Tip penting untuk menyelesaikan permasalahan ini sama dengan tips lain yaitu menguasai konsep dasar dengan benar. Setelah itu beberapa latihan diperlukan untuk menguatkan konsep tersebut. Pengembangan konsep lebih dalam dapat dilakukan dengan latihan soal dari tingkat kemudahan rendah sampai tinggi. Dengan begitu pondasi konsep akan tertanam dengan kuat. Jangan lupa dalam permasalahan ini sering pula melibatkan konsep dawai. Meskipun secara laju gelombang pada dawai berbeda sekali dengan laju bunyi di pipa organa, tetapi kedua alat mempunyai kemiripan dalam penghitungan nadanya. Oleh karena itu, simaklah beberapa konsep di bawah ini.
Kaji-1: Sebuah pipa mempunyai panjang 100 cm dan pipa tersebut akan difungsikan menjadi pipa organa tertutup dan terbuka. Jika laju bunyi diudara adalah 340 m/s, tentukanlah frekuensi nada dasar untuk pipa organa tertutup dan terbuka! Jawab:
Besaran yang diketahui.
Latih-1: Sebuah pipa mempunyai panjang 50 cm dan pipa tersebut akan difungsikan menjadi pipa organa tertutup dan terbuka. Jika laju bunyi diudara adalah 320 m/s, tentukanlah frekuensi nada dasar untuk pipa organa tertutup dan terbuka!
Kaji-2: Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B mempunyai panjang yang sama. Tentukanlah perbandingan frekeunsi nada atas pertama antara pipa organa A dan pipa organa B! Jawab: Besaran yang diketahui.
Latih-2: Pipa organa tertutup A dan pipa organa terbuka B mempunyai panjang yang sama. Tentukanlah perbandingan frekeunsi harmonis ketiga (nada atas kedua) antara pipa organa A dan pipa organa B!
Kaji-3: (SIMAK 09) Seutas tali sepanjang 6m dengan rapat massa 0.004 kg/m/m/m terikat pada kedua ujungnya. Salah satu frekuensi resonansinya adalah 256 Hz dan frekeunsi berikutnya adalah 320 Hz. Tentukanlah frekeunsi nada dasar yang dimiliki tali! Jawab: Besaran yang diketahui.
Latih-3: Sebuah pipa 150cm tertutup pada salah satu ujungnya. Salah satu frekuensi resonansinya adalah 200 Hz dan frekeunsi berikutnya adalah 300 Hz. Tentukanlah frekeunsi nada dasar yang dimiliki pipa tersebut!
Kaji-4: Pada suatu hari ketika laju rambat bunyi 345 m/s, frekuensi dasar suatu pipa organa tertutup salah satu ujungnya adalah 220 Hz. Jika nada atas kedua pipa organa ini panjang gelombangnya sama dengan nada atas ketiga pipa organa terbuka.Tentukanlah panjang pipa organa terbuka tersebut!
Jawab: Besaran yang diketahui.
Kaji-4: Pada suatu hari ketika laju rambat bunyi 340 m/s, frekuensi dasar suatu pipa organa tertutup salah satu ujungnya adalah 170 Hz. Jika nada atas pertama pipa organa ini panjang gelombangnya sama dengan nada atas keempat pipa organa terbuka.Tentukanlah panjang pipa organa terbuka tersebut!
Kaji-5: (SPMB 2002) Pipa organa terbuka yang panjangnya 25 cm menghasilkan frekeunsi nada dasar sama dengan frekeunsi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 150 cm. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s dan cepat rambat gelombang pada dawai 510 m/s, tentukanlah nada yang dihasilkan oleh dawai tersebut! Jawab:
Besaran yang diketahui.
Latih-5: (SPMB 2002) Pipa organa terbuka yang panjangnya 50 cm menghasilkan frekeunsi nada dasar sama dengan frekeunsi yang dihasilkan oleh dawai yang panjangnya 300 cm. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s dan cepat rambat gelombang pada dawai 510 m/s, tentukanlah nada yang dihasilkan oleh dawai tersebut!
Kaji-6: (SIMAK-UI) Seutas kawat yang panjangnya 5m dan kerapatan liniernya 1.6 g/m direntangkan dan dilekatkan pada kedua ujungnya sedemikian rupa sehingga tegangannya 64N. Pada kawat ini dihasilkan gelombang berdiri dengan 5 simpul diantara kedua ujungnya. Di dekat kawat terdapat sebuah pipa berpenampang kecil dan memiliki piston yang dapat bergerak bebas. Gelombang berdiri pada kawat menghasilkan resonansi pada pipa ketika piston 17/8 mdari ujung pipa terbuka. Jika laju bunyi diudara adalah 340 m/s, tentukanlah jenis nada yang dihasilkan oleh pipa tersebut! Jawab: Besaran yang diketahui.
