![11
Percobaan keenam
Jumlah tetesan = 70
h air = batas bawah minyak batas atas air
= 12,7 cm 9,6 cm
= 3,1 cm
h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak
=12,7cm 8,6 cm
= 4,1 cm
Massa jenis = =
3,1
4,1
= 0,756 gr/cm3
Rata-rata massa jenis minyak tanah
x =
0,774+0,8125+0,75+0,791+0,787+0,756
6
x = 0,778
Tingkat ketelitian minyak tanah, dapat dihitung dengan menggunakan cara :
= (1 [
literatur percobaan
literatur
]) 100%
= (1 [
0,8050,778
0,805
]) 100%
= 96,7%
2. Minyak goreng
Percobaan pertama
Jumlah tetesan = 20
h air = batas bawah minyak batas atas air
= 9,2cm 7,1 cm
= 2,1 cm
h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak
= 9,2cm-6,9cm
= 2,3
Massa jenis = =
2,1
2,3
= 0,913 gr/cm3
Percobaan kedua
Jumlah tetesan = 30
h air = batas bawah minyak batas atas air
= 9,9 cm 8,1 cm
= 1,8 cm
h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak
=9,9 cm 7,7 cm
= 2,2 cm
Massa jenis = =
1,8
2,2
= 0,818 gr/cm3](https://image.slidesharecdn.com/babi-161223035728/85/Laporan-Fisdas-Hukum-Archimedes-dan-Hukum-Utama-Hidrostatis-11-320.jpg)
![13
tingkat ketelitian minyak goreng, dapat dihitung dengan menggunakan cara :
= (1 [
literatur percobaan
literatur
]) 100%
= (1 [
0,9040,876
0,904
]) 100%
= 97%](https://image.slidesharecdn.com/babi-161223035728/85/Laporan-Fisdas-Hukum-Archimedes-dan-Hukum-Utama-Hidrostatis-13-320.jpg)
More Related Content
What's hot (20)
Similar to Laporan Fisdas Hukum Archimedes dan Hukum Utama Hidrostatis (20)
More from Widya arsy (9)
Recently uploaded (6)
![materi tot investigasi kecelakaan kerja v2 [Autosaved].pptx](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/materitotinvestigasikecelakaankerjav2autosaved-250224170537-c4b15729-thumbnail.jpg?width=560&fit=bounds)
Laporan Fisdas Hukum Archimedes dan Hukum Utama Hidrostatis
- 1. 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobaan Mempelajari berlakunya Hukum Archimedes dan Hukum Utama Hidostatis dan penggunaannya untuk mengukur kerapatan zat padat dan zat cair. 1.2 Dasar Teori 1.2.1 Hukum Archimedes Ketika suatu benda dimasukkan kedalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Hal ini terlihat dari penunjukkan neraca pegas yang lebih kecil. Peristiwa ini tentu bukan hanya berarti ad massa benda yang hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Apabila suatu benda dimasukkan kedalam zat cair, maka benda tersebut akan mengalami gaya apung. Hal ini diungkapkan oleh Archimedes dalam hukumnya yang berbunyi gaya apung yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Gaya apung yang terjadi pada benda adalah selisih gaya yang bekerja pada benda apabila dicelupkan atau berada dalam fluida. Dari hukum Archimedes didapatkan persamaan: FA = f. V . g Keterangan: Fa = Gaya keatas yang dialami benda (N) = Massa Jenis zat cair (kg/m3) V= Volume air yang terdesak (m3) g = Percepatan Gravitasi (m/det2 Pada peristiwa melayang, volum fluida yang dipindahkan (volum benda yang tercelup) sama dengan volum total benda yang melayang. F = 0 Fa = mbg = f . g .Vt = b . g . Vb Karena Vt (volume benda yang tercelup) sama dengan Vb (volum benda total), maka syarat benda melayang adalah:
