Temukan dunia menarik dari getaran simpatetik dan resonansi dalam percobaan ini. Pelajari bagaimana langkah tentara dapat mempengaruhi stabilitas jembatan, dan bagaimana objek yang identik bergetar harmonis. Telusuri dampak jarak, ukuran, dan kekuatan material pada resonansi. Ungkap ilmu di balik fenomena ini dan aplikasi dunia nyatanya.
aksiografi.com – Ketika para tentara berjalan menyeberangi sebuah jembatan, langkah kaki mereka menyebabkan jembatan tersebut bergetar. Jika tentara-tentara tersebut berjalan seirama dengan frekuensi alam jembatan, setiap langkah akan menyebabkan jembatan bergetar dengan amplitudo yang makin besar. Jika amplitudo getaran cukup besar, maka jembatan bisa saja runtuh. Fenomena ini, yaitu ketika sebuah gaya berulang dengan kekuatan kecil menyebabkan amplitudo benda yang bergetar menjadi sangat besar, istilahnya resonansi.
Dalam percobaan ini, kamu akan memperagakan getaran simpatetik, atau resonansi, dan menentukan pengaruh jarak terhadap getaran simpatetik. Kamu akan menyelidiki bagaimana pengaruh ukuran dan kekuatan bangunan terhadap resonansi yang disebabkan oleh gempa bumi. Kamu juga akan mempelajari bagaimana pengaruh aplikasi dari sebuah gaya dengan frekuensi alam yang sama pada sebuah benda terhadap amplitudo gerakan benda tersebut.
Memulai Percobaan
Tujuan Pembelajaran
Melalui eksperimen ini kita dapat menunjukkan getaran simpatetik.
Bahan-bahan
Dua buah botol soda plastik berukuran 1 liter dengan bentuk dan ukuran yang sama
Cara Kerja
Tiuplah salah satu botol plastik melalui mulutnya untuk menghasilkan sebuah bunyi yang konstan (tetap). Perhatikan pola (titinada) dan kekerasan bunyi yang dihasilkan.
Ketika kamu meniup mulut botol tersebut, letakkan mulut botol lainnya di dekat telingamu, seperti tampak pada Gambar 29.1. Perhatikan setiap perubahan pada titinada dan kekerasan bunyi yang dihasilkan.
Hasil
Ketika kamu meniup mulut botol yang pertama maka terdengarlah sebuah bunyi. Ketika kamu melakukan hal yang sama dengan botol lainnya yang berada di samping telingamu, kamu mendengar bunyi yang memiliki titinada yang sama dengan titinada pada botol pertama, tapi lebih keras.
Mengapa?
Karena kedua botol tersebut mempunyai bentuk dan ukuran yang sama, maka keduanya memiliki frekuensi alami yang sama pula. Meniup mulut botol yang pertama menyebabkan udara di dalam botol bergetar, sehingga membuat udara di sekitar mulut botol juga bergetar. Udara yang bergetar ini bergerak keluar dan menyebabkan udara di dalam botol kedua mulai bergetar.
Frekuensi adalah istilah dalam ilmu fisika untuk menunjukkan jumlah waktu setiap kejadian berulang yang teratur, seperti getaran atau osilasi (ayunan atau gerakan bolak-balik), yang terjadi dalam satu detik.
Resonansi adalah keadaan mulai bergetarnya suatu benda pada frekuensi getar alaminya akibat gaya getar dari luar yang memiliki frekuensi yang sama; yang disebut juga getaran simpatetik. Resonansi terjadi ketika dua buah benda memiliki frekuensi alam yang sama atau jika salah satunya memiliki frekuensi alam yang merupakan kelipatan dari frekuensi alam benda lainnya.
Botol kedua bergetar tanpa adanya udara yang ditiupkan melalui mulut botol, karena getaran udara yang memasuki botol ini memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi alam botol. Ketika kecepatan getar kedua botol sama, terjadilah interferensi konstruktif yang berarti superposisi dari gelombang bunyi menghasilkan sebuah gelombang bunyi dengan amplitudo yang lebih besar (perpindahan terjauh sebuah benda dari posisi setimbangnya) dan menyebabkan terdengarnya bunyi yang lebih keras.
Udara yang berhasil menghasilkan bunyi yang dapat terdengar ketika gelombang bunyi tersebut mencapai telinga. Jadi, gelombang bunyi dari dua botol tersebut bersama-sama menghasilkan bunyi yang lebih keras tetapi dengan titinada yang sama (seberapa tinggi atau seberapa rendah suara tersebut).
