalah 25 cm yang dapat digambarkan sebagai berikut :

 

21λ1λ1==25cm50cm=0,5m  

Saat zat dalam tabung diganti dengan gas yang memiliki berat berbeda, maka kecepatan bunyi pada zat tersebut akan berubah. 

Hubungan antara kecepatan bunyi dengan berat gas (Mr) dirumuskan :

v=MrγRT 

v2v1v2v1λ2fλ1fλ20,5λ20,5λ2======MrγRT2MrγRT1Mr1Mr2Mr1Mr2Mr116Mr140,125m=12,5cm   

Jarak antara dua simpul :

ΔXs2=21λ2ΔXs2=2112,5cm=6,25cm  

Jadi jarak antara dua simpul saat ini sebesar 6,25 cm.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Aulia

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Batang penggetar pipa Kundt yang panjangnya 1,2 m dijepit di tengahnya. Batang digetarkan sehingga timbul bunyi yang membuat 3 layangan tiap detiknya dengan nada atas II dan lebih rendah dari pipa org...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

l=1,2mfL=3Hzf2dawai<fPOBf0POB=264HzΔXs=25cmvT=0C=332m/s  

Ditanya : T 

Jawab :

Frekuensi nada ke-n pada pipa organa terbuka dirumuskan dengan :

f subscript n equals open parentheses n plus 1 close parentheses times f subscript 0 

sehingga nada atas ke-2 pada pipa organa terbuka sebesar :

f subscript 2 equals open parentheses 2 plus 1 close parentheses times f subscript 0 f subscript 2 equals 3 times 264 f subscript 2 equals 792 space Hz 

Terjadi pelayangan sebesar 3 Hz dengan frekuensi dawai lebih rendah sehingga frekuensi dawai dapat dicai dengan persamaan pelayangan:

fL=f2fdawai3=792fdawaifdawai=789Hz 

Pada percobaan ini, terjadi resonansi antara dawai dengan tabung udara, sehingga frekuensi tabung udara sama dengan frekuensi dawai yaitu 789 Hz.

Pada soal diketahui jarak dua simpul pada tabung adalah 25 cm yang dapat digambarkan sebagai berikut :

 

21λλ==25cm50cm=0,5m 

Kecepatan bunyi pada tabung udara dapat kita hitung :

v=λfv=0,5789v=394,5m/s  

Hubungan antara kecepatan bunyi dengan suhu dirumuskan :

v=MrγRT 

Pada soal diketahui kecepatan bunyi saat = 0degreeC sebesar 332 m/s, maka kita bisa dapatkan suhu zat pada soal dengan perbandingan kecepatan bunyi pada dua suhu tersebut menjadi:

v2v1v2v1394,5332T====MrγRT2MrγRT1T2T1T273385,5K=112,5C   

Jadi suhu zat pada saat tersebut sebesar 112,5 C.

0

Roboguru

Sebuah pipa organa menghasilkan frekuensi 440 Hz di dalam uap air. Jika pipa organa diisi dengan gas hidrogen pada temperatur yang sama, frekuensi yang dihasilkan adalah ... (anggap Mr uap air = 18 da...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style f subscript u a p end subscript equals 440 space Hz M subscript u a p end subscript equals 18 M subscript H equals 2 end style 


Untuk menentukan frekuensi yang dihasilkan saat pipa organa diisi oleh gas hidrogen, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan hubungan frekuensi dengan massa molekul relatif

    begin mathsize 14px style v equals lambda f v equals square root of fraction numerator gamma R T over denominator M end fraction end root v tilde f tilde fraction numerator 1 over denominator square root of M end fraction end style
     
  2. Menentukan frekuensi pipa organa yang diisi oleh gas hidrogen

    begin mathsize 14px style f subscript H over f subscript u a p end subscript equals square root of M subscript u a p end subscript over M subscript H end root f subscript H over 440 equals square root of 18 over 2 end root f subscript H over 440 equals square root of 9 f subscript H over 440 equals 3 f subscript H equals 3 cross times 440 f subscript H equals 1320 space Hz end style 
     

Jadi, jawaban yang benar adalah B.undefined

0

Roboguru

Pipa organa terbuka A dan tertutup B mempunyai panjang yang sama. Perbandingan frekuensi nada atas pertama pipa organa A dan B adalah...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell f subscript A over f subscript B end cell equals cell fraction numerator begin display style v over L end style over denominator begin display style fraction numerator 3 v over denominator 4 L end fraction end style end fraction end cell row blank equals cell 4 over 3 end cell end table end style 

Jadi, jawaban yang benar adalah E.