- 2. 2 Gaya apung Fa sama dengan berat benda w atau Fa = w Massa jenis benda harus sama dengan massa jenis fluida b = f Ketika benda ditimbang sambil dicelupkan kedalam zat cair, ternyata berat benda itu berkurang dibanding ketika ditimbang di udara. Sesungguhnya benda yang dicelupkan kedalam zat cair tidak berkurang beratnya. Gaya berat benda itu sebenarnya tetap, tetapi pada saat dicelupkan kedalam zat cair, ada gaya keatas yang dikerjakan zat cair terhadap benda, sehingga berat benda seolah-olah berkurang Archimedes (287-212 SM) seorang ilmuwan Yunani Kuno menemukan cara dan rumus untuk menghitung volume benda yang tidak mempunyai bentuk baku. Penemuannya terjadi saat mandi dalam bak yang airnya tumpah akibat karena adanya gaya apung (buoyancy) dari zat cair dan setelah diukur ternyata sebanding dengan besar tubuhnya. Gaya apung yang terjadi karena tekanan pada tiap-tiap bagian permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida. Tekanan tersebut lebih besar pada bagian benda yang tercelup lebih dalam (Halliday dan Resnick, 1978). Jika suatu benda berada dalam fluida maka ada volume zat cair yang dipindahkan sebesar volume bagian benda yang berada dalam zat cair. Jika volume fluida yang dipindahkan besarnya V dan kerapatan fluida (massa per satuan volume) adalah 1 maka besarnya massa fluida yang dipindahkan adalah: m = .V Dan besarnya berat fluida yang dipindahkan adalah wf = m.g = .V.g Menurut prinsip Archimedes, besarnya gaya tekan keatas adalah : Fa = wf = .V.g Dengan Fa adalah gaya tekan keatas atau gaya apung (buoyancy force). Jika benda mempunyai kerapatan massa b dan fluida mempunyai kerapatan f. Dari persamaan tersebut dapat dideskripsikan keadaan benda didalam fluida, yaitu: Jika b > f, maka w > Fa benda tenggelam Jika b = f, maka w = Fa benda melayang didalam fluida Jika b < f, maka w < Fa benda mengapung.
- 3. 3 1.2.2 Hukum Utama Hidrostatis Statika fluida, kadang disebut juga hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subyek tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut hidrolika, dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai dinamika fluida. Tekanan statik di dalam fluida karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan. Adanya tekanan di dalam zat cair disebabkan oleh gaya gravitasi yang bekerja pada setiap bagian zat cair tersebut. Besar tekanan zat cair bergantung pada kedalaman zat cair, semakin dalam letak suatu bagian zat cair, akan semakin besar pula tekanan pada bagian itu. Tekanan di dalam zat cair yang tidak bergerak sebagai akibat gaya gravitasi yang bekerja pada setiap bagian zat tersebut disebut tekanan hidrostatika. Tekanan Hidrostatis. Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai berikut. P = F/ A dengan: F = gaya (N), A = luas permukaan (m2), dan P = tekanan (N/m2 = Pascal).
- 4. 4 Persamaan diatas menyatakan bahwa tekanan P berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang tempat gaya bekerja. Jadi, untuk besar gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mendapatkan tekanan yang lebih besar dari pada luas bidang yang besar. Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Fluida yang berada dalam suatu wadah memiliki gaya berat, akibat pengaruh gravitasi bumi. Gaya berat fluida menimbulkan tekanan. Tekanan di dalam fluida tak mengalir, yang diakibatkan oleh adanya gaya gravitasi ini disebut tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik tersebut. Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah P, menurut konsep tekanan, besarnya P dapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A). P = F/A Gaya berat fluida merupakan perkalian antara massa fluida dengan percepatan gravitasi Bumi, ditulis P = massa x gravitasi bumi / A Oleh karena m = V, persamaan tekanan oleh fluida dituliskan sebagai P = Vg / A Volume fluida di dalam bejana merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat fluida setinggi h dapat dituliskan menjadi P = (h) g / A = h g Jika tekanan hidrostatis dilambangkan dengan Ph, persamaannya dituliskan sebagai berikut. Ph = gh dengan: Ph = tekanan hidrostatis (N/m2), = massa jenis fluida (kg/m3), g = percepatan gravitasi (m/s2), dan h = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).
