Percobaan Melde (Mengukur Cepat Rambat Gelombang)

 Di bawa ini menunjukkan peralatan yang digunakan untuk mengukur cepat rambat gelombang transversal pada sebuah dawai (senar).

Percobaan Melde (Mengukur Cepat Rambat Gelombang)

Apabila vibrator dihidupkan maka tali akan bergetar sehingga pada tali akan merambat gelombang transversal. Kemudian vibrator digeser menjauhi atau mendekati katrol secara perlahan-lahan sehingga pada tali timbul gelombang stasioner. Setelah terbentuk gelombang stasioner, kita dapat mengukur panjang gelombang yang terjadi (λ) dan jika frekuensi vibrator sama dengan f maka cepat rambat gelombang dapat dicari dengan v = f.λ. Untuk mengetahui faktor-faktor yang memengaruhi cepat rambat gelombang dapat dilakukan dengan mengubah-ubah panjang tali, massa tali, dan tegangan tali (berat beban yang digantungkan). Orang yang pertama kali melakukan percobaan mengukur cepat rambat gelombang adalah Melde, sehingga percobaan seperti di atas dikenal dengan sebutan Percobaan Melde. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh bahwa kecepatan merambat gelombang transversal pada dawai :

• berbanding lurus dengan akar panjang dawai,
• berbanding terbalik dengan akar massa dawai,
• berbanding lurus dengan akar gaya tegangan dawai,
• berbanding terbalik dengan akar massa per satuan panjang dawai,
• berbanding terbalik dengan akar massa jenis dawai,
• berbanding terbalik dengan akar luas penampang dawai.

Pernyataan tersebut jika dinyatakan dalam persamaan adalah sebagai berikut.

dengan
v = cepat rambat gelombang (m/s, cm/s)
F = gaya tegangan dawai (N, dyne)
l = panjang dawai (m, cm)
m = massa dawai (kg, gr)
m = massa persatuan panjang dawai ( kg/m, gr/cm)
ρ = massa jenis dawai (kg/m³ , gr/cm³)
A = luas penampang dawai (m² , cm²)

Contoh Soal

Percobaan Melde menggunakan tali yang panjangnya 2 meter dan massanya 2,5 gr serta diberi gaya tegangan sebesar 50 N. Tentukan berapa m/s cepat rambat gelombang pada tali tersebut!

Penyelesaian :

Diketahui : 

l = 2 m

m = 2,5 × 10^-3 kg

F = 50 N

Ditanyakan : v = ... ?

Jawab :

Jadi, cepat rambat gelombang pada tali adalah 200 m/s.