Bank Soal Fisika SMA Gejala Stasioner Alat Penghasil Bunyi

Diketahui:

Panjang pipa organa terbuka $l_A$ = $l$ meter

Panjang pipa organa tertutup $l_B$ = $l$ meter

Frekuensi nada atas kedua pada pipa organa terbuka $f_{2OB}$

Frekuensi nada dasar pada pipa organa tertutup $f_{0OT}$

Ditanya:

Perbandingan frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka dan nada dasar pipa organa tertutup $f_{2OB}:f_{0OT}=?$

Jawab:

Pipa organa terbuka adalah sebatang pipa yang kedua ujungnya terbuka. Pipa organa terbuka dapat menghasilkan nada dengan frekuensi tertentu apabila pipa ditiup dan bergantung dengan panjang pipa dan cepat rambat bunyi di udara. Pipa organa tertutup adalah sebatang pipa yang salah satu ujungnya terbuka dan satu ujung lainnya tertutup. Pipa organa terbuka dapat menghasilkan nada dengan frekuensi tertentu apabila pipa ditiup dan bergantung dengan panjang pipa dan cepat rambat bunyi di udara.

Untuk mencari frekuensi nada yang dihasilkan oleh pipa organa terbuka, kita dapat menggunakan persamaan $f_n=\left(\frac{n+1}{2l}\right)v$. Sementara untuk mencari frekuensi nada yang dihasilkan oleh pipa organa tertutup, kita dapat menggunakan persamaan $f_n=\left(\frac{2n+1}{4l}\right)v$.

Kemudian cari perbandingan nada atas pertama pipa organa terbuka dan nada dasar pipa organa tertutup.

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\frac{\left(\frac{n+1}{2l}\right)v}{\left(\frac{2n+1}{4l}\right)v}$

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\frac{\left(\frac{\left(2\right)+1}{2l}\right)v}{\left(\frac{2\left(0\right)+1}{4l}\right)v}$

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\frac{\left(\frac{3}{2l}\right)v}{\left(\frac{1}{4l}\right)v}$

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\frac{\frac{3v}{2l}}{\frac{v}{4l}}$

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\left(\frac{3v}{2l}\right)\left(\frac{4l}{v}\right)$

$\frac{f_{2OB}}{f_{0OT}}=\frac{6}{1}$

Jadi, perbandingan frekuensi nada atas kedua antara pipa organa terbuka dan nada dasar pipa organa tertutup adalah adalah 6 : 1.