Sumber - Sumber Bunyi : Pipa Organa

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Kalian tentu pernah melihat seruling atau terompet dan mendengar suaranya. Keduanya merupakan alat musik tiup. Alat musik itulah contoh dari pipa organa. Pipa organa merupakan semua pipa yang berongga didalamnya. Bahkan kalian dapat membuatnya dari pipa paralon.

Sumber: orami.co.id

Pipa organa ini ada dua jenis yaitu pipa organa terbuka berarti kedua ujungnya terbuka dan pipa organa tertutup berarti salah satu ujungnya tertutup dan ujung lain terbuka. Kedua jenis pipa ini memiliki pola gelombang yang berbeda. 

Berikut penjelasannya: 

Pipa organa terbuka

Apabila pipa organa ditiup maka udara-udara dalam pipa akan bergetar sehingga menghasilkan bunyi. Pola gelombangnya adalah seperti gambar berikut:

Dari gambar diatas panjang gelombang pada nada dasar (a), nada atas pertama (b) dan nada atas kedu (c) adalah berturut-turut 2L, L, 2/3 L. 

Sama seperti pada dawai, ketiga panjang gelombang ini dapat dinyatakan:

Dengan demikian frekuensi nada yang dihasilkan pipa organa terbuka memenuhi persamaan:

Perbandingan frekuensinya adalah

Pipa organa tertutup

Pipa organa tertutup berarti salah satu ujungnya tertutup dan ujung lain terbuka. Saat ditiup maka pada ujung terbuka terjadi regangan dan pada ujung tertutup terjadi rapatan. Pola gelombangnya adalah seperti gambar berikut:

Dari gambar diatas panjang gelombang pada nada dasar (a), nada atas pertama (b) dan nada atas kedu (c) adalah berturut-turut 1/4 L, 3/4 L, 5/4 L. 

Secara umu diperoleh persamaan panjang gelombangnya:

Sehingga frekuensi nadanya memenuhi persamaan:

Perbandingan frekuensinya adalah

Keterangan:

f_n = frekuensi nada ke-n (Hz)

v = cepat rambat bunyi dalam pipa (m/s)

nilai n = 0,1,2,3,..... berturut-turut menyatakan bilangan nada dasar, nada atas pertama, nada atas kedua, dst

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Sebuah pipa organa tertutup memiliki panjang 25 cm. Apabila cepat rambat bunyi saat itu 340 m/s, tentukan frekuensi nada dasar, nada atas pertama, dan nada atas kedua?

Pembahasan:

Diketahui : l = 25 cm = 0,25 m; v = 340 m/s

Ditanya: f₀, f₁, f₂ 

Jawab: 

berdasarkan persamaan: 

diperoleh:

Nada dasar (n = 0) 

f₀ = 340/4.(0,25)

f₀ = 340 Hz

Nada atas pertama (n = 1)

f1 = (2n+1).f₀

f1 = (2.1 + 1). 340

f1 = 1020 Hz

Nada atas kedua (n=2)

f2 = (2n+1).f₀

f2 = (2.2 + 1). 340

f2 =  1700 Hz

2. Sebuah pipa organa terbuka (1) dengan panjang 60 cm terjadi 3 buah simpul. Nada pipa organa tersebut beresonansi dengan pipa organa tertutup (2) dan membentuk 2 buah simpul. berapakah panjang pipa organa yang tertutup?

Pembahasan:

3. Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertututp sebelah B memiliki panjnag yang sama. Tentukan perbandinagn frekuensi nada atas pertama antara pipa organa A dan pipa organa B?

Pembahasan:

Contoh soal yang lainnya, silakan berkunjung ke : Soal Pembahasan Pipa Organa

Sumber : BSE Fisika XII Aip S, Dudi I, Drajat