Contoh Soal Fisika Tentang Pipa Organa

tamrenhasibuan.blogspot.com

1. Sebuah pipa organa terbuka kedua ujungnya memiliki nada dasar dengan frekuensi sebesar 900 Hz. Tentukan besar frekuensi dari :
a. Nada atas pertama
b. Nada atas kedua
c. Nada atas ketiga
Pembahasan »
Perbandingan nada-nada pada pipa organa terbuka (POB) memenuhi :

fo : f1 : f2 : f3 : ..... = 1 : 2 : 3 : 4 : .....

dengan:
f_o : frekuensi nada dasar
f₁ : frekuensi nada atas pertama
f₂ : frtekuensi nada atas kedua
dan seterusnya.

a. Nada atas pertama ( f₁ )
f₁ / f_o = 2/1
f₁ = 2 × f_o = 2× 900 Hz = 1800 Hz

b. Nada atas kedua ( f₂)
f₂/ f_o = 3 / 1
f₂ = 3 × f_o = 3 × 900 Hz = 2.700 Hz

c. Nada atas ketiga ( f₃ )
f₃/ f_o = 4 / 1
f₃ = 4 × f_o = 4 × 900 Hz = 3.600 Hz

2. Sebuah pipa organa tertutup salah satu ujungnya memiliki nada dasar dengan frekuensi sebesar 760 Hz. Tentukan besar frekuensi dari :
a. Nada atas pertama
b. Nada atas kedua
c. Nada atas ketiga

Pembahasan »
Perbandingan nada-nada pada pipa organa tertutup (POT) memenuhi :

fo : f1 : f2 : f3 : ..... = 1 : 3 : 5 : 7 : .....

dengan:
f_o : frekuensi nada dasar
f₁ : frekuensi nada atas pertama
f₂ : frtekuensi nada atas kedua

a. Nada atas pertama ( f₁ )
f₁ / f_o = 3/1
f₁ = 3 × f_o = 3 × 760 Hz = 2280 Hz

b. Nada atas kedua ( f₂ )
f₂/ f_o = 5 / 1
f₂ = 5 × f_o = 5 × 760 Hz = 3800 Hz

c. Nada atas ketiga ( f₃ )
f₃/ f_o = 7 / 1
f₃ = 7 × f_o = 7 × 760 Hz = 5320 Hz

3. Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang 25 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan frekuensi pipa organa saat :
a. terjadi nada dasar
b. terjadi nada atas kedua

Pembahasan »
Data: Pipa Organa Tertutup
L = 25 cm = 0,25 m
ν = 340 m/s
a. f_o = .....? Hz
b. f₂ = .....? Hz
Rumus :

f = ν / λ

a. Saat terjadi nada dasar, pada pipa sepanjang L terjadi 1/4 gelombang.
L = 1/4 λ atau λ = 4L = 4 (0,25) = 1 m

Sehingga:
f_o = ν / λ = 340 / 2 = 170 Hz

b. Saat terjadi nada atas kedua, pada pipa sepanjang L terjadi 5/4 gelombang.
L = 5/4 λ atau λ = 4/5 L = 4/5 (0,25) = 0.2 m

Sehingga:
f₂ = ν / λ = 340 / 0,4 = 850 Hz

4. Sebuah pipa organa terbuka memiliki panjang 80 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan frekuensi pipa organa saat terjadi nada atas kedua

Pembahasan »

Data: Pipa Organa Terbuka

L =  80 cm = 0.8 m

ν  =  340 m/s

f₂ = .....? Hz

Saat terjadi nada atas kedua, pada pipa organa sepanjang L terbentuk satu setengah atau 3/2 gelombang,
L = 3/2 λ atau λ = 2/3 L = 2/3 × 0,8 = 0,5 m

Sehingga:
f₂ = ν / λ = 340 / 0,4 = 850 Hz

5. Sebuah pipa dari bambu panjangnya 20 cm, dan pipa tersebut merupakan organa terbuka dengan cepat rambat 320 m/s. Tentukan panjang gelombang dan frekuensi nada dasar kedua saat ditiup.

Pembahasan »

Data : Pipa Organ Terbuka

L = 20 cm = 0.2 m

ν = 320 m/s

λ = …..?

f₂ = .....? Hz

λ = 2/3 L = 2/3 × 0.2 = 0.13 m

f₂ = 3 ν/2L = 3 × 320/2 × 0.2 = 2400 Hz

6.   Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 60 cm dengan cepat rambat udara 300 m/s. Tentukan panjang gelombang dan frekuensi nada keempat.

Pembahasan »

Data : Pipa Organa Terbuka

L = 60 cm = 0.6 m

 ν : 300cm/s

λ = …..?

f₂ = …..?

λ = 2/5 L = 2/5 3 × 0.6 = 0.24 m

f₂ = 5ν/2L = 5 × 300/2 × 0.6 = 1250 Hz