BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan Praktikum
1.1.1 Mempelajari prinsip tekanan keatas
fluida terhadap benda terapung
1.1.2 Mampu untuk menentukan kerapatan
(density) dari bermacam fluida
1.2
Latar Belakang
Hukum Archimedes menyatakan bahwa suatu
benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian kedalam fluida akan mengalami
gaya keatas yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Bila benda
dicelupkan kedalam air maka aka nada tiga kemungkinan yang akan dialami oleh
benda tersebut, yaitu mengapung, melayang, dan tengelam, benda dikatakan
terapung jika
air>
benda,
benda dikatakan tenggelam jika
air<
benda,
dan benda dikatakan melayang jika
air=
benda.
Terapung
tenggelam melayang
Rumus besarnya
berat benda di udara: Wudara = W = m .g, sedangkan berat
benda di dalam air yaitu Wair = W – Fa = m.g – Fa
Dimana
:
m = massa benda (kg)
g = percepatan grafitasi bumi
(m/det2)
W = berat benda (N)
Fa = gaya ke atas (N)
Persamaan Hukum Archimedes :
FA = wa -wl
FA = (ma – ml).g
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Bouyancy dan Densitas
Bouyancy adalah
daya apung. Dalam hal ini molekul udara yang suhunya lebih hangat kerapatannya
menurun (jarak antarmolekulnya merenggang), sehingga massa jenisnya (massa per
satuan volume) menjadi lebih lebih ringan, dan udara pun bergerak (mengapung)
ke atas. Bouyancy dipengaruhi densitas
massa (volume) dan gravitasi. Bouyancy terjadi karena adanya reaksi dari fluida
terhadap massa benda yang tercelup ke dalam air. Tubuh manusia umumnya terapung
di air dan balon berisi helium terapung di udara (Latifah, 2010).
Densitas adalah
massa fluida per satuan volume. Kerapatan sebuah fluida, dilambangkan dengan
huruf yunani
(rho). Kerapatan biasanya digunakan untuk
mengkarakteristikan massa sebuah system
fluida. Dalam system BG,
mempunyai satuan slugs/ft3 dan
dalam satuan SI adalah kg/m3. Nilai kerapatan dapat bervariasi cukup
besar di antara fluida yang berbeda. Namun untuk zat-zat cair, variasi tekanan
dan dan temperature umumnya hanya memberikan pengaruh kecil terhadap nilai
(Munson, 2010).
2.2
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Bouyancy
Faktor-faktor
yang mempengaruhi bouyancy pada fluida adalah volume fluida yang dipindahkan.
Karena total gaya ke atas yang diberikan pada benda oleh fluida juga sama
dengan sebelumnya, sama juga dalam besarnya dengan berat mg fluida yang
dipindahkan. Selain itu faktor yang mempengaruhi bouyancy berat benda di dalam
fluida dan berat benda di udara. Massa jenis atau densitas fluida juga
mempengaruhi gaya apung benda. Dan percepatan gravitasi juga mempengaruhi gaya
apung, karena garis kerja gaya apung kembali melalui pusat gravitasi fluida
yang dipindahkan (Latifah, 2010).
2.3
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Densitas
Faktor-faktor
yang mempengaruhi densitas yaitu massa benda pada fluida, volume fluida dan
suhu. Pada massa yang sama, fluida gas sangat dipengaruhi oleh temperatur dan
tekanan. Namun untuk zat-zat cair, variasi tekanan dan temperatur umumnya hanya
memberikan pengaruh kecil terhadap nilai kerapatan (Munson, 2010).
.
2.4
Hukum Archimedes
Hukum
Archimedes menyatakan ketika sebuah benda seluruhnya atau sebagian dimasukkan
kedalam zat cair, cairan akan memberikan gaya ke atas pada benda setara dengan
berat cairan yang dipindahkan benda. Akibat adanya gaya apung, berat benda
dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan terasa
lebih ringan dibandingkan diangkat kedarat. Jadi telas jelas bahwa berat benda
seakan berkurang bila benda dimasukkan kedalam air (Latifah, 2010).
