Topik eksperimen: Eksperimen Melde
Objektif eksperimen: Untuk mengkaji hubungan antara tegangan tali, panjang gelombang dan kelajuan perambatan gelombang.
Alatan dan bahan: Pemasa detik, tali, takal, pemberat 50 gram, bekalan kuasa, penimbang, pembaris.
Teori asas:
Kelajuan perambatan gelombang dinyatakan oleh persamaan:
v= λ f
Penerangan:
v = kelajuan perambatan gelombang
λ = panjang gelombang
f = frekuensi
Ombakg merambat pada tali atau tali ialah gelombang melintangKelajuan gelombang melintang pada tali boleh dikira menggunakan formula:
Penerangan:
v = kelajuan gelombang pada tali (meter/saat)
F = T = daya tegangan tali (Newton)
μ = jisim per unit panjang tali (kilogram/meter)
Langkah-langkah Eksperimen:
1. Ukur jisim tali menggunakan penimbang
Jisim tali =……….gram = ……….kg
2. Ukur panjang tali menggunakan pembaris.
Panjang tali (l) =……….cm = ……….m
3. Kira ketumpatan jisim tali itu
μ = m / l =……….kg/m
Masukkan dalam jadual data, lajur ketumpatan rentetan, baris pertama.
4. Pasang peralatan eksperimen seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Satu hujung tali disambungkan kepada beban 50 gram.
5. Ukur panjang tali dari satu hujung yang diikat ke hujung yang diikat yang satu lagi.
Panjang tali (l) =……….cm = ……….m
6. Hidupkan pemasa detik sehingga gelombang berdiri terbentuk pada tali. Kira bilangan anti-gelombang. Bilangan anti-gelombang = …………
Katakan terdapat n perut, maka jarak antara 1 perut = panjang tali (l) / n = x
Jarak 1 abdomen (x) = 1/2 panjang gelombang (1/2 λ)
1 panjang gelombang (λ) = 2 x =………..m
Masukkan dalam jadual data, lajur panjang gelombang, baris pertama.
7. Frekuensi gelombang = pemasa detik frekuensi getaran = frekuensi PLN = 50 Hertz
8. Kirakan kelajuan perambatan gelombang
v = f λ =………..m/s
Masukkan dalam jadual data, lajur kelajuan gelombang, baris pertama.
9. Ulangi langkah 4, menggunakan pemberat 100 gram.
Masukkan data ke dalam jadual, baris kedua.
10. Ulangi langkah 4, menggunakan pemberat 150 gram.
Masukkan data ke dalam jadual, baris ketiga.
Data:
Jisim beban (m) = 50 gram = (50/1000) kg = (5/100) kg = 0,05 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s2
Berat beban (w) = mg = (0,05 kg)(10 m/s)2) = 0,5 kg m/s2 = 0,5N
Berat beban (w) = daya tegangan dalam tali (F)
|
Tidak |
Daya tegangan tali (F) |
Kekerapan (f) |
Panjang gelombang (λ) |
Ketumpatan jisim tali (μ) |
Kelajuan perambatan gelombang (v = f λ) |
|
1 |
0,5 N |
50 Hz |
|||
|
2 |
1,0 N |
50 Hz |
|||
|
3 |
1,5 N |
50 Hz |
Analisis data:
– Apakah hubungan antara tegangan dalam tali dan panjang gelombang?
– Apakah hubungan antara tegangan dalam tali dan kelajuan perambatan gelombang?
– Apakah hubungan antara panjang gelombang dan kelajuan gelombang?
Kesimpulan:
Nyatakan kesimpulan anda.