1

Roboguru

Frekuensi nada atas I pipa organa 485 Hz. Seutas tali panjang 40 cm memberikan frekuensi 420 Hz. Kemudian tali dipendekkan 5 cm pada tegangan tetap. Hitunglah kecepatan pipa organa harus dijauhkan aga...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

f subscript 1 space P O B end subscript equals 485 space Hz l subscript d a w a i end subscript equals 40 space cm f subscript d a w a i end subscript equals 420 space Hz l subscript d a w a i space apostrophe end subscript equals 40 space cm minus 5 space cm equals 35 space cm F equals F apostrophe  

Ditanya : v agar tidak terjadi layangan

Jawab :

Frekuensi pada dawai dapat dirumuskan:

f subscript n equals open parentheses n plus 1 close parentheses fraction numerator v over denominator 2 l end fraction  

Maka saat panjang dawai diubah, perbandingan frekuensi dinyatakan dengan:

fraction numerator f apostrophe over denominator f end fraction equals fraction numerator left parenthesis n plus 1 right parenthesis begin display style fraction numerator v over denominator 2 l apostrophe end fraction end style over denominator left parenthesis n plus 1 right parenthesis begin display style fraction numerator v over denominator 2 l end fraction end style end fraction fraction numerator f apostrophe over denominator f end fraction equals fraction numerator l over denominator l apostrophe end fraction f apostrophe equals f times fraction numerator l over denominator l apostrophe end fraction f apostrophe equals 420 times 40 over 35 f apostrophe equals 480 space Hz 

Agar tidak terjadi layangan antara pipa organa dan dawai maka frekuensi keduanya harus sama dengan cara pipa organa digeser sehingga frekuensi yang terdengar sebesar 480 Hz. Dalam hal ini berlaku efek Doppler yang memenuhi persamaan sebagai berikut :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell f subscript P O B apostrophe end subscript end cell equals cell fraction numerator v subscript u d a r a end subscript plus-or-minus v subscript d a w a i end subscript over denominator v subscript u d a r a end subscript plus-or-minus v subscript P O B end subscript end fraction times f subscript P O B end subscript end cell row 480 equals cell fraction numerator 340 plus-or-minus 0 over denominator 340 plus v subscript P O B end subscript end fraction times 485 end cell row cell 480 times 340 plus 480 space v subscript P O B end subscript end cell equals cell 340 times 485 end cell row cell 480 space v subscript P O B end subscript end cell equals cell 340 times 485 minus 480 times 340 end cell row cell 480 space v subscript P O B end subscript end cell equals cell 340 times open parentheses 485 minus 480 close parentheses end cell row cell v subscript P O B end subscript end cell equals cell fraction numerator 340 times 5 over denominator 480 end fraction end cell row cell v subscript P O B end subscript end cell equals cell 3 comma 54 space straight m divided by straight s end cell end table    

Jadi kecepatan pipa organa sebesar 3,54 m/s.

0

Roboguru

Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 80 cm dalam ruang dimana cepat rambat suara 400 m/s. Maka frekuensi nada dasarnya adalah...

Pembahasan Soal:

Soal ini menanyakan tentang frekuensi dasar (f0)) dari pipa organa terbuka.

Diketahui:

L equals 80 space cm equals 0 comma 8 space straight m v equals 400 space bevelled straight m over straight s

Ditanya: f0

Penyelesaian:

f subscript 0 equals left parenthesis n plus 1 right parenthesis fraction numerator space v over denominator 2 L end fraction f subscript 0 equals left parenthesis 0 plus 1 right parenthesis space fraction numerator 400 begin display style bevelled fraction numerator space straight m over denominator straight s end fraction end style over denominator 2.0 comma 8 space straight m end fraction equals 250 space Hz

Jadi besar frekuensi nada dasarnya adalah 250 Hz.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved