Pipa Organa Terbuka dan Tertutup Plus Soal

rumus hitung

10 years ago

Pipa Organa Terbuka dan Tertutup Plus Soal

Sumber Bunyi Pipa Organa – Melanjutkan rangkaian pembahasan kita tentang bunyi, setelah kemarin kita ulas banyak tentang dawai, kali ini kami sajikan rangkuman tentang salah satu sumber bunyi yaitu pipa oragana. Sobat pernah melihat parade drum band? di sana ada alat musik terompet dari ukuran sedang hingga ukuran besar. Asal sobat tahu, terompet adalah salah satu intrument musik yang merupakan pipa organa. Ada juga alat musik lain yang termasuk pipa organa seperti seruling dan klarinet.

Apa itu Pipa Organa?

Pipa organa adalah sebuah elemen penghasil suara. Pipa tersebut akan beresonansi (mengeluarkan suara) pada nada tertentu ketika ada aliran udara yang ditiupkan pada tekanan tertentu. Piano-piano mekanik yang yang sering terlihat di greja atau konser musik klasik punya banyak pipa organa. Masing-masing pipa punya ukuran dan disetting untuk skala nada tertentu.

Pipa organa ternyata punya sifat yang unik. Pada tahun 1877, Seorang ilmuwan Lord Rayleigh melakukan pengamatan dua pipa organa yang identik. Fisikawan asal negeri Ratu Elisabeth ini menemukan keanehan. Ketika kedua pipa ditiup bersamaan bunyi yang dihasilkan cenderung pelan, tidak jelas dan tidak berisik (saling meniadakan). Akan tetapi ketika diantara kedua pipa organa tersebut di beri sekat penghalang bunyi yang dihasikan bisa terdengar keras dan jernih.

Pipa Organa Terbuka

Pipa organa terbuka adalah sebuah kolom udara yang kedua ujung penampangnya terbuka. Apabila pipa ini ditiup, udara dari dalam pipa organa itu membentuk pola gelombang stasioner. Ciri dari pipa ini adalah kedua ujungny langsung berhubungan dengan udara luar.

Rumus rumus dalam Pipa Organa Terbuka

Nada Dasar Pada Nada dasar dalam pipa organa terbuka terbentuk 1 simpul dan 2 perut dan terjadi 1/2 gelombang. Dengan damikian panjang pipa sama dengan setengah gelombang	Karena l = ½ λ ⇒ λ = 2l maka rumus frekuensi nada dasarnya f_o = v/2l
Nada Atas Pertama Pada frekuensi nada atas pertama atau harmonik kedua terbentuk 2 simpul dan 3 perut dan terbentuk sebuah gelombang. Dengan demikian panajang pipa sama dengan satu panjang gelombang.	Karena l = λ ⇒ λ = l maka rumus frekuensi nada dasarnya f₁ = v/l
Frekuensi Nada Atas Kedua Pada frekuensi nada ini dalam pipa organa terbentuk 3 simpul dan 4 perut (1,5 gelombang). Jadi Panjang pipa organa sama dengann 1, 5 gelombang.	Karena l = 1½ λ ⇒ λ = 2/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya f₂ = 3v/2l
Frekuensi Nada Atas Ke n	f₂ = (n+1)v/2l dengan n = 1,2,3 dst

Pipa Organa Tertutup

Pipa organa tetutup adalah sebuah kolom udara yang salah satu ujungnya tertutup dan ujung yang lain terbuka. Apabil pipa organan ini ditiup akan dihasilkan pola gelombang stasioner dimana ujung yang tertutup selalu menjadi titik simpulnya. Sobat tahu klarinet? Klarinet (clarinet) adalah alat musik tiup dengan corong tiup tunggal. Alat ini berbentuk pipa dengan dua ujung, satu ujung terbuka dan satu ujung tertutup. Kalau sobat sering lihat Squidward di spongebob, pasti tahu klarinet itu apa. 😀

Rumus rumus dalam Pipa Organa Tertutup

Pada pipa organa tertutup, karena ujunganya tertutup dan merupakan simpul, maka dalam pipa organa ini untuk nada dasar dan nada atas jumlah simpul dan perut yang terjadi dalam pipa tersebut adalah sama. Berikut rumus selengkapnya.

Nada Dasar Berbeda pada pipa organa terbuka, nada dasar dalam pipa organa tertutup terbentuk 1 simpul dan 1 perut dan terjadi ¼ gelombang. Dengan demikian panjang pipa sama dengan ¼ gelombang	Karena l = ¼ λ ⇒ λ = 4l maka rumus frekuensi nada dasarnya f_o = v/4l
Nada Atas Pertama Pada frekuensi nada atas pertama atau harmonik kedua terbentuk 2 simpul dan 2 perut dan terbentuk ¾ gelombang. Dengan demikian panajang pipa sama dengan ¾ panjang gelombang.	Karena l = ¾ λ ⇒ λ = 4/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya f₁ = 3v/4l
Frekuensi Nada Atas Kedua Pada frekuensi nada ini dalam pipa organa terbentuk 3 simpul dan 3 perut (5/4 gelombang). Jadi Panjang pipa organa sama dengann 5/4 gelombang.	Karena l = 1½ λ ⇒ λ = 2/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya f₂ = 4v/5l
Frekuensi Nada Atas Ke n	f₂ = (2n+1)v/2l dengan n = 1,2,3 dst

Contoh Soal

(soal ujian nasional 2002)

Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B ditiup secara bersamaan. Jika pada pipa organa terbuka menghasilkan nada atas petama dan nada tersebut sama dengan nada dasar pada pipa organa tertutup B. Dalam kondisi yang sama, jika panjang pipa organa A adalah 40 cm, maka berapa panjang pipa organa B?

a. 75 cm	c. 30 cm	e. 10 cm
b. 40 cm	d. 24 cm

Pembahasan dalam soal di atas hanya diketahui 2 hal yaitu

:: frekuensi nada atas pertama Organa A = frekuensi nada dasar organa B

:: panjang pipa organa A adalah 40 cm

Jika F_1a adalah frekuensi nada atas pertama pipa organan A dan l_a adalah panjang pipa tersebut maka

F_1a = v/l_{a…… (1)}

Jika F_0b adalah frekuensi nada dasar pertama pipa organan B dan l_b adalah panjang pipa tersebut maka

F_0b = v/4l_{b……… (2)}

Karena frekuensinya sama maka

F_1a = F_0b
v/la = v/4l_b (coret v)
4l_b = la
4l_b = 40
l_b= 10 cm Jadi panjang pipa organa B adalah 10 cm… (jawaban E)

Categories: rumus fisika

rumus hitung:

RumusHitung.Com