Pipa organa tertutup dan terbuka menghasilkan nada atas kedua maka berapakah jumlah simpul dan perut masing masing pipa organa tersebut?

Pada postingan ini kita membahas contoh soal pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup dan penyelesaiannya + pembahasannya. Pipa Organa merupakan salah satu sumber bunyi selain dawai. Pipa organa dikatakan terbuka jika kedua ujungnya terbuka. Sedangkan Pipa Organa dikatakan tertutup jika salah satu ujungnya tertutup.

Table of Contents Show

Contoh soal pipa organa tertutup
Contoh soal pipa organa terbuka
Apa itu Pipa Organa?
Contoh Soal
Video yang berhubungan

Sama seperti dawai, pipa organa dapat menghasilkan bunyi dengan frekuesi yang berbeda-beda. Frekuensi pertama yang dihasilkan pipa organa disebut dengan nada dasar. Frekuensi selanjutnya disebut dengan nada atas pertama, nada atas kedua, nada atas ketiga dan seterusnya.

Rumus frekuensi pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup sebagai berikut.

Rumus pipa organa terbuka dan tertutup

Keterangan :

fn menyatakan frekuensi nada ke-n,
v menyatakan cepat rambat bunyi di udara,
L = panjang pipa organa
n = 0, 1, 2, 3, ….

Contoh soal pipa organa tertutup

Contoh soal 1

Pipa organa tertutup dengan panjang 30 cm menghasilkan nada atas ketiga dengan frekuensi 300 Hz. Hitunglah panjang gelombang yang dihasilkan pipa organa tertutup.

Penyelesaian soal / pembahasan

Panjang gelombang bunyi pada pipa organa tertutup dihitung dengan menggunakan rumus λ = 4 . L = 4 . 30 = 120 cm = 1,2 m.

Contoh soal 2

Diketahui pipa organa tertutup mempunyai panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan frekuensi nada atas pertama pipa organa tersebut.

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini, diketahui L = 40 cm = 0,4 m, v = 340 m/s dan n = 0 (nada dasar) dan n = 1 (nada atas pertama). Sehingga nada dasar dan frekuensi nada atas pertama pipa organa tersebut sebagai berikut:

→ fn = (2n + 1) Nada dasar

→ f0 = (2 . 0 + 1)

→ f0 = 212,5 Hz Nada atas pertama

→ f1 = (2 . 1 + 1)

→ f1 = 637,5 Hz

Jadi nada dasar dan frekuensi nada atas pertama pipa organa tertutup adalah 212,5 Hz dan 637,5 Hz.

Contoh soal 3

Perhatikan gambar dibawah ini.

Contoh soal pipa organa tertutup

Jika cepat rambat bunyi 340 m/s, hitunglah frekuensi yang dihasilkan pipa organa diatas.

Penyelesaian soal / pembahasan

Jenis nada yang dihasilkan pada gambar diatas adalah nada atas kedua dengan besar frekuensi sebagai berikut.

→ fn = (2n + 1)
→ f2 = (2 . 2 + 1)
→ f2 = 708,3 Hz

Frekuensi nada atas kedua pipa organa 708,3 Hz.

Contoh soal pipa organa terbuka

Contoh soal 1

Sebuah pipa organa terbuka panjangnya 30 cm. Pada saat ditiupkan udara ternyata kecepatan bunyinya 340 m/s. Tentukan panjang gelombang dan frekuensi nada dasar, nada atas pertama dan nada atas kedua.

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui L = 30 cm = 0,3 m dan v = 340 m/s.

→ λ = 2 L = 2 . 0,3 m = 0,6 m
→ fn = (n + 1)
→ f0 = (0 + 1) = 566,67 Hz
→ f1 = (1 + 1) = 1.133,33 Hz
→ f2 = (2 + 1) = 1.700 Hz

Jadi panjang gelombang = 0,6 m dan frekuensi nada dasar, nada atas pertama, nada atas kedua berturut-turut 566,67 Hz, 1.133,33 Hz dan 1.700 Hz.

Contoh soal 2

Perhatikan gambar dibawah ini.

Contoh soal pipa organa terbuka

Jika L = 80 cm dan v = 340 m/s maka hitunglah frekuensi yang dihasilkan pipa organa diatas.

Penyelesaian soal / pembahasan

Gambar diatas menunjukkan pipa organa terbuka yang menghasilkan frekuensi nada atas pertama dengan besar:

→ fn = (n + 1)
→ f1 = (1 + 1)
→ f1 = 425 Hz

Jadi frekuensi nada atas pipa organa 425 Hz.

Contoh soal 3

Diketahui pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup mempunyai panjang yang sama. Berapakan perbandingan frekuensi nada dasar kedua pipa tersebut.

Penyelesaian soal / pembahasan

Misalkan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka f0b dan frekuensi nada dasar pipa organa tertutup f0t.

→ f0b : f0t = (n + 1) : (2n + 1)
→ f0b : f0t = (0 + 1) : (2 . 0 + 1) v dan L dicoret karena sama sehingga perbandingannya menjadi :

→ f0b : f0t = :

→ f0b : f0t = 4 : 2 = 2 : 1

Jadi perbandingan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka dengan pipa organa tertutup adalah 2 : 1.

Contoh soal 4

Diketahui frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka X sama dengan frekuensi nada atas pertama pipa organa tertutup Z. Hitunglah panjang pipa organa Z jika panjang pipa organa X = 0,5 m.

Penyelesaian soal / pembahasan

Misalkan frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka fx dan frekuensi nada atas pertama pipa organa tertutup fz. Sehingga diperoleh:

→ fx = fz
→ (n + 1) = (2n + 1)
→ (2 + 1) = (2 . 1 + 1) v dicoret karena sama sehingga hasilnya sebagai berikut:

→ =

→ L = = 0,25 m

Jadi panjang pipa organa tertutup Z = 0,25 m.

Contoh soal 5

Diketahui pipa organa terbuka mempunyai panjang 0,20 m. Jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s, hitunglah panjang gelombang dan frekuensi nada atas kedua.

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui L = 0,20 m, v = 340 m/s dan n = 2. Frekuensi nada atas kedua sebesar:

→ fn = (n + 1)
→ f2 = (2 + 1)
→ f2 = 2.550 Hz

Panjang gelombang pipa organa terbuka sebesar λ = 2L = 2 . 0,20 = 0,4 meter.

Contoh soal 6

Diketahui nada atas pipa organa terbuka yang panjangnya 60 cm beresonansi dengan pipa organa tertutup. Jika saat resonansi jumlah simpul kedua pipa sama, hitunglah panjang pipa organa tertutup.

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui Lb = 60 cm = 0,6 m. Jumlah simpul saat resonansi sama berarti frekuensi kedua pipa adalah nada dasar. Jadi untuk menghitung panjang pipa organa tertutup menggunakan persamaan dibawah ini:

→ f0terbuka = f0tertutup
→ (n + 1) = (2n + 1)
→ (0 + 1) = (2 . 0 + 1)
→ =
→ Ltertutup = = 0,3 m

Jadi panjang pipa organa tertutup adalah 0,3 meter.

Sumber Bunyi Pipa Organa – Melanjutkan rangkaian pembahasan kita tentang bunyi, setelah kemarin kita ulas banyak tentang dawai, kali ini kami sajikan rangkuman tentang salah satu sumber bunyi yaitu pipa oragana. Sobat pernah melihat parade drum band? di sana ada alat musik terompet dari ukuran sedang hingga ukuran besar. Asal sobat tahu, terompet adalah salah satu intrument musik yang merupakan pipa organa. Ada juga alat musik lain yang termasuk pipa organa seperti seruling dan klarinet.

Apa itu Pipa Organa?

Pipa organa adalah sebuah elemen penghasil suara. Pipa tersebut akan beresonansi (mengeluarkan suara) pada nada tertentu ketika ada aliran udara yang ditiupkan pada tekanan tertentu. Piano-piano mekanik yang yang sering terlihat di greja atau konser musik klasik punya banyak pipa organa. Masing-masing pipa punya ukuran dan disetting untuk skala nada tertentu.

