36168542-Viskositas
-
Upload
tubagus-hadian-noerraya -
Category
Documents
-
view
10 -
download
4
Transcript of 36168542-Viskositas
INTISARI PERCOBAAN
Percobaan yang dilakukan adalah untuk memahami
mekanika fluida tantang viskositas dan dari hasil
percobaan teresebut kita dapat menentukan koefisiean
pergeseran zat cair hasil percobaan dan harga hasil
koreksi.
Suatu benda yang dimasukan ke dalam suatu fluida
tanpa kecepatan, maka benda tersebut akan mengalami
berbagai gaya. Yaitu gaya grafitasi, gaya archimedes,
dan gaya gesekan. Fluida yang rill memiliki internal
yang besarnya tertentu disebut sebagai viskositas.
Viskositas terdapat pada zat cair maupun gas, yang
intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan
yang bersisipan pada fluida sewaktu lapisan-lapisan
tersebut melewati yang lainnya. Viskositas yang terjadi
pada zat cair disebabkan oleh gaya kohesi antar
molekul-molekul. Sedangkan viskositas pada gas
muncul dari tumbukan antar molekul-molekul. Pada
percobaan ini yang akan dilakukan adalah viskositas
pada zat cair.
DAFTAR ISI
LEMBAR
PENGESAHAN………………………………………
…………. 2
2
INTISARI
PERCOBAAN…………………………………………
………... 3
DAFTAR ISI
…………………………………………………………
………4
TUJUAN
PERCOBAAN…………………………………………
…………. 5
ALAT PERCOBAAN DAN
FUNGSINYA………………………………… 5
TINJAUAN
PUSTAKA………………………………………………
……... 5
PROSEDUR
PERCOBAAN…………………………………………
………7
TUGAS
PENDAHULUAN………………………………………
…………..7
3
DAFTAR
PUSTAKA………………………………………………
……….. 9
4
Percobaan III (B-1)
Koefisien pergeseran zat cair
I. Tujuan Percobaan
1. Memahami mekanika fluida tentang
Viskositas
2. Menentukan koefisien pergeseran zat cair
3. Membandingkan harga koefisien pergeseran
zat cair hasil percobaan dengan harga hasil
koreksi
II. Alat-alat percobaan dan fungsinya
1. Bola-bola kecil : sebagai alat percobaan untuk
membuktikan hukum Stokes
2. Tabung berisi zat cair (gliseril) : sebagai
wadah zat cair yang akan diukur koefisien
pergeserannya
3. Sendok penyaring : untuk mengambil bola
dalam air
5
4. Mikrometer sekrup : mengukur diameter bola
5. Jangka sorong : mengukur diameter bola
6. Areometer : mengukur massa jenis zat cair
7. Stopwatch : untuk menghitung waktu jatuhnya
bola
8. Penggaris : mengukur jarak jatuh bola
III. Tinjauan Pustaka
Jika sebuah benda berbentuk bola bergerak dalam
suatu zat cair atau gas yang homogen, maka benda akan
mengalami gaya gesekan sesuai kaidah Stokes
Fs = -6 π r η v ………………..(1)
Dengan : Fs = gaya gesekan Stokes
η = koefisien pergeseran zat cair
r = jari-jari bola
v = kecepatan relatif bola terhadap fluida
Setiap benda akan mengalami gaya ke atas archimedes
yang besarnya :
FA = ρf g V
FA = ρf g 4/3 π r3 ……………….(2)
Jika sebuah benda dilepaskan dalam suatu zat cair
tanpa kecepatan awal, sehingga gerakan ke bawah hanya
6
disebabkan oleh gaya gravitasi saja, maka gaya luar
yang bekerja pada benda dinyatakan sebagai:
FA
Fs
m.g
Gaya luar yang bekerja pada bola tersebut dinyatakan
sebagai :
F = m.g – Fs – FA =
Sehingga : v = 2 r2 g ( ρbola – ρf )
9η
