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 0 ∘ C = 332 m / s )

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 $0^{\circ} C = 332 m / s$ )

O. Salu

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Sam Ratulangi

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jarak antara dua simpul saat ini sebesar6,25 cm.

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

Pembahasan

Diketahui : l = 1 , 2 m f L = 3 Hz f 2 d a w ai < f POB f 0 POB = 264 Hz Δ X s 1 = 25 cm M r 2 = 16 M r 1 v T = 0 ∘ C = 332 m / s Ditanya : Δ X s 2 Jawab : Pada soal diketahui jarak dua simpul pada tabung di kondisi awal adalah 25 cm yang dapat digambarkan sebagai berikut : 2 1 λ 1 λ 1 = = 25 cm 50 cm = 0 , 5 m 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 = M r γ ⋅ R ⋅ T v 2 v 1 v 2 v 1 λ 2 ⋅ f λ 1 ⋅ f λ 2 0 , 5 λ 2 0 , 5 λ 2 = = = = = = M r γ ⋅ R ⋅ T 2 M r γ ⋅ R ⋅ T 1 M r 1 M r 2 M r 1 M r 2 M r 1 16 M r 1 4 0 , 125 m = 12 , 5 cm Jarak antara dua simpul: Δ X s 2 = 2 1 λ 2 Δ X s 2 = 2 1 ⋅ 12 , 5 cm = 6 , 25 cm Jadi jarak antara dua simpul saat ini sebesar6,25 cm.

Diketahui :

$l = 1, 2 m f_{L} = 3 Hz f_{2 d a w ai} < f_{POB} f_{0 POB} = 264 Hz Δ X s_{1} = 25 cm M r_{2} = 16 M r_{1} v_{T = 0^{\circ} C} = 332 m / s$

Ditanya : $Δ X s_{2}$

Jawab :

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

$\frac{1}{2} λ_{1} λ_{1} = = 25 cm 50 cm = 0, 5 m$

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 :

$v = \frac{γ \cdot R \cdot T}{M r}$

$\frac{v _{1}}{v _{2}} \frac{v _{1}}{v _{2}} \frac{λ _{1} \cdot f}{λ _{2} \cdot f} \frac{0 , 5}{λ _{2}} \frac{0 , 5}{λ _{2}} λ_{2} = = = = = = \frac{\frac{γ \cdot R \cdot T _{1}}{M r}}{\frac{γ \cdot R \cdot T _{2}}{M r}} \frac{M r _{2}}{M r _{1}} \frac{M r _{2}}{M r _{1}} \frac{16 M r _{1}}{M r _{1}} 4 0, 125 m = 12, 5 cm$

Jarak antara dua simpul :

$Δ X s_{2} = \frac{1}{2} λ_{2} Δ X s_{2} = \frac{1}{2} \cdot 12, 5 cm = 6, 25 cm$

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

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan 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...

0.0

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

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 M r uap air = 18 d...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada dasar dengan frekuensi 249 Hz. Sebuah dawai yang panjangnya 54 cm dengan gaya tegangannya menghasilkan nada dasar dengan frekuensi 440 Hz. Pipa organa dihe...

5.0

Jawaban terverifikasi

Nada atas pertama pipa organa terbuka yang panjangnya 40 cm beresonansi dengan pipa organa tertutup. Jika saat beresonansi jumlah simpul pada kedua pipa sama, panjang pipa organa tertutup (dalam cm) a...

176

4.7

Jawaban terverifikasi