Selain itu
Hukum Archimedes juga bisa diartikan bahwa suatu benda yang dicelupkan
seluruhnya atau sebagian kedalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang sama
dengan berat fluida yang dipindahkannya. Karena adanya gaya angkat keatas yang
ditimbulkan air dan diterima benda. Dengan demikian maka resultan gaya antara
gaya berat dengan gaya keatas merupakan berat benda dalam air. Selanjutnya
berat disebut dengan berat semu yaitu berat benda tidak sebenarnya karena benda
berada dalam zat cair (Nurlaili, 2012).
2.5
Rumus-rumus yang Berhubungan Dengan Bouyancy dan Densitas
1. Bouyancy
Menurut
Nurlaili, (2012) besarnya
gaya apung (Fa) dirumuskan sebagai berikut :
Fa =
ρf .g .vbf
Dimana :
Fa = gaya ke atas (N)
ρf = massa jenis fluida (kg/m3)
g =
Percepatan grafitasi bumi (m/det2)
vbf = volume benda yang
tercelup dalam fluida (m3)
2. Densitas
Menurut Latifah (2010) besarnya
densitas dirumuskan sebagai berikut:
=
Dimana :
= density fluida (kg/m3)
m = massa (kg)
v = volume fluida (m3)
2.6 Aplikasi Bouyancy pada Prodi TEP/TL/TBP
Aplikasi
bouyancy dapat digunakan sebagai hidrometer, digunakan untuk mengukur densitas
cairan. Pelampung yang terkalibrasi ditenggelamkan di dalam fluida sampai berat
fluida yang dipindahkan secara tepat sama dengan beratnya sendiri. Hydrometer
mengapung lebih tinggi pada cairan yang memiliki densitas lebih tinggi dari
pada yang lebih rendah. Hydrometer diberi pemberat pada bagian ujung bawah
sehingga posisi bagian atas akan stabil, dan skala pada bagian atas batang
memungkinkan pembacaan densitas secara langsung. Bagian bawah tabung yang besar
dicelupkan kedalam cairan, pentolan dibenamkan sampai mengeluarkan udara dan
kemudian dilepaskan, seperti alat tetes obat yang besar. Cairan akan naik
memasuki tabung bagian luar, dan pelampung hydrometer (Latifah, 2010).
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1
Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Pada praktikum bouyancy dilaksanakan
pada hari rabu tanggal 21-09-2016. Praktikum ini dilaksanakan pukul 10:10-
11:50. Tempat pelaksanaan dari praktikum bouyancy ini berada pada lab TSAL (Teknik
Sumberdaya Alam dan Lingkungan).
3.2 Alat Bahan dan Fungsinya
3.2.1 Bouyancy
a. Alat :
·
Pipa
Paralon: Berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan fluida.
·
Penggaris
: Berfungsi untuk mengukur beda tinggi dan pipa paralon.
·
Gelas
Ukur : Berfungsi untuk memasukkan fluida ke pipa paralon untuk bouyancy.
·
Timbangan
Digital : Berfungsi untuk mengukur massa benda untuk bouyancy.
b. Bahan :
·
Air
: Berfungsi sebagai media fluida untuk bouyancy.
·
Telur,
gabus, mangga, kayu, besi, kentang : Berfungsi sebagai bahan perlakuan
bouyancy.
3.2.2 Densitas
a.
Alat :
·
Gelas
Ukur : Berfungsi untuk mengukur volume fluida yang digunakan untuk densitas.
·
Stopwatch
: Berfungsi untuk menghitung lamanya waktu saat mengukur suhu fluida untuk
densitas.
·
Termometer
: Berfungsi untuk mengukur suhu fluida untuk densitas.
·
Timbangan
Digital : Berfungsi untuk mengukur massa ukur gelas kosong dan berisi fluida
untuk densitas.
b. Bahan :
·
Minyak,
air dan susu : Berfungsi sebagai bahan perlakuan densitas.
3.3 Cara Kerja
a. Bouyancy
Alat dan
Bahan
|
Diukur
diameter dalam dan luar pipa paralon
|
Diukur massa
bahan perlakuan dengan timbangan digital
|
Dimasukkan
air sebanyak 20 cm kedalam pipa paralon
|
Diambil Air
sebanyak 20 cm
|
Dimasukkan masing-masing
bahan perlakuan kedalam pipa paralon
perlakuan kedalam
|
Hasil
|
Diulangi perlakuan dengan bahan yang
berbeda
|
Diukur
ketinggian air setelah diberi penambahan besi
H2
|
Dilihat
perubahan yang terjadi untuk
H2
. (Jika, benda tenggelam
H1
=
H2
dan jika benda terapung atau melayang maka perlu ditambahkan besi untuk
H2)
|
Diukur
penambahan ketinggian dengan penggaris sebagai
H1
|
b. Densitas
Alat dan
Bahan
|
Diukur fluida
sebanyak 50 ml dengan gelas ukur
|
Ditimbang
gelas ukur dalam keadaan kosong dengan timbangan digital
|
Hasil
|
Diulangi perlakuan dengan fluida
yang berbeda
|
Diukur duhu
fluida selama 3 menit
|
Ditimbang
gelas ukur yang berisi fluida dengan timbangan digital
|
3.4
Gambar Alat dan Bahan
Nama Benda
|
Gambar Benda
|
|
Pipa paralon
|
|
|
Penggaris
|
|
|
Gelas ukur pirex
|
|
|
Gelas ukur iwaki
|
|
|
Timbangan Digital
|
|
|
Termometer
|
|
|
Stopwatch
|
|
|
Telur
|
|
|
Gabus
|
|
|
Mangga
|
|
|
Kayu
|
|
|
Kentang
|
|
|
Susu
|
|
|
Minyak
|
|
|
Air
|
|
|
4.
2 Analisa DHP Bouyancy
Pada praktikum bouyancy alat yang
digunakan adalah pipa paralon, penggaris, gelas ukur, timbangan digital.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah besi, mangga, kayu, gabus, kentang,
telur, dan air. Masing-masing bahan perlakuan ditimbang menggunakan timbangan
digital. Pada bahan pertama yaitu gabus setelah ditimbang memiliki massa
sebesar 0,003429 kg. Pada bahan kedua yaitu kayu setelah ditimbang memiliki
massa sebesar 0,129545 kg. Pada bahan ketiga yaitu kentang setelah ditimbang memiliki
massa sebesar 0,081837 kg. Pada bahan keempat yaitu mangga setelah ditimbang
memiliki massa sebesar 0,318695 kg. Pada bahan kelima yaitu besi setelah
ditimbang memiliki massa sebesar 0,191098 kg. Pada bahan keenam yaitu telur
setelah ditimbang memiliki massa sebesar 0,072089 kg.
Praktikum ini dilakukan untuk mengetahui
tekanan ke atas fluida terhadap bahan yang akan diuji. Jika bahan uji tidak
tenggelam maka perlu ditambahkan besi untuk menentukan nilai
H2.
Namun untuk bahan uji yang tenggelam
H1
=
H2.
Setelah melakukan pengujian diperoleh hasil dari masing-masing bahan uji. Bahan
uji yang pertama yaitu gabus diperoleh hasil
H1
= 0,001 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, gabus mengapung sehingga perlu
ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,002 m. Pada bahan uji kedua yaitu kayu diperoleh hasil
H1
= 0,008 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, kayu mengapumg sehingga perlu
ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,009 m. Pada bahan uji ketiga yaitu kentang diperoleh hasil
H1
= 0,005 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, kentang tenggelam sehingga
tidak perlu ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,005 m. Pada bahan uji keempat yaitu mangga diperoleh hasil
H1
= 0,015 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, mangga tenggelam sehingga tidak
perlu ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,015 m. Pada bahan uji kelima yaitu besi diperoleh hasil
H1
= 0,002 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, besi tenggelam sehingga tidak perlu
ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,002 m. Pada bahan uji keenam yaitu telur diperoleh hasil
H1
= 0,004 m, karena saat dimasukkan ke dalam air, telur tenggelam sehingga tidak
perlu ditambahkan besi dan besar nilai
H2
= 0,004 m.
4.3 Analisa Hasil Perhitungan Bouyancy
Pada praktikum bouyancy diameter tabung
kecil pipa yang digunakan sebesar (d1) = 0,156 m. Sedangkan pada
diameter tabung besar pipa sebesar (d2) = 0,164 m. Setelah
didapatkan d1 dan d2 maka dihitung luas tabung dengan
rumus
12 . Setelah itu dihitung dan didapatkan luas tabung kecil pipa
yaitu sebesar (A1) = 0,01910376 m2. Dan luas tabung besar
pipa yaitu sebesar (A2) = 0,02111336 m2.
Setelah diketahui A1 dan A2
maka dihitung volume benda tenggelam dengan rumus v =
H1.
A1 +
H2.
A2, dimana A1
adalah luas tabung kecil pipa dan A2 adalah luas tabung besar
pipa. Dan
H1
dan
H2
adalah ketinggian fluida dari pengukuran pada saat benda berada di dalam
pipa paralon. Pada bahan uji pertama yaitu gabus diperoleh hasil v = 6,133048 x
10-5 m3. Pada bahan uji kedua yaitu kayu diperoleh hasil
v = 3,4285032 x 10-4 m3. Pada bahan uji ketiga yaitu
kentang diperoleh hasil v = 2,01084 x 10-4 m3. Pada bahan
uji keempat yaitu mangga diperoleh hasil v = 6,032568 x 10-4 m3.
Pada bahan uji kelima yaitu besi
diperoleh hasil v = 8,043424 x 10-5 m3. Pada bahan uji
keenam yaitu telur diperoleh hasil v = 1,6086848 x 10-4 m3.
Setelah dihitung volume benda tenggelam
kemudian dicari volume benda total dengan menggunakan rumus (vtotal)
=
H2.
A1 +
H2.
A2 . Pada bahan uji pertama yaitu gabus diperoleh hasil vtotal
= 8,043424 x 10-5 m3. Pada bahan uji kedua yaitu kayu
diperoleh hasil vtotal = 3,6195408 x 10-4 m3.
Pada bahan uji ketiga yaitu kentang diperoleh hasil vtotal = 2,01084
x 10-4 m3. Pada bahan uji keempat yaitu mangga diperoleh
hasil vtotal = 6,032568 x 10-4 m3. Pada bahan
uji kelima yaitu besi diperoleh hasil vtotal = 8,043424 x 10-5
m3. Pada bahan uji keenam yaitu telur diperoleh hasil vtotal
= 1,6086848 x 10-4m3.
Setelah volume benda tenggelam dan total
diketahui kemudian dicari volume benda terapung dengan menggunakan rumus (v) =
vtotal - vtenggelam. Pada bahan uji pertama yaitu gabus
didapatkan hasil v = 1,910376 x 10-5 m3. Pada bahan uji
kedua yaitu kayu didapatkan hasil v = 1,910376 x 10-5 m3.
Pada bahan uji ketiga yaitu kentang didapatkan hasil v = 0 m3.
Karena kentang tenggelam jadi volume benda terapungnya (v) = 0. Pada bahan uji
keempat yaitu mangga didapatkan hasil v = 0 m3. Pada bahan uji
kelima yaitu besi didapatkan hasil v = 0 m3. Karena besi tenggelam
jadi volume benda terapungnya (v) = 0. Pada bahan uji keenam yaitu telur
didapatkan hasil v = 0 m3. Karena telur tenggelam jadi volume benda
terapungnya (v) = 0.
Berikutnya dilakukan perhitungan pada
massa jenis benda dengan menggunakan rumus
. Pada bahan uji pertama yaitu gabus didapatkan
hasil
= 42,6310984 kg/m3. Pada bahan uji
kedua yaitu kayu didapatkan hasil
= 357,9045165 kg/m3. Pada bahan uji
ketiga yaitu kentang didapatkan hasil
= 406,979172 kg/m3. Pada bahan uji
keempat yaitu mangga didapatkan hasil
= 528,2914716
kg/m3. Pada bahan uji kelima yaitu besi didapatkan hasil
= 2375,829 kg/m3. Pada bahan uji
keenam yaitu telur didapatkan hasil
= 448,1238338 kg/m3.
Setelah diketahui massa jenis benda
kemudian dicari gaya apung dengan menggunakan rumus FA =
air
x g x vtotal ,
dengan
air
= 1000 kg/m3
dan g = 9,81 m/s2. Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus
didapatkan hasil FA= 0,789059894 N. Pada bahan uji yang kedua yaitu kayu
didapatkan hasil FA= 3,550769525 N. Pada bahan uji yang ketiga yaitu kentang
didapatkan hasil FA= 1,97263404 N. Pada bahan uji yang keempat yaitu mangga
didapatkan hasil FA= 5,917949208 N. Pada bahan uji yang kelima yaitu besi
didapatkan hasil FA= 0,78959894 N. Pada bahan uji yang keenam yaitu telur
didapatkan hasil FA= 1,578119789 N.
Berikutnya dicari berat benda dengan
menggunakan rumus w = mbenda x g. Pada bahan uji yang pertama yaitu
gabus didapatkan hasil w = 0,03363849 N. Pada bahan uji yang kedua yaitu kayu
didapatkan hasil w = 1,27083645 N. Pada bahan uji yang ketiga yaitu kentang
didapatkan hasil w = 0,80282097 N. Pada bahan uji yang keempat yaitu mangga
didapatkan hasil w = 3,12639795 N. Pada bahan uji yang kelima yaitu besi
didapatkan hasil w = 1,87467138 N. Pada bahan uji yang keenam yaitu telur
didapatkan hasil w = 0,70719309 N.
Selanjutnya menghitung kerapatan relative
dengan menggunakan rumus KR=
=
.
Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus didapatkan hasil KR= 0,042631098. Pada
bahan uji yang kedua yaitu kayu didapatkan hasil KR= 0,357904516. Pada bahan
uji yang ketiga yaitu kentang didapatkan hasil KR= 0,406979172. Pada bahan uji
yang keempat yaitu mangga didapatkan hasil KR= 0,528290771. Pada bahan uji yang
kelima yaitu besi didapatkan hasil KR= 2,37420763. Pada bahan uji yang keenam
yaitu telur didapatkan hasil KR= 0,448123833.
Kemudian dihitung berat yang
ditambahkan dengan menggunakan rumus BJ
=
benda x g. Pada bahan uji yang pertama yaitu
gabus didapatkan hasil BJ = 418,2110753 kg. Pada bahan uji yang kedua yaitu
kayu didapatkan hasil BJ = 3511043307 kg. Pada bahan uji yang ketiga yaitu
kentang didapatkan hasil BJ = 3992,465686 kg. Pada bahan uji yang keempat yaitu
mangga didapatkan hasil BJ = 5182,539336 kg. Pada bahan uji yang kelima yaitu
besi didapatkan hasil BJ = 23306,88249 kg. Pada bahan uji yang keenam yaitu
telur didapatkan hasil BJ = 4396,09481 kg.
Berikutnya dihitung massa total dengan
menggunakan rumus Mtotal = massa besi + massa benda (benda tenggelam
; massa besinya = 0). Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus didapatkan hasil
Mtotal = 0,194527 kg. Pada bahan uji yang kedua yaitu kayu
didapatkan hasil Mtotal = 0,320643 kg. Pada bahan uji yang ketiga
yaitu kentang didapatkan hasil Mtotal = 0,081837 kg. Pada kentang
menggunakan massa besinya = 0 karena kentang tenggelam. Pada bahan uji yang
keempat yaitu mangga didapatkan hasil Mtotal = 0,318695 kg. Pada
mangga menggunakan massa besinya = 0 karena mangga tenggelam. Pada bahan uji
yang kelima yaitu besi didapatkan hasil Mtotal = 0,191098 kg. Pada
besi menggunakan massa besinya = 0 karena besi tenggelam. Pada bahan uji yang
keenam yaitu telur didapatkan hasil Mtotal = 0,072089 kg. Pada telur menggunakan massa
besinya = 0 karena telur tenggelam.
