Fisika Dasar Praktikum
-
Upload
irla-gabriela-arya -
Category
Documents
-
view
199 -
download
11
description
Transcript of Fisika Dasar Praktikum
BAB III
GAYA ARCHIMEDES
3.1 Maksud dan Tujuan :1. Perbandingan volume secara analitis dan praktis2. Perbandingan massa jenis semua obyek yang diukur3. Perbandingan berat jenis semua obyek yang diukur4. Mengetahui perbedaan nilai massa jenis benda dan berat jenis benda5. Gaya tekan atas masing masing benda yang diukur
3.2 Dasar Teori
Hukum Archimedes adalah suatu benda yang terbenam dalam fluida akan terangkat ke atas oleh gaya yang sama besar dengan fluida yang dipindahkan ( 287- 212 SM)
FA = Vb.ρf . g
Dimana FA = gaya angkat ke atas (Newton) Vb = volume benda yang tercelupkan dalam fluida (m3) ρf = massa jenis (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2)
Massa jenis adalah massa persatuan volume dari suatu zat atau kerapatan suatu zat. Dengan mengetahui massa dan volume benda, massa jenis benda dapat dihitung menggunakan persamaan:
ρ = mV
Dimana
ρ = massa jenis (kg/m3)m = masa benda (kg)V = volume benda (m3)
Setelah mengetahui massa jenis benda uji, selanjutnya mengukur berat jenis benda uji dengan menggunakan persamaan :
Berat = ρ .g
DimanaB = Berat jenis (kg/m2s2)ρ = Massa jenis (kg/m3)g = Percepatan gravitasi (m/s2)
Dengan demikian berdasarkan perumusan di atas kita dapat menentukan berat jenis beberapa benda uji.
3.3 Alat dan Bahana. Mikrometer sekrupb. Gelas ukurc. Kelerengd. Silinder pejale. Silinder beronggaf. Silinder Susung. Kerucut pejalh. Batu kerikil (benda tidak beraturan)
3.4 Gambar Alat dan Bahan
Gambar 3.2 Gelas UkurGambar 3.1 Mikrometer Sekrup
3.5 Prosedur Percobaan1. Isi Gelas ukur dengan air sampai batas tertentu, lalu catat tinggi permukaan air di
dalam gelas ukur.
Gambar 3.3 Silinder Pejal
Gambar 3.4 Silinder Berongga
Gambar 3.7 Kelereng
Gambar 3.6 Kubus Kuningan
Gambar 3.5 Silinder Susun
2. Ikat benda uji dengan tali.
3. Masukkan benda uji ke dalam gelas ukur, lalu catat tinggi permukaan air di dalam gelas ukur.
4. Untuk benda berdiameter, ukur diameter benda dengan menggunakan micrometer sekrup kecuali benda tak beraturan.
5. Ulangi prosedur diatas untuk benda uji lain.
3.6 Alur Kerja
Persiapan gelas ukur, air, dan bahan uji
Isi gelas ukur dengan air sampai ukuran tertentu
Catat volume air sebelum dimasukan bahan uji
Masukan bahan uji kedalam gelas ukur yang berisi air
Catat volume air setelah dimasukan bahan uji
Hitung selisih volume air sebelum dengan sesudah
dimasukan bahan uji
Mulai
3.7 Data Hasil PengamatanVolume benda secara praktis (menggunakan gelas ukur)
1. Silinder Pejal
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,102 0,106 0,004 2 0,118 0,122 0,004 3 0,148 0,154 0,006 4 0,046 0,050 0,004 5 0,067 0,072 0,005Rata-rata 0,0962 0,1008 0,0046
2. Silinder Berongga
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,066 0,070 0,0042 0,103 0,107 0,004 3 0,123 0,128 0,005 4 0,170 0,174 0,004 5 0,92 0,095 0,003 Rata-rata 0,1108 0,1148 0,004
3. Silinder Susun
Analisi data lalu tarik kesimpulan
Ulangi prosedur diatas untuk benda uji lain
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,098 0,111 0,0132 0,142 0,156 0,0143 0,160 0,174 0,0144 0,197 0,212 0,0155 0,068 0,080 0,012Rata-rata 0,133 0,1466 0,0136
4. Kubus Kuningan
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,068 0,075 0,0072 0,083 0,100 0,0073 0,144 0,152 0,0084 0,076 0,084 0,0085 0,099 0,105 0,006Rata-rata 0,094 0,1032 0,0092
5. Kelereng
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,060 0,063 0,0032 0,040 0,041 0,0013 0,050 0,052 0,0024 0,060 0,061 0,0015 0,050 0,051 0,001Rata-rata 0,052 0,536 0,0016
6. Batu Kerikil
Pengukuran ke Vair semula (L) Vair sesudah (L) Volume ΔV(Vair sesudah – Vair
semula) (L)1 0,100 0,112 0,0122 0,084 0,094 0,0103 0,108 0,120 0,0124 0,138 0,150 0,012
5 0,102 0,112 0,010Rata-rata 0,1064 0,1176 0,0112
Volume benda secara matematis (dari data hasil percobaan)1. Silinder Pejal
Pengukuran ke Diameter (m) Panjang (m) Volume (m3)1 0,02044 0,014752 0,02045 0,01483 0,02044 0,01464 0,02045 0,01475 0,02044 0,0146
Rata Rata 0,020444 0,01469 0,048164
2. Silinder Berongga
Pengukuran ke Panjang Silinder (m)
Dameter Luar (m)
Diameter Luar (m)
Volume (m3)
1 0,0501 0,0251 0,022652 0,05015 0,0250 0,02273 0,0502 0,0250 0,022454 0,05005 0,0253 0,02265 0,0501 0,0250 0,0225
Rata Rata 0,05012 0,02508 0,022584 0,0196716
3. Silinder Susun
Pengukuran ke
Diameter (m) Panjang (m) Volume (m3)A B C A B C
1 0,02043 0,02644 0,01747 0,01965 0,01975 0,0972 0,02044 0,02645 0,01747 0,01955 0,0197 0,0953 0,02044 0,02645 0,0170 0,0196 0,0196 0,09654 0,02043 0,02643 0,0170 0,01965 0,01965 0,0975 0,02045 0,02643 0,01702 0,0196 0,0196 0,096
Rata Rata 0,020438 0,02644 0,017192 0,01961 0,01966 0,0963 0,1323862
4. Kubus Kuningan
Pengukuran ke Panjang Sisi (m) Volume (m2)
1 0,0189 0,067512692 0,0189 0,067512693 0,0188 0,066446724 0,01885 0,066978295 0,01895 0,06804992
Rata Rata 0,01888 0,06729859072
5. Kelereng
Pengukuran ke Diameter (m) Volume (m)1 0,015172 0,015183 0,015144 0,015145 0,01515
Rata Rata 0,015156 0,01821932
Data Massa dan Volume Benda Uji
Benda Massa (kg) Volume Praktis (m3) Volume Matematis (m3)Silinder Pejal 0,033612 4,6 x 10-6 4,8164 x 10-6
Silinder Berongga 0,030538 4 x 10-6 19,6716 x 10-6
Silinder Susun 0,10763 13,6 x 10-6 13,23862 x 10-6
Kubus Kuningan 0,060756 9,2 x 10-6 6,729859 x 10-6
Kelereng 0,00451 1,6 x 10-6 1,821932 x 10-6
Batu Kerikil 0,027156 11,2 x 10-6 11,1 x 10-6
3.8 Analisis Data
Perbandingan volume secara praktis dan matematis
Benda Volume Praktis (m3) Volume Matematis (m3)Silinder Pejal 4,6 x 10-6 4,8164 x 10-6
Silinder Berongga 4 x 10-6 19,6716 x 10-6
Silinder Susun 13,6 x 10-6 13,23862 x 10-6
Kubus Kuningan 9,2 x 10-6 6,729859 x 10-6
Kelereng 1,6 x 10-6 1,821932 x 10-6