Pipa organa ternyata punya sifat yang unik. Pada tahun 1877, Seorang ilmuwan Lord Rayleigh melakukan pengamatan dua pipa organa yang identik. Fisikawan asal negeri Ratu Elisabeth ini menemukan keanehan. Ketika kedua pipa ditiup bersamaan bunyi yang dihasilkan cenderung pelan, tidak jelas dan tidak berisik (saling meniadakan). Akan tetapi ketika diantara kedua pipa organa tersebut di beri sekat penghalang bunyi yang dihasikan bisa terdengar keras dan jernih.

Pipa Organa Terbuka

Pipa organa terbuka adalah sebuah kolom udara yang kedua ujung penampangnya terbuka. Apabila pipa ini ditiup, udara dari dalam pipa organa itu membentuk pola gelombang stasioner. Ciri dari pipa ini adalah kedua ujungny langsung berhubungan dengan udara luar.

Rumus rumus dalam Pipa Organa Terbuka

Nada Dasar Pada Nada dasar dalam pipa organa terbuka terbentuk 1 simpul dan 2 perut dan terjadi 1/2 gelombang. Dengan damikian panjang pipa sama dengan setengah gelombang	Karena l = ½ λ ⇒ λ = 2l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Nada Atas Pertama Pada frekuensi nada atas pertama atau harmonik kedua terbentuk 2 simpul dan 3 perut dan terbentuk sebuah gelombang. Dengan demikian panajang pipa sama dengan satu panjang gelombang.	Karena l = λ ⇒ λ = l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Frekuensi Nada Atas Kedua Pada frekuensi nada ini dalam pipa organa terbentuk 3 simpul dan 4 perut (1,5 gelombang). Jadi Panjang pipa organa sama dengann 1, 5 gelombang.	Karena l = 1½ λ ⇒ λ = 2/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Frekuensi Nada Atas Ke n

Pipa Organa Tertutup

Pipa organa tetutup adalah sebuah kolom udara yang salah satu ujungnya tertutup dan ujung yang lain terbuka. Apabil pipa organan ini ditiup akan dihasilkan pola gelombang stasioner dimana ujung yang tertutup selalu menjadi titik simpulnya. Sobat tahu klarinet? Klarinet (clarinet) adalah alat musik tiup dengan corong tiup tunggal. Alat ini berbentuk pipa dengan dua ujung, satu ujung terbuka dan satu ujung tertutup. Kalau sobat sering lihat Squidward di spongebob, pasti tahu klarinet itu apa. 😀

Rumus rumus dalam Pipa Organa Tertutup

Pada pipa organa tertutup, karena ujunganya tertutup dan merupakan simpul, maka dalam pipa organa ini untuk nada dasar dan nada atas jumlah simpul dan perut yang terjadi dalam pipa tersebut adalah sama. Berikut rumus selengkapnya.

Nada Dasar Berbeda pada pipa organa terbuka, nada dasar dalam pipa organa tertutup terbentuk 1 simpul dan 1 perut dan terjadi ¼ gelombang. Dengan demikian panjang pipa sama dengan ¼ gelombang	Karena l = ¼ λ ⇒ λ = 4l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Nada Atas Pertama Pada frekuensi nada atas pertama atau harmonik kedua terbentuk 2 simpul dan 2 perut dan terbentuk ¾ gelombang. Dengan demikian panajang pipa sama dengan ¾ panjang gelombang.	Karena l = ¾ λ ⇒ λ = 4/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Frekuensi Nada Atas Kedua Pada frekuensi nada ini dalam pipa organa terbentuk 3 simpul dan 3 perut (5/4 gelombang). Jadi Panjang pipa organa sama dengann 5/4 gelombang.	Karena l = 1½ λ ⇒ λ = 2/3 l maka rumus frekuensi nada dasarnya
Frekuensi Nada Atas Ke n

Contoh Soal

(soal ujian nasional 2002)

Pipa organa terbuka A dan pipa organa tertutup B ditiup secara bersamaan. Jika pada pipa organa terbuka menghasilkan nada atas petama dan nada tersebut sama dengan nada dasar pada pipa organa tertutup B. Dalam kondisi yang sama, jika panjang pipa organa A adalah 40 cm, maka berapa panjang pipa organa B?