Desain Rancang Bangun Trainer Kit Untuk Menentukan Pengaruh Jenis Bahan Tali Terhadap Cepat Rambat Gelombang Tali

Abstract

Menurut Tipler (1998 : 471) gerak gelombang merupakan perpindahan energi dan momentum di dalam ruang ke titik lain tanpa pemindahan materi. Sedangkan menurut Giancoli (2001 : 383) gelombang yaitu getaran yang merambat pada suatu medium atau tanpa medium namun medium rambatnya tidak ikut serta mengalami perambatan. Salah satu peristiwa gelombang yang dapat diamati oleh indra yaitu panjang gelombang tali. Tetapi proses pengamatannya memerlukan ketelitian. Oleh karena itu terkadang sering terjadi kesalahan dalam pengukuran yang mengakibatkan kesalahan pada proses pengukuran. Ditinjau dari studi pendahuluan, pada praktikum Fisika Dasar II tentang percobaan Melde di Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Jember masih menggunakan alat praktikum Melde sederhana. Pada alat praktikum tersebut masih ditemukan kesulitan dalam pengukuran panjang gelombang tali karena gerakan gelombang tali yang sangat cepat dan membuat mata tidak fokus saat mengamati letak simpul gelombangnya. Selain itu, pada saat praktikum dilakukan hanya menggunakan satu jenis bahan tali saja, variabel yang dirubah hanya massa beban gantung saja. Hal ini hanya menunjukkan bahwa perubahan massa beban gantung berpengaruh terhadap gaya tegang tali dan cepat rambat gelombang tali. Tetapi belum menunjukkan bahwa adanya perubahan rapat massa tali (µ) juga berpengaruh terhadap cepat rambat gelombang talinya. Sedangkan pada teori berdasarkan Giancoli (2014) disebutkan bahwa faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang tali adalah gaya tegang tali (F) dan rapat massa tali (µ). Dari uraian di atas diperoleh tujuan dari penelitian ini adalah : (1) Mendeskripsikan validitas rancang bangun trainer kit untuk menentukan pengaruh jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali. (2) Menguji pengaruh massa dari jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan dengan menggunakan desain pengembangan menurut Nieveen, McKenney & Akker (2006) dan Plomp (2010) meliputi: (1) preliminary research, (2) prototyping stage, (3) assessment stage untuk menghasilkan suatu produk desain rancang bangun trainer kit untuk menentukan pengaruh jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali. Berdasarkan hasil analisis data yang telah dilakukan oleh peneliti setelah melaksanakan penelitian, trainer kit hasil rancangan peneliti telah layak digunakan sebagai alat praktikum pengaruh jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali setelah dilakukan kalibrasi dengan alat standar buatan pabrik dengan tingkat kesalahan atau nilai error sebesar 0,02% s/d 0,07% dibandingkan alat buatan pabrik. Selanjutnya, data pengaruh jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali yang dihasilkan oleh trainer kit rancangan peneliti telah sesuai dengan dasar teori yang ada sebelumnya, yaitu berbanding terbalik. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa : (1) Desain rancang bangun trainer kit untuk menentukan pengaruh jenis bahan tali terhadap cepat rambat gelombang tali hasil rancangan peneliti dikembangkan dengan menggunakan mikrokontroler Arduino UNO dilengkapi dengan sensor jarak HC-SR04 untuk mengukur panjang gelombang tali yang dihasilkan dari gelombang tali. (2) Dari hasil uji lapang trainer kit rancangan peneliti diperoleh bahwa ada pengaruh rapat massa jenis bahan tali nilon, tali rafia, tali polyester, tali rami dan tali satin cina terhadap cepat rambat gelombang tali yaitu berbanding terbalik.