LKS Getaran & Gelombang (IPA Kelas 8)

GELOMBANG SLINKI

A.    TUJUAN PERCOBAAN

Mengamati macam gelombang dengan menggunakan slinki.

B.     DASAR TEORI

Dalam kehidupan sehari-hari, kamu sering mendengar istilah gelombang. Apakah materi-materi dalam medium ikut merambat bersama gelombang? Bagaimanakah arah rambat gelombang terhadap arah getarnya? Misalnya, di pantai kamu bisa melihat ombak. Ombak tersebut terlihat bergelombang dari tengah menuju pantai. Apakah di pantai sering banjir karena gelombang air laut terlihat mengalir ke arah pantai? Apakah air tersebut berpindah bersama gelombang air?

Untuk menunjukkan arah rambatan gelombang dan apakah materi dalam medium ikut merambat bersama gelombang, marilah kita ikuti percobaannya menggunakan slinki.

C.    ALAT dan BAHAN

Slinki (alat penunjuk gelombang yang terbuat dari pegas spiral).

Slinki yang digerakkan ke samping atau tegak lurus dengan arah panjangnya.

D.    PROSEDUR KERJA 

• Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan  
• Letakkan slinki di atas lantai dan mintalah temanmu untuk memegang salah satu ujung slinki
•   Berilah getaran pada slinki beberapa kali ke arah samping dan arah maju mundur Amati arah rambat gelombangnya.

E.     PERTANYAAN

1.      Ke arah manakah kamu memberikan getaran pada slinki ?

2.      Ke manakah arah rambat gelombang ?

3.      Apakah arah getar dengan arah rambat gelombang tegak lurus ?

4.      Bagaimanakah suatu getaran disebut satu getaran penuh?

F.     SIMPULAN

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

BANDUL MATEMATIS

A.    TUJUAN PERCOBAAN

1.      MENGAMATI GERAK OSILASI BANDUL MATEMATIS

2.      MENENTUKAN FREKUENSI BANDUL MATEMATIS

3.      MENENTUKAN PERIODA BANDUL MATEMATIS

B.     DASAR TEORI

·         titik A merupakan titik keseimbangan

·         simpangan terbesar terjauh bandul ( ditunjuk kan dengan jarak AB = AC ) disebut amplitudo getaran

·         jarak tempuh B – A – C – A – B disebut satu getaran penuh

a.      Amplitudo

Dalam gambar diatas telah disebutkan bahwa amplitudo adalah simpangan terbesar dihitung dari kedudukan seimbang. Amplitudo diberi simbol A, dengan satuan meter.

b.      Periode Getaran

Periode getaran adalah waktu yang digunakan dalam satu getaran dan diberi simbol T. Untuk gambar ayunan di atas, jika waktu yang diperlukan oleh bandul untuk bergerak dari B ke A, ke C, ke A, dan kembali ke B adalah 0,2 detik, maka periode getaran bandul tersebut 0,2 detik atau T = 0,2 detik = 0,2 s

Periode suatu getaran tidak tergantung pada amplitudo getaran.

c.       Frekuensi Getaran

Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik, diberi simbol f dan satuannya dalam hertz (Hz). Untuk sistem ayunan bandul di atas, jika dalam waktu yang diperlukan oleh bandul untuk bergerak dari B ke A, A ke C, C ke A, dan kembali ke B sama dengan 0,2 detik, maka :

- dalam waktu 0,2 detik bandul menjalani satu getaran penuh

- dalam waktu 1 detik bandul menjalani 5 kali getaran penuh

Dikatakan bahwa frekuensi getaran sistem bandul tersebut adalah 5 getaran/detik atau f = 5 Hz.

d.      Hubungan antara Periode dan Frekuensi Getaran

Dari definisi periode dan frekuensi getaran di atas, diperoleh hubungan :

Keterangan :

T = periode, satuannya detik atau sekon

f = frekuensi getaran, satuannya 1/detik atau s^-1 atau Hz

perioda berbanding terbalik dengan frekuensinya. Artinya apabila frekuensinya 2 Hz maka periodanya 0,5 sekon.

Contoh      :

Frekuensi               = 60 getaran / 30 sekon = 2 Hz

Perioda                  = 30 getaran / 60 sekon = 0,5 sekon

C.    ALAT DAN BAHAN          

1.      Seperangkat bandul matematis 1 buah

2.      Stop watch 1 buah

3.      Mistar 1 buah

4.      Busur 1 buah

D.    PROSEDUR KERJA

1.      Ikatlah beban dengan benang 30 cm, lalu gantungkan benang tersebut dengan statif!

2.      Lalukan           :

a.       Ayunkan beban dengan sudut simpang 15°, lalu lepaskan sehingga bandul berosilasi

b.      Hitung periode bandul untuk 20 kali osilasi

c.       Ayunkan beban dengan sudut simpangan 30°, lalu lepaskan sehingga bandul berosilasi

d.      Hitung periode bandul untuk 20 kali osilasi

3.      Ulangi langkah 2 dengan mengganti benang 20 cm dan 10 cm!

E.     TABULASI DATA

Panjang	Perioda		Jumlah osilasi
	Sudut 15°	Sudut 30°
30 cm			20
			20
			20
20 cm			20
			20
			20
10 cm			20
			20
			20

t_rata-rata = (t1+t2+t3) / 3

f           = n / t

T           = 1 / f

Keterangan :

t = waktu bandul berosilasi sebanyak 20 kali

f = frekuensi (Hz)