Jika dalam “t” detik bola menempuh jarak d, maka
Tr2 = 9 π d
2g ( ρbola - ρf )
Dalam penerapan hukum Stokes, diperlukan syarat-
syarat :
1. ruang tempat zat cair tidak terbatas
2. tidak terjadi turbelensi pada zat cair
3. kecepatan bola tidak besar
7
Pada percobaan, syarat (1) tidak terpenuhi. Sehingga v
dapat dikoreksi menjadi:
vkor = v ( 1 + k ( r/R ) ) dengan :
vkor = kecepatan hasil koreksi
v = kecepatan hasil percobaan
r = jari-jari bola
R = jari-jari tabung
k = konstanta koreksi
karena v = d/t maka dapat pula dikoreksi t sebagai :
t = to ( 1 + k ( r/R ) ) dengan :
to = waktu jatuh bola sebenarnya
t = waktu jatuh bola hasil percobaan
Sesatan rumus :
Dari rumus : T r2 = 9ηd
2g (ρ – ρo)
η = T r2 2 g (ρ – ρo)
9 d
= T r2 2 g ( ρ – ρo ) d-1
9
maka :
Δη = δη Δr + δη ΔT + δη Δ(ρ – ρo) + δη Δd
8
δr δT δ(ρ – ρo) δd
Δη = 2T (ρ – ρo )r Δr + r2 ( ρ – ρo) ΔT + Tr2 Δ (ρ –
ρo) + Tr2 (ρ – ρo) Δd
d d d
d2
Δη = 2Δr + ΔT + Δ(ρ –ρo) + -Δd
η r T (ρ – ρo) d
IV. Prosedur Percobaan
1. Ukur diameter dan timbang masing-masing bola
sebanyak 3 kali
2. Ukur diameter tabung sebanyak 3 kali
3. Ukur temperatur zat cair dan massa jenisnya
4. Letakkan karet melingkar dengan batas atas
permukaan zat cair an tabung minimal 4 cm.
tentukan jarak jatuh bola (d) dengan mengatur karet
melingkar sesuai yabel pengamatan
5. Ukur waktu jatuh (t) untuk masing-masing bola
pada jarak jatuh tersebut. Ulangi pengukuran
sebanyak 3 kali
9
6. Ubah letak karet melingkar untuk jarak jatuh d
yang lain. Lakukan pengukuran yang sama seperti
langkah 5
7. Ukur temperatur zat cair dan massa jenisnya setelah
percobaan
V. Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan dalam teori dasar, apa yang dimaksud
dengan koefisien pergeseran zat cair. Buktikan dan
jelaskan rumus-rumus yang mendasari percobaan !
2. gambarkan bentuk grafik t r2 terhadap d dengan
grafik t terhadap r / R dengan rumus di atas !
Jawab :
1. fluida yang bergerak memiliki viskositas yang
berbeda, contoh : sirup lebih kental ( lebih visko )
dari air, minyak lebih kental dari minyak mesin, zat
cair pada umumnya lebih kental dari gas.
Viskositas fluida yang berbeda dapat dinyatakan
secara kuantitatif oleh koefisien viskositas (η). Jadi,
koefisien viskositas merupakan konstanta yang
menunjukan keadaan suatu benda yang dapat
10
memberikan gaya yang dikenakan pada benda
tersebut. Rumus yang mendasari:
Fs = - 6 π η r v
Dari : F = m.g – Fs - FA
F = m.g – 6 π η r v – ρf g 4/3 π r3 = 0
6 πηrv = ρbola g 4/3 πr3 – ρf g 4/3 πr3
6 π η v = 4/3 g π r2 ( ρbola – ρf )
η = 2 g r2 ( ρbola – ρf )
9 v
2. a. Bentuk grafik tr2 terhadap d berdasarkan
persamaan :
tr2 = 9 π d
2g ( ρbenda – ρf )
tr2
d
11
b. bentuk grafik t terhadap r / R
t = to ( 1 + k r / R )
t
r/R
t0
DAFTAR PUSTAKA
Petrucci, r.h. 1993. Fisika Dasar Jilid I.
Erlangga : Jakarta
12
Giancoli, C. Douglas. 2001. Fisika I.
Erlangga : Jakarta
Ismanto, Dikdik. 2000. Modul Primagama.
Primagama : Yogyakarta
Lab. Fisika PTBS, UNPAD. Petunjuk
Praktikum Fisika Dasar. Jatinangor
13