Roboguru

Batang penggetar pipa Kundt yang panjangnya 2 m digetarkan longitudinal sehingga pada tabung yang berisi gas terdapat 5 simpul pada jarak 40 cm. Kemudian gas tersebut digantikan dengan gas lain dan batang penggetar dipotong sehingga jarak 2 simpul dalam tabung menjadi 9 cm. Jika kecepatan bunyi di gas yang pertama dan kedua masing-masing 336 m/s dan 350 m/s, hitung berapa cm batang tersebut dipotong!

Pertanyaan

Batang penggetar pipa Kundt yang panjangnya 2 m digetarkan longitudinal sehingga pada tabung yang berisi gas terdapat 5 simpul pada jarak 40 cm. Kemudian gas tersebut digantikan dengan gas lain dan batang penggetar dipotong sehingga jarak 2 simpul dalam tabung menjadi 9 cm. Jika kecepatan bunyi di gas yang pertama dan kedua masing-masing 336 m/s dan 350 m/s, hitung berapa cm batang tersebut dipotong!space 

Pembahasan Soal:

Keadaan I sebelum batang dipotong

Tabung udara: Sebelum batang dipotong terdapat 5 simpul. Dari gambar terlihat bahwa ada 2 gelombang dengan jarak 40 cm, maka:

l equals 2 lambda lambda equals 1 half l equals 1 half open parentheses 40 close parentheses equals 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m 

Frekuensi gelombang dalam tabung

v equals lambda times f 336 equals 0 comma 2 f f equals 1.680 space Hz 

Batang dijepit di tengah-tengah, hal ini mengakibatkan di titik tengah batang terjadi simpul, sedangkan di ujung-ujung batang karena tidak dijepit terjadi perut (ujung bebas). Dengan demikian, jika panjang batang l maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 2 close parentheses equals 4 space straight m 

Di sini kita dapat menghitung cepat rambat gelombang dalam batang:

v equals lambda times f v equals 4 open parentheses 1.680 close parentheses v equals 6.720 space bevelled straight m over straight s 

Keadaan II setelah batang dipotong

Tabung udara: Setelah batang dipotong terdapat 2 simpul sehingga dari gambar terlihat ada 1 half gelombang dalam jarak 9 cm, maka:

l equals 1 half lambda 9 equals 1 half lambda lambda equals 18 space cm equals 0 comma 18 space straight m 

Frekuensi gelombang dalam tabung:

v equals lambda times f 350 equals 0 comma 18 f f equals fraction numerator 350 over denominator 0 comma 18 end fraction f equals 1.944 comma 44 space Hz 

Batang: Frekuensi gelombang dalam tabung sama dengan frekuensi gelombang dalam batang:

f subscript b a tan g end subscript equals f subscript d i space u d a r a end subscript equals 1.944 comma 44 space Hz 

Batang dijepit di tengah-tengah, hal ini mengakibatkan di titik tengah batang terjadi simpul, sedangkan di ujung-ujung batang karena tidak dijepit terjadi perut (ujung bebas). Dengan demikian, jika panjang batang l maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l 

Karena cepat rambat gelombang dalam batang adalah karakteristik bahannya, cepat rambat gelombang tidak berubah ketika panjang batang dikurangi. Dengan ini, kita dapat menghitung panjang batang yang dipotong:

v equals lambda times f 6.720 equals open parentheses 2 l close parentheses open parentheses 1.944 comma 44 close parentheses 2 l equals 3 comma 456 l equals 1 comma 728 space straight m 

Panjang batang yang dipotong:

panjang space yang space dipotong equals 2 minus 1 comma 728 panjang space yang space dipotong equals 0 comma 272 space straight m equals 27 comma 2 space cm 

Jadi, batang tersebut dipotong sebesar 27,2 cm.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 02 Juni 2021

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