- 5. 5 Ketika botol yang memiliki empat lubang diberi air hingga penuh, pancaran air yang mendarat di atas tanah dari pinggiran botol memiliki jarak pancaran yang sama pada keempat lubang tersebut. Dapat kita simpulkan bahwa semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan (mutlak) yang sama. Pernyataan inilah yang kita sebut sebagai hukum pokok hidrostatika. Hukum pokok hidrostatik yaitu semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama. Tekanan di suatu titik di dalam suatu fluida yang sebenarnya disebut tekanan absolut. Apabila tekanan atmosfer di permukaan zat cair ( P0) tidak di abaikan maka tekanan hidrostatis pada titik yang berada pada kedalaman (h) zat cair tersebut, dihitung dengan persamaan : P = PO + Ph = PO + g h Po = tekanan atmosfer atau tekanan udara luar Semakin tinggi dari permukaan Bumi, tekanan udara akan semakin berkurang. Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam dari permukaan laut atau danau, tekanan hidrostatis akan semakin bertambah. Mengapa demikian? Hal tersebut disebabkan oleh gaya berat yang dihasilkan oleh udara dan zat cair. Anda telah mengetahui bahwa lapisan udara akan semakin tipis seiring bertambahnya ketinggian dari permukaan Bumi sehingga tekanan udara akan berkurang jika ketinggian bertambah. Adapun untuk zat cair, massanya akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kedalaman. Oleh karena itu, tekanan hidrostatis akan bertambah jika kedalaman bertambah. Rumus Hukum Utama Hidrostatis Hukum Utama Hidrostatika Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama.
- 6. 6 Pada gambar di atas, titik A dan B terletak pada satu garis horizontal yang melalui batas kedua zat cair. Karena terletak satu garis horisontal tekanan hidrostatiknya sama: P1 = P2 Jika dalam bejana berbentuk pipa U yang diameternya seragam, mula-mula kita isi air kemudian salah satu pipa kita masukan minyak. Maka menurut hukum utama hidrostatis di A (h1)= di B (h2) A = B 1= .g.2 1= 2, karena = 1 = 1 2
- 7. 7 BAB II ALAT DAN BAHAN 2.1 Alat Praktikum 1. Benang 2. Bejana dari logam 3. Bejana berhubungan (pipa U) 4. Gelas Piala 500ml 5. Neraca 6. Pipet tetes 2.2 Bahan Praktikum 1. Air 2. Minyak goreng 3. Minyak tanah
- 8. 8 BAB III METODE PERCOBAAN 3.1 Hukum Archimedes 1. Disiapkan neraca, gelas piala yang sudah diisi air dan benda dari logam yang akan diukur kerapatannya 2. Ditimbanglah benda diudara, nyatakan sebagai W 3. Digantungkan benda pada tali pada neraca dengan seutas benang lalu dimasukkan ke dalam air. Diusahakan benda tenggelam seluruhnya, tetapi tidak menyentuh gelas. Lalu timbang berat benda di dalam air ini, nyatakan sebagai berat semu. 4. Dihitunglah berapa kerapatan benda (b) menurut persamaan (5) dan hitung volumenya menurut persamaan = . 5. Diulangi percobaan 1 4 oleh mahasiswa yang hingga 5 kali 6. Dilakukan percobaan yang sama dengan logam yang lain 3.2 Hukum Utama Hidrosatis 1. Disiapkan pipa U, air, minyak goreng dan minyak tanah 2. Diisi pipa U dengan air secukupnya (kira kira 10 cm) 3. Ditambahkan 10 tetes minyak goreng pada salah satu pipa dengan pipet, sehingga seperti terlihat pada gambar 3 4. Dihitung berapa kerapatan minyak goring dengan menggunakan persamaan 5. Ditambahkan lagi minyak goreng dan ukur kembali tinggi masing masing zat cair tersebut serta hitung kerapatannya. Lakukanlah penambahan dan perhitungan ini hingga lima kali 6. Dilakukan percobaan 1 5 dengan menggunakan minyak tanah
- 9. 9 BAB IV HASIL DAN PENGAMATAN 4.1 Data Pengamatan Keadaan ruangan P (cm)Hg T (C) C(%) Sebelum percobaan 75,5 cmHg 27C 72% Sesudah percobaan 75,5 cmHg 27C 74% Minyak Tanah literatur = 0,805 g/cm3 No Tetesan h air (cm) h minyak (cm) minyak (gr/cm3) 1 20 2,4 cm 3,1 cm 0,774 gr/cm3 2 30 1,3 cm 1,6 cm 0,8125 gr/cm3 3 40 1,2 cm 1,6 cm 0,75 gr/cm3 4 50 1,9 cm 2,4 cm 0,791 gr/cm3 5 60 2,6 cm 3,3 cm 0,787 gr/cm3 6 70 3,1 cm 4,1 cm 0,756 gr/cm3 洩 0,778 gr/cm3 Minyak Goreng literatur = 0,904 g/cm3 No Tetesan h air (cm) h minyak (cm) minyak (gr/cm3) 1 20 2,1 cm 2,3 cm 0,913 gr/cm3 2 30 1,8 cm 2.2 cm 0,818 gr/cm3 3 40 2,9 cm 3,2 cm 0,906 gr/cm3 4 50 3,8 cm 4,4 cm 0,863 gr/cm3 5 60 4,4 cm 5,1 cm 0,862 gr/cm3 6 70 5,2 cm 5,8 cm 0,896 gr/cm3 洩 0,876 gr/cm3 4.2 Perhitungan 1. Minyak Tanah Percobaan pertama Jumlah tetesan = 20 h air = batas bawah minyak batas atas air = 9,6 cm 7,2 cm = 2,4 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =9,6 cm 6,5 cm = 3,1 cm
- 10. 10 Massa jenis = = 2,4 3,1 = 0,774 gr/cm3 Percobaan kedua Jumlah tetesan = 30 h air = batas bawah minyak batas atas air = 9,7 cm 8,4 cm = 1,3 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =9,7 cm 8,1 cm = 1,6 cm Massa jenis = = 1,3 1,6 = 0,8125 gr/cm3 Percobaan ketiga Jumlah tetesan = 40 h air = batas bawah minyak batas atas air = 10,8 cm 9,6 cm = 1,2 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =10,8 cm 9,2 cm = 1,6 cm Massa jenis = = 1,2 1,6 = 0,75 gr/cm3 Percobaan keempat Jumlah tetesan = 50 h air = batas bawah minyak batas atas air = 11,4 cm 9,5 cm = 1,9 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =11,4 cm 9 cm = 2,4 cm Massa jenis = = 1,9 2,4 = 0,791 gr/cm3 Percobaan kelima Jumlah tetesan = 60 h air = batas bawah minyak batas atas air = 12 cm 9,4 cm = 2,6 h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =12 cm 8,7 cm = 3,3 cm Massa jenis = = 2,6 3,3 = 0,787 gr/cm3
- 11. 11 Percobaan keenam Jumlah tetesan = 70 h air = batas bawah minyak batas atas air = 12,7 cm 9,6 cm = 3,1 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =12,7cm 8,6 cm = 4,1 cm Massa jenis = = 3,1 4,1 = 0,756 gr/cm3 Rata-rata massa jenis minyak tanah x = 0,774+0,8125+0,75+0,791+0,787+0,756 6 x = 0,778 Tingkat ketelitian minyak tanah, dapat dihitung dengan menggunakan cara : = (1 [ literatur percobaan literatur ]) 100% = (1 [ 0,8050,778 0,805 ]) 100% = 96,7% 2. Minyak goreng Percobaan pertama Jumlah tetesan = 20 h air = batas bawah minyak batas atas air = 9,2cm 7,1 cm = 2,1 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak = 9,2cm-6,9cm = 2,3 Massa jenis = = 2,1 2,3 = 0,913 gr/cm3 Percobaan kedua Jumlah tetesan = 30 h air = batas bawah minyak batas atas air = 9,9 cm 8,1 cm = 1,8 cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =9,9 cm 7,7 cm = 2,2 cm Massa jenis = = 1,8 2,2 = 0,818 gr/cm3
- 12. 12 Percobaan ketiga Jumlah tetesan = 40 h air = batas bawah minyak batas atas air = 10,4cm 7,5cm = 2,9cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak =10,4cm-7,2cm = 3,2 cm Massa jenis = = 2,9 3,2 = 0,906 gr/cm3 Percobaan keempat Jumlah tetesan = 50 h air = batas bawah minyak batas atas air = 11cm-7,2cm = 3,8cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak = 11cm-6,6cm = 4,4cm Massa jenis = = 3,8 4,4 = 0863 gr/cm3 Percobaan kelima Jumlah tetesan = 60 h air = batas bawah minyak batas atas air = 11,5cm-7,1cm = 4,4cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak = 11,5cm-6,4cm = 5,1cm Massa jenis = = 4,4 5,1 = 0,862 gr/cm3 Percobaan keenam Jumlah tetesan = 70 h air = batas bawah minyak batas atas air = 12,1cm-6,9cm = 5,2cm h minyak = batas bawah minyak batas atas minyak = 12,1cm-6,3cm = 5,8 Massa jenis = = 5,2 5,8 = 0,896 gr/cm3 Rata rata massa jenis minyak tanah x = 0,913+0,818+0,906+0,863+0,862+0,896 6 x = 0,876