Kemudian dicari jumlah dari A1 dan
A2 dengan menggunakan rumus
A
= A1 + A2 didapatkan hasil
A
= 0,04021712 m2. Setelah itu mencari volume besi yang ditambahkan
(benda tenggelam ; massa besinya = 0 kg) dengan menggunakan rumus v = Mtotal (A1 + A2)
air
+ Mbesi (A1
+ A2)
air
– vtotal x
benda
besi
Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus
didapatkan hasil v = 0,018938066 m3. Pada bahan uji yang kedua yaitu
kayu didapatkan hasil v = 8,606789365 x 10-3 m3. Pada
bahan uji yang ketiga yaitu kentang didapatkan hasil v = 1,350859616 x 10-3
m3. Pada bahan uji yang keempat yaitu mangga didapatkan hasil v = 5,260524
x 10-3 m3. Pada bahan uji yang kelima yaitu besi
didapatkan hasil v = 3,154405835 x 10-3 m3. Pada bahan
uji yang keenam yaitu telur didapatkan hasil v = 1,189952208 x 10-3
m3.
Setelah diketahui volume besi yang
ditambahkan, kemudian dicari berat besi yang ditambahkan dengan menggunakan
rumus w = BJbesi – Vbesi benda. Pada bahan uji yang
pertama yaitu gabus didapatkan hasil w = 23306,86355 N. Pada bahan uji yang
kedua yaitu kayu didapatkan hasil w = 23306,87388 N. Pada bahan uji yang ketiga
yaitu kentang didapatkan hasil w = 23306,88114 N. Pada bahan uji yang keempat
yaitu mangga didapatkan hasil w = 23306,87732 N. Pada bahan uji yang kelima
yaitu besi didapatkan hasil w = 23306,87934 N. Pada bahan uji yang keenam yaitu
telur didapatkan hasil w = 23306,8813 N.
Kemudian mencari volume air minimum besi
untuk mengapung dengan menggunakan rumus
.
Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus didapatkan hasil v = 2,375821069 m3.
Pada bahan uji yang kedua yaitu kayu didapatkan hasil v = 2,375828122 m3.
Pada bahan uji yang ketiga yaitu kentang didapatkan hasil v = 2,375828862 m3.
Pada bahan uji yang keempat yaitu mangga didapatkan hasil v = 2,375828473 m3.
Pada bahan uji yang kelima yaitu besi didapatkan hasil v = 2,375828679 m3.
Pada bahan uji yang keenam yaitu telur didapatkan hasil v = 2,375821916 m3.
Kemudian mencari massa besi dengan
menggunakan rumus
.
Pada bahan uji yang pertama yaitu gabus didapatkan hasil m = 2375,821069 kg.
Pada bahan uji yang kedua yaitu kayu didapatkan hasil m = 2375,828122 kg. Pada
bahan uji yang ketiga yaitu kentang didapatkan hasil m = 2375,828862 kg. Pada
bahan uji yang keempat yaitu mangga didapatkan hasil m = 2375,828473 kg. Pada
bahan uji yang kelima yaitu besi didapatkan hasil m = 2375,828679 kg. Pada
bahan uji yang keenam yaitu telur didapatkan hasil m = 2375,821916 kg.
4.4 Analisa DHP Densitas
Pada praktikum yang kedua yaitu
menentukan densitas dari beberapa fluida menggunakan timbangan digital, gelas
ukur. Sedangkan fluida yang akan diukur adalah susu, minyak, dan air. Sebelum
melakukan praktikum densitas pertama gelas ukur kosong ditimbang dengan menggunakan
timbangan digital dan berat gelas ukur untuk minyak = 0,063242 kg, susu =
0,063571, air = 0,063591. Setelah itu ditimbang masing-masing fluida sebanyak
0,00005 ml dan dimasukkan ke dalam gelas ukur. Kemudian ditimbang dengan
menggunakan timbangan digital. Berat fluida dan gelas ukur untuk air = 0,112970
kg, susu = 0,115621 kg, dan minyak = 0,108141 kg. Kemudian diukur suhu pada
masing-masing fluida dengan menggunakan thermometer selama 3 menit diperoleh
hasil pada susu = 29,8oC, air = 28,3oC, minyak = 29oC.
Kemudian dihitung kerapatan massa fluida dengan menggunakan rumus
.
