PIPA ORGANA
Pipa organa merupakan sejenis alat musik tiup. Bisa dicontohkan sebagai seruling bambu. Anda tentu pernah melihat bahwa ada dua jenis seruling bambu. Demikian juga dengan karakteristik pipa organa. Ada pipa organa terbuka (kedua ujungnya terbuka) dan pipa organa tertutup (salah satu ujungnya tertutup).
Pipa organa merupakan semua pipa yang berongga di dalamnya, bahkan Anda dapat membuatnya dari pipa paralon. 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.
Jika pipa organa ditiup, maka udara-udara dalam pipa akan bergetar sehingga menghasilkan bunyi. Gelombang yang terjadi merupakan gelombang longitudinal. Kolom udara dapat beresonansi, artinya dapat bergetar. Kenyataan ini digunakan pada alat musik yang dinamakan Organa, baik organa dengan pipa tertutup maupun pipa terbuka. Pola gelombang untuk nada dasar ditunjukkan pada Gambar 3.7. Panjang kolom udara (pipa) sama dengan ½ (jarak antara perut berdekatan).
Gambar: 3.7. Organa Terbuka
Dengan demikian L =
atau λ1= 2LDan frekuensi nada dasar adalah
f1 =
(3.10)Pada resonansi berikutnya dengan panjang gelombang λ2 disebut nada atas pertama, ditunjukkan pada Gambar 3.7b. Ini terjadi dengan menyisipkan sebuah simpul, sehingga terjai 3 perut dan 2 simpul. Panjang pipa sama dengan λ2. Dengan demikian, L = λ2 atau λ2 = L
Dan frekuensi nada atas kesatu ini adalahf2 =
(3.11)Tampaknya persamaan frekuensi untuk pipa organa terbuka sama dengan persamaan frekuensi untuk tali yang terikat kedua ujungnya. Oleh karena itu, persamaan umum frekuensi alami atau frekuensi resonansi pipa organa harus sama dengan persamaan umum untuk tali yang terikat kedua ujungnya, yaitu
............................................................(3.12)Dengan v = cepat rambat bunyi dalam kolom udara dan n = 1, 2, 3, . . . . Jadi, pada pipa organa terbuka semua harmonik (ganjil dan genap) muncul, dan frekuensi harmonik merupakan kelipatan bulat dari harmonik kesatunya. Flute dan rekorder adalah contoh instrumen yang berprilaku seperti pipa organa terbuka dengan semua harmonik muncul.
Penyelesaian:
Panjang pipa L = 68 cm = 68 ´ 10-2 m. Frekuensi nada dasar pipa yang terbuka kedua ujungnya (pipa organa terbuka) bisa diperoleh dengan persamaan (3.12), dengan n = 1.
Karena semua harmonik muncul pada pipa organa terbuka, maka dua harmonik berikutnya adalah
f2 = 2f1 = 2 (250) = 500 Hz
f3 = 3f1 = 3 (250) = 750 Hz
jika ujung pipa organa tertutup, maka pipa organa itu disebut pipa organa tertutup. Pada ujung pipa tertutup, udara tidak bebas bergerak, sehingga pada ujung pipa selalu terjadi simpul. Tiga keadaan resonansi di dalam pipa organa tertutup ditunjukkan pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8. Organa Tertutup
Pola gelombang untuk nada dasar ditunjukkan pada gambar 3.8a, yaitu terjadi 1 perut dan 1 simpul. Panjang pipa sama dengan ¼ (jarak antara simpul dan perut berdekatan). Dengan demikian, 
atau λ1 = 4L, dan frekuensi nada dasar adalah
atau λ1 = 4L, dan frekuensi nada dasar adalah
.......................................(3.12)Pola resonansi berikutnya dengan panjang gelombang λ3 disebut nada atas pertama, ditunjukkan pada gambar 3.8b. Ini terjadi dengan menyisipkan sebuah simpul, sehingga terjadi 2 perut dan 2 simpul. Panjang simpul sama dengan 
. Dengan demikian, 
atau 
, dan frekuensi nada atas kesatu ini adalah
. Dengan demikian, atau , dan frekuensi nada atas kesatu ini adalah
.....................................(3.13)Perhatikan bahwa frekuensi ini sama dengan tiga kali frekuensi nada dasar. Selanjutnya akan Anda peroleh bahwa frekuensi nada atas kedua, yang getarannya seperti ditunjukkan pada Gambar 3.8c adalah
(3.14)Tampak bahwa pada kasus pipa organa tertutup hanya harmonik-harmonik ganjil yang muncul. Harmonik kesatu, f1, harmonik ketiga f3 = 3f1, harmonik kelima f5 = 5f1, dan seterusnya. Secara umum, frekuensi-frekuensi alami pipa organa tertutup ini dinyatakan oleh :
.............................(3.15)Alat musik yang termasuk keluarga klarinet merupakan contoh pipa organa tertutup dengan harmonik ganjil untuk nada-nada rendah.
Sebuah pipa panjangnya 68 cm. Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa tertutup satu ujungnya dan terbuka pada ujung lainnya?
Penyelesaian:
Frekuensi nada dasar pipa yang tertutup satu ujungnnya dan terbuka pada ujung lainnya (pipa organa tertutup) bisa diperoleh dengan persamaan (3.15), dengan n=1.
Karena dalam pipa organa tertutup hanya harmonik ganjil yang muncul, maka dua frekuensi terendah berikutnya adalah f3 dan f5.
f3 = 3f1 = 3 (125) = 375 Hz
f5 = 5f1 = 5 (125) = 625 Hz
Sumber: fisikon
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
1 komentar:
terimakasih ka, artikelnya sangat membantu :)
Posting Komentar