Latih-6: Seutas kawat yang panjangnya 5m dan kerapatan liniernya 3.2 g/m direntangkan dan dilekatkan pada kedua ujungnya sedemikian rupa sehingga tegangannya 128N. Pada kawat ini dihasilkan gelombang berdiri dengan 5 simpul diantara kedua ujungnya. Di dekat kawat terdapat sebuah pipa berpenampang kecil dan memiliki piston yang dapat bergerak bebas. Gelombang berdiri pada kawat menghasilkan resonansi pada pipa ketika piston 17/4 mdari ujung pipa terbuka. Jika laju bunyi diudara adalah 340 m/s, tentukanlah jenis nada yang dihasilkan oleh pipa tersebut!
Setelah materi bunyi pada pipa organa kita bahas pada materi bunyi, sekarang akan kita bahas contoh soal bunyi pada pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup. Check this out guys!
Jawaban : B Pembahasan :gambar dari pipa organa terbuka pada nada atas ke-3
Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa jumlah perut 4 buah dan simpul 4 buah.SOAL NO 2
Pada percobaan pipa organa terbuka, resonansi pertama tedengar pada ketinggian kolom udara 30 cm, maka resonansi kedua akan terdengar pada ketinggian kolom udara . . . . a. 45 cm b. 60 cm c. 75 cm d. 90 cm e. 120 cmJawaban : B
Pembahasan : Resonansi pertama = nada dasar pipa organa terbuka Lo = 30 cm Menentukan panjang gelombang Lo = ½ λ → λ = 2Lo = 2 x 30 = 60 cm Resonansi kedua = Nada atas pertama, berlaku L = λ, makaL1 = λ = 60 cm
SOAL NO 3
Sebuah pipa organa terbuka dengan panjang 75 cm ditiup sehingga menghasilkan gelombang stasioner dengan 3 buah perut. Jika cepat rambat bunyi di udara 300 m/s maka frekuensi yang dihasilkan adalah ... a. 100 Hz b. 150 Hz c. 300 Hz d. 450 Hz e. 600 HzJawaban : E
Pembahasan : L = 75 cm V = 300 m/sGambar pipa organa terbuka dengan 3 perut :Frekuensi pada nada atas ke-2 :f2 = 3V/2L = 3 x 300/(2 x 0,75) = 600 Hz
SOAL NO 4
Pipa organa terbuka dengan panjang 180 cm menghasilkan nada harmonik berurutan dengan frekuensi 300 Hz dan 375 Hz. Maka frekuensi nada dasarnya adalah ..... a. 75 Hz b. 100 Hz c. 125 Hz d. 150 Hz e. 175 HzJawaban : A
Pembahasan :L = 180 cm = 1,8 mNada harmonik berurutan dimisalkan n dan n+1, makafn = 300 Hz dan fn+1 = 375 Hz
Perbandingan frekuensi pada pipa organa terbuka adalah fn : fn+1 = n : n+1
Artinya frekuensi 300 Hz merupakan frekuensi resonansi ke 4 (Nada atas ke-3) Maka nada dasarnya (resonansi pertama) adalah
fo : f4 = 1 : 4 sehingga fo = f4/4 = 300/4 = 75 Hz
SOAL NO 5
Dua buah pipa organa terbuka A dan B ditiup bersama – sama. Pipa A menghasilkan nada dasar yang sama tinggi dengan nada atas kedua pipa B. Perbandingan panjang pipa organa A dengan pipa organa B adalah ..... A. 3 : 1 B. 1 : 3 C. 1 : 2 D. 2 : 2 E. 2 : 3Jawaban : B
Pembahasan : Pipa organa terbuka A dan B dimana Nada dasar A = nada atas kedua BPIPA ORGANA TERTUTUP
SOAL NO 6
Sebuah garputala dengan frekuensi sebesar 550 Hz digetarkan diatas sebuah tabung berisi air yang tingginya dapat diatur. Jika kecepatan bunyi di udara 330 m/s dan maka tinggi kolom udara saat resonansi ke-3 adalah .... a. 30 cm b. 45 cm c. 60 cm d. 75 cm e. 90 cmJawaban : D
Pembahasan :f = 550 Hz v = 330 m/sPanjang gelombang λ adalahJadi panjang kolom udara pada resonansi ke-3 adalah 75 cmSOAL NO 7
Cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s. Jika sebuah pipa organa tertutup ditiup menghasilkan nada atas ke-3 dengan tinggi kolom udara sebesar 70 cm, maka frekuensi yang terjadi sebesar .... a. 450 Hz b. 550 Hz c. 650 Hz d. 750 Hz e. 850 HzJawaban : E
Pembahasan : V = 340 m/s L4 = 70 cm = 0,7 mFrekuensi nada atas ke-3 (f4) adalah
Jadi frekuensi nada atas ke-3 pada pipa organa tertutup adalah sebesar 850 Hz
SOAL CAMPURAN
SOAL NO 8
Pipa organa tertutup A memiliki frekuensi nada atas pertama yang sama tinggi dengan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka B. Jika dalam keadaan yang sama panjang pipa B = 20 cm, panjang pipa A adalah … A. 90 cm B. 60 cm C. 30 cm D. 15 cm E. 7,5 cmJawaban : C
Pembahasan : Pipa organa A = tertutup dan B = terbukaNada atas 1 A (f1 A) = Nada dasar B (fo B)
LB = 20 cm
Jadi panjang kolom udara pada pipa organa tertutup A pada nada atas pertama adalah L = 30 cm
SOAL NO 9
Frekuensi nada atas pertama pipa organa terbuka A sama dengan frekuensi nada dasar pipa organa tertutup B. Jika panjang pipa A = 60 cm, maka panjang pipa B adalah … A. 10 cm B. 15 cm C. 20 cm D. 24 cm E. 30 cmJawaban : B
Pembahasan : Pipa organa A = terbuka, pipa organa B = tertutupNada atas 1 A (f1 A) = Nada dasar B ( fo B )
LA = 60 cm
Jadi panjang kolom udara pipa organa B pada nada dasar adalah 15 cm
SOAL NO 10
Sebuah pipa organa terbuka menghasilkan nada atas kedua dengan frekuensi x Hz, sedangkan pipa organa tertutup B menghasilkan nada atas ketiga dengan frekuensi y Hz. Bila panjang, suhu dan jenis gas dalam kedua pipa organa sama, perbandingan y dengan x adalah … A. 7 : 6 B. 6 : 7 C. 5 : 5 D. 6 : 5 E. 5 : 7Jawaban : B
Pembahasan : Frekuensi nada atas ke-2 pipa organa terbuka = x Frekuensi nada atas ke-3 pipa organa tertutup = y Panjang pipa samaSOAL NO 11
Frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka sama dengan frekuensi nada atas pertama sebuah pipa organa tertutup yang ditiup bergantian pada suhu sama. Perbandingan panjang pipa organa terbuka dengan panjang pipa organa tertutup tersebut adalah … A. 4 : 1 B. 2 : 1 C. 1 : 1 D. 1 : 2 E. 1 : 4Jawaban : B
Pembahasan :Panjang pipa organa terbuka = LA
Panjang pipa organa tertutup = LB Frekuensi nada atas ke-2 pipa organa terbuka = Frekuensi nada atas ke-1 pipa organa tertutup
Jadi perbandingan panjang pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup adalah 2 : 1
BerandaMATERI KELAS XII GANJILSOAL DAN PEMBAHASAN PIPA ORGANA
بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم
f2 adalah frtekuensi nada atas kedua dan seterusnya.
a) Nada atas pertama (f1)
f1 = 2 × fo = 2× 300 Hz = 600 Hz
f2 = 3 × fo = 3 × 300 = 900 Hz c) Nada atas ketiga
f2 adalah frtekuensi nada atas kedua
a) Nada atas pertama (f1)
f1 = 3 × fo = 3 × 300 Hz = 900 Hz
f2 = 5 × fo = 5 × 300 = 1500 Hz c) Nada atas ketiga
a) frekuensi nada atas kedua dawai f2
f2 = ( 3 / 4 )× f3 = (3/4) x 600 = 450 Hz
b) frekuensi nada dasar dawai fo
fo = ( 1 / 4 ) × f3 = (1/4) x 600 = 150 Hz
Frekuensi yang kita temukan ini adalah frekuensi nada dasar atau fo
Frekuensi yang kita temukan ini adalah frekuensi nada atas kedua atau f2
Sumber: fisikastudycenter.com