T = periode (sekon)

F.     PERTANYAAN/DISKUSI

1.      Apakah perioda dan frekuensi getaran dipengaruhi oleh panjangnya tali?

2.      Apakah perioda dan frekuensi ayunan dipengaruhi oleh sudut simpangan?

3.      Apabila sudut simpangan mewakili amplitude ayunan?

4.      Apakah sudut simpangan mempengaruhi jumlah getaran? Buatlah kesimpulan hasil percobaan tersebut!

G.    SIMPULAN

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

Getaran Pegas

A.    TUJUAN PERCOBAAN

Mempelajari konsep periode dan frekuensi

Mengetahui jenis gelombang yang terjadi pada pegas

B.     DASAR TEORI

Getaran

Getaran adalah gerak bolak – balik secara berkala melalui suatu titik keseimbangan. Pada umumnya setiap benda dapat melakukan getaran. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda itu bergerak bolak bolik secara berkala melalui titik keseimbangan.

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya searah dengan arah getarannya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada slinki, dan gelombang bunyi. Gelombang longitudinal terdiri dari rapatan dan regangan secara bergantian. 

     

C.    ALAT DAN BAHAN

1.      Pegas

2.      Beban

3.      Statif

4.      Pencatat waktu

D.    PROSEDUR KERJA

1.      Gantungkan pegas pada ujung statif dan pada ujung yang lain diikatkan beban.

2.      Tarik beban kebawah (misal sepanjang 20 cm), kemudian lepaskan maka terjadi getaran.

3.      Gerak dari awal penarikan beban hingga ke posisi sepanjang 20 cm = satu getaran. Hitunglah banyaknya getaran yang terjadi selama 30 sekon dengan menggunakan pencatat waktu!

E.     TABULASI DATA

No	Massa	Jumlah Getaran	Waktu (s)

F.     PERTANYAAN / DISKUSI

1.      Apakah yang dimaksud dengan getaran dan gelombang?

2.      Apakah yang dimaksud dengan frekuensi dan periode?

3.      Gelombang apa yang terjadi pada percobaan pegas tersebut ? Jelaskan.

4.      Buatlah kesimpulan dari percobaan pegas yang telah dilakukan.

G.    LATIHAN SOAL

                          A                           B

Jika waktu yang diperlukan gelombang untuk merambat dari A ke B adalah 0,5 sekon, frekuensi gelombang tersebut adalah?

H.    SIMPULAN

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

 GARPU TALA

A.    TUJUAN

1.      Mengetahui pengertian gelombang;

2.      Mengetahui bagaimana gelombang terbentuk;

3.      Mengetahui pengaruh frekuensi terhadap gelombang;

4.      Mengobservasi beberapa gelombang yang dihasilkan oleh beberapa garpu tala yang berbeda frekuensinya.

B.     DASAR TEORI

Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkangaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikelmedium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal.

Garpu tala adalah alat yang berbentuk seperti garpu bergigi dua (atau berbentuk huruf y) dan beresonansi pada frekuensi tertentu bila dihentakkan pada suatu benda. Garpu tala hanya bergetar pada satu frekuensi, misalnya nada a' dengan frekuensi 440 Hertz. Karena frekuensi ini tetap, garpu tala biasanya digunakan untuk menala alat musik lain, seperti gitar danpiano. Garpu tala dapat memuai jika panas dan menyusut jika dingin sehingga memengaruhi frekuensi yang dihasilkan tidak tandar lagi. Pada garpu tala yang berkualitas baik tidak akan mudah menyusut atau memuai sehingga frekuensi yang dihasilkan tetap standar.

C.    ALAT DAN BAHAN

1.      Bejana sedang atau besar

2.      Air

3.      Beberapa garpu tala dengan frekuensi berbeda.

D.    PROSEDUR KERJA

1.      Isilah bejana dengan air;

2.      Ketukan bejana hingga bergetar;

3.      Letakkan garpu tala yang bergetar pada permukaan air dalam bejana;

4.      Amati kondisi air dalam bejana;

5.      Ulangi langkah-langkah di atas untuk beberapa garpu tala dengan frekuensi yang berbeda.

E.     TABULASI DATA

No	Frekuensi garpu tala (Hz)	Kondisi air dalam bejana setelah garpu tala disentuhkan pada permukaan air
1 2 3 . . . . .

F.     PERTANYAAN / DISKUSI

1.      Jelaskan apa itu gelombang!

2.      Bagaimana gelombang terbentuk?

3.      Apa yang terjadi pada air dalam bejana setelah garpu tala yang telah diketukkan ujungnya dimasukkan ke permukaan air dalam bejana?

4.      Bandingkan hasil untuk masing-masing garpu tala dengan frekuensi yang berbeda!

G.    SIMPULAN

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................      

.........................................................................................................................................