Pada fluida air didapatkan hasil
= 987,58 kg/m3, sedangkan susu
= 1041 kg/m3, dan untuk minyak
= 897,98 kg/m3.
4.5 Analisa Hasil Perhitungan Densitas
Pada praktikum densitas untuk menghitung
berat fluida digunakan rumus berat fluida = (berat fluida + gelas ukur) –
(berat gelas ukur). Kemudian didapatkan berat air = 0,049379 kg, untuk berat
susu = 0,05205 kg, dan berat minyak = 0,044899 kg. Kemudian dicari kerapatan
massa fluida
.
Pada fluida air didapatkan hasil
= 987,58 kg/m3, sedangkan susu
= 1041 kg/m3, dan untuk minyak
= 897,98 kg/m3.
4.6 Pembahasan
4.6.1 Hubungan massa dengan bouyancy
Berdasarkan hasil praktikum dan hasil
perhitungan semakin besar massa suatu benda maka semakin besar pula
bouyancynya. Sebagaimana benda-benda yang lebih ringan dari
zat cair, maka benda akan terapung pada zat cair itu dan bila benda itu lebih
berat dari zat cair, maka benda akan tenggelam dalam zat cair tersebut. Selanjutnya
apabila sebuah benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair,
maka akan mengalami gaya ke atas yang sama besarnya dengan berat fluida yang
dipindahkan oleh benda tersebut. Pernyataan ini dikenal dengan hukum Archimedes. Dari hukum Archimedes di atas dapat
disimpulkan bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami oleh sebuah benda di dalam
fluida sama besarnya dengan berat fluida yang dipindahkan. Oleh karena berat
fluida berbanding lurus dengan massa jenis fluida, maka besarnya gaya ke atas
yang dialami oleh benda juga sangat tergantung pada jenis fluida yang digunakan (Nurlaili, 2012) .
4.6.2 Urutkan nilai bouyancy dari tinggi
ke rendah
Urutan nilai bouyancy setiap benda
berdasarkan perhitungan. Bouyancy dari yang tertinggi ke rendah yaitu : mangga
dengan FA sebesar = 5,917949208 N, kayu dengan FA sebesar = 3,550769525 N,
kentang dengan FA sebesar = 1,97263404 N, telur dengan FA sebesar = 1,578119789
N, besi dengan FA sebesar 0,78959894 N, dan gabus dengan FA = 0,789059894 N.
4.6.3 Faktor yang mempengaruhi bouyancy
saat praktikum
Berdasarkan pada hasil praktikum hal-hal
yang dapat mempengaruhi bouyancy adalah berat benda di dalam fluida dan berat
benda di udara. Seperti mangga yang memiliki nilai bouyancy tertinggi, mangga
memiliki massa terbesar dibandingkan benda yang lain yaitu 0,35330 kg, selain
itu saat di dalam fluida berat benda (W) pada mangga juga memiliki nilai
terbesar yaitu 3,46587 N. Berikutnya faktor human error, faktor ini sering terjadi
karena pada saat penentuan
H1
dan
H2
pengukuran menggunakan penggaris sehingga hasil perhitungannya kurang akurat.
4.6.4 Hubungan massa, volume, suhu,
densitas
Berdasarkan hasil praktikum dan hasil
perhitungan semakin besar berat fluida, dan semakin rendah suhu maka
densitasnya pun juga semakin besar. Nilai massa jenis suatu zat
dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperatur, kerapatan suatu zat
semakin rendah karena molekul molekul yang saling berikatan akan terlepas.
Kenaikan temperatur menyebabkan volume suatu zat bertambah, sehingga massa
jenis dan volume suatu zat memiliki hubungan
yang berbanding terbalik (Warsito, 2013).
4.6.5 Urutkan nilai densitas tertinggi
dan terendah serta jelaskan bahannya
Berikut ini adalah urutan densitas dari
tertinggi hingga terendah berdasarkan perhitungan : susu dengan
= 1041 kg/m3. Dengan suhu 29,8oC,
dan berat fluida sebesar = 0,05205 kg. Air dengan
= 987,58 kg/m3. Dengan suhu 28,3oC,
dan berat fluida sebesar = 0,049379 kg. Minyak
dengan
= 897,98 kg/m3. Dengan suhu 29oC,
dan berat fluida sebesar = 0,044899 kg.