- 13. 13 tingkat ketelitian minyak goreng, dapat dihitung dengan menggunakan cara : = (1 [ literatur percobaan literatur ]) 100% = (1 [ 0,9040,876 0,904 ]) 100% = 97%
- 14. 14 BAB V PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini dibutuhkan ketelitian yang tinggi, karena berkurang atau bertambahnya 1ml saja mempengaruhi hasil ketelitian. seperti yang kita ketahui massa jenis air lebih besar dibanding massa jenis minyak tanah dan minya goreng. hal ini dibuktikan pada saat praktikum air selalu berada dibawah dan minyak berada diatas. Hukum Archimedes dan hukum utama hidrostatis terjadi pada air, dimana pada saat benda dimasukkan dalam air terjadi gaya angkat keatas dan adanya tekanan pada air. Dengan adanya praktikum kali ini menggunakan hukum archimdes dan hukum utama hidrostatis untuk mencari massa jenis. Untuk mendapatkan massa jenis tersebut, kita harus meenghitung ketinggian air dan ketinggian minyak. Menghitung ketinggian air dengan cara batas bawah minyak batas atas air sedangkan menghitung ketinggian minyak dengan cara batas bawah minyak batas atas minyak setelah kita mendapatkan hasilnya maka gunakan rumus : = Massa jenis suatu fluida dapat bergantung pada banyak factor seperti temperatur fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida. Sehingga pada saat kita mengganti minyak goreng dengan minyak tanah, pencucian pipa U Harus dicuci dengan bersih, agar pada saat percobaan air dengan minyak tanah dapat dilakukan dengan baik dan benar. sehingga tingkat ketilitan yang didapatkanpun sesuai dengan ＄＄ minyak tanah dan minyak goreng. Hasil tingkat ketelitian tidak boleh kurang dari 90%, jika iya maka ada kesalahan saat praktikum. tidak hanya itu saja pada saat mencari massa jenis, hasil yang didapatkan tidak akan jauh dari ＄＄ minyak tanah dan minyak goren yang mana. massa jenis minyak tanah literatur = 0,805 g/cm3 dan massa jenis minyak goring literatur = 0,904 g/cm3
- 15. 15 BAB VI KESIMPULAN Dari hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan: 1. Setiap fluida memiliki massa jenis yang berbeda-beda dan tidak akan sama dengan zat yang lainnya. 2. Air yang berada didalam pipa U akan berubah ketinggiannya pada saat meneteskan minyak goreng atau minyak tanah. ketinggia air dapat dihitung dengan mengurangi batas bawah minyak dengan batas atas air dan ketinggian minyak sendiri dapat dihitung dengan mengurangi batas bawah minya dan batas atas minyak 3. Massa jenis didapatkan dari hasil ketinggian air dibagi ketinggian minyak tanah/minyak goreng. 4. Apabila kita kurang teliti pada saat melakukan percobaan, pada saat meneteskan minyak goreng atau minyak tanah tiap tetesnya mempengaruhi hasil dan jika dari awal sudah salah, maka hasil berikutnya pun akan didapatkan data yang salah juga. 5. Tiap ml nya mempengaruhi hasil massa jenis, dan semakin besar massa jenis yang didapatkan atau melebihi massa jenis literature minyak tanah dan minyak goreng maka tingkat ketelitian akan semakin jauh.
- 16. 16 DAFTAR PUSTAKA Alonso, Marcello dan Edward J. Finn. 1980. Dasar-Dasar Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga Yas, Ali. 2013. Fisika 2 untuk SMA Kelas XI. Edisi kedua. Quadra Bird, Tony. 1987. Kimia Fisik Untuk Universitas. Jakarta : PT. Gramedia