4.6.6 Faktor yang mempengaruhi densitas
Faktor yang mempengaruhi nilai densitas
pada praktikum kali ini adalah pengukuran suhu yang kurang tepat. Karena saat
pengukuran suhu, thermometer sering tersentuh dinding gelas ukur. Hal ini dapat
mempengaruhi suhu yang dihasilkan.
4.6.7 Perbandingan literature dan
kesalahan-kesalahan dalam praktikum bouyancy dan densitas
Berdasarkan hasil praktikum dan hasil
perhitungan semakin besar massa suatu benda maka semakin besar pula
bouyancynya. Hal ini sesuai dengan literature yang menyatakan bahwa
besarnya gaya ke atas yang dialami oleh sebuah benda di dalam fluida sama
besarnya dengan berat fluida yang dipindahkan. Oleh karena berat fluida
berbanding lurus dengan massa jenis fluida, maka besarnya gaya ke atas yang
dialami oleh benda juga sangat tergantung pada jenis fluida yang digunakan (Nurlaili, 2012).
Berdasarkan hasil praktikum dan hasil
perhitungan semakin besar berat fluida, dan semakin rendah suhu maka
densitasnya pun juga semakin besar. Nilai massa jenis suatu zat
dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperatur, kerapatan suatu zat
semakin rendah karena molekul molekul yang saling berikatan akan terlepas.
Kenaikan temperatur menyebabkan volume suatu zat bertambah, sehingga massa
jenis dan volume suatu zat memiliki hubungan
yang berbanding terbalik (Warsito, 2013).
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Bouyancy (keterapungan) adalah gaya
tekan keatas dari fluida terhadap suatu benda yang sebagian atau seluruhnya
dicelupkan di dalam fluida. Selain itu fenomena yang umum: sebuah benda yang
dicelupkan ke dalam air nampak memiliki berat yang lebih ringan daripada saat
berada di udara. Densitas adalah massa fluida per satuan volume. Kerapatan
sebuah fluida, dilambangkan dengan huruf yunani
(rho). Kerapatan biasanya digunakan untuk
mengkarakteristikan massa sebuah system fluida. Tujuan dari praktikum ini yaitu
Mempelajari prinsip tekanan keatas fluida terhadap benda terapung. Mampu untuk
menentukan kerapatan (density) dari bermacam fluida. Hasil dari praktikum ini
yaitu mangga dengan FA
sebesar = 5,917949208 N memiliki bouyancy yang lebih besar dibandingkan dengan
benda yang lainnya dan gabus memiliki buoyancy tersendah dengan FA =
0,789059894 N. Sedangkan susu dengan
= 1041 kgm3 memiliki densitas yang
lebih besar jika dibandingkan dengan fluida yang lainnya dan minyak memiliki
densitas terendah sebesar 897,98 kg/m3.
5.2 Saran
Berjalannya praktikum sudah lumayan
lancar, tetapi tempat pelaksanaan praktikum kurang luas. Selain itu karena pada
praktikum dibagi 2 kelompok untuk melakukan masing-masing percobaan, sehingga
menyebabkan praktikan kurang memahami percobaan yang tidak dia kerjakan.
DAFTAR PUSTAKA
Latifah, Nur
Laela. 2010. Fisika Bangunan 1.
Jakarta : Erlangga
Munson, Bruce R.
2010. Mekanika Fluida Edisi Keempat Jilid
1. Jakarta : Erlangga
Nurlaili. 2012. Mengukur Massa Jenis Air dan Minyak Tanah dengan Menggunakan Hukum
Archimedes. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 2 (1):1-6
DAFTAR PUSTAKA TAMBAHAN
Warsito. 2013. Analisa Pengaruh Massa Jenis terhadap Kualitas Minyak Goreng Kelapa
Sawit Menggunakan Alat Ukur Massa Jenis dan akuisisinya pada komputer. Jurnal
Ilmiah Fisika FMIPA. 2 (1): 1-7
No comments:
Post a Comment