Batu Kerikil 11,2 x 10-6 11,1 x 10-6
Perhitungan massa jenis, berat jenis dan gaya Archimedesa. Secara Praktis
Benda Massa Jenis(kg/m3)
Berat Jenis(kg/m2s2)
Fa (N)
Silinder Pejal 7306,9 71,680689 x 103 1084,8133 x 10−3
Silinder Berongga 7634,5 74,894445 x 103 1473,2935 x 10−3
Silinder Susun 7913,9 77,635359 x 103 1027,78501 x 10−3
Kubus Kuningan 6603,9 64,784259 x 103 435,98892 x 10−3
Kelereng 2818,75 27,6519375 x 103 50,37994 x 10−3
Batu Kerikil 2424,6 23,785326 x 103 264,01711 x 10−3
Dengan perhitungan sebagai berikut:
1. Massa jenis
Silinder Pejal
ρ = mv
ρ = 0,033612
4,6 x10−6 = 0,033612x 106
4 ,6 = 33,612x 103
4,6 = 7,3069 x 103 kg/m3
Silinder Berongga
ρ = mv
ρ = 0,030538
4 x10−6 = 0,030538 x106
4 = 30,538x 103
4 = 7,6345 x 103 kg/m3
Silinder Susun
ρ = mv
ρ = 0,10763
13,6 x10−6 = 0,10763 x106
13,6 = 107,63x 103
13,6 = 7,9139 x 103 kg/m3
Kubus Kuningan
ρ = mv
ρ = 0,060756
9,2x 10−6 = 0,060756 x106
9,2 = 60,756 x103
9,2 = 6,6039 x 103 kg/m3
Kelereng
ρ = mv
ρ = 0,00451
1,6 x10−6 = 0,00451x 106
1,6 = 4,51 x103
1,6 = 2,81875 x 103kg/m3
Batu Kerikil
ρ = mv
ρ = 0,027156
11,2 x10−6 = 0,027156 x106
11,2 = 27,156 x103
11,2 = 2,4246 x 103 kg/m3
2. Berat jenis
Silinder Pejal
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ =7,3069 x 103 . 9,81
= 71,680689 x 103 kg/m2 s2
Silinder Berongga
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 7,6345 x 103 . 9,81
= 74,894445 x 103 kg/m2 s2
Silinder Susun
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 7,9139 x 103 . 9,81
= 77,635359 x 103 kg/m2 s2
Kubus Kuningan
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 6.6039 x 103 . 9,81
= 64,784259 x 103 kg/m2 s2
Kelereng
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 2,81875 x 103 . 9,81
= 27,6519375 x 103 kg/m2 s2
Batu Kerikil
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 2,4246 x 103. 9,81
= 23,785326 x 103 kg/m2 s2
3. Gaya Archimedes
Silinder Pejal
Fa = Vb . γ
Fa = 4,8164 x 10−6 . 71,680689 x 103
= 1084,8133 x 10−3 N
Silinder Berongga
Fa = Vb . γ
Fa = 19,6716 x 10-6 . 74,894445 x 103
= 1473,2935 x 10−3 N
Silinder Susun
Fa = Vb . γ
Fa = 13,23862 x 10−6 . 77,635359 x 103
= 1027,78501 x 10−3 N
Kubus Kuningan
Fa = Vb . γ
Fa = 6,729859 x 10−6 . 64,784259 x 103
= 435,98892 x 10−3 N
Kelereng
Fa = Vb . γ
Fa = 1,821932 x 10−6 . 27,6519375 x 103
= 50,37994 x 10−3 N
Batu Kerikil
Fa = Vb . γ
Fa = 11,1 x 10−6 . 23,785326 x 103
= 264,01711 x 10−3 N
b. Secara Matematis
Benda Massa Jenis(kg/m3)
Berat Jenis(kg/m2s2)
Fa (N)
Silinder Pejal 6885,22 67,544608 x 103 325,31896 x 10−3
Silinder Berongga 1554,19 15,2466 x 103 299,92501 x 10−3
Silinder Susun 8130,0 79,7553 x 103 105,585020 x 10−3
Kubus Kuningan 9043,22 88,31798 x 103 597,63257 x 10−3
Kelereng 1268,12 12,44025 x 103 22,66528 x 10−3
Batu Kerikil 2443,9 23,974659 x 103 266,11871 x 10−3
Dengan perhitungan sebagai berikut:
1. Massa jenis
Silinder Pejal
ρ = mv
ρ = 0,033612
4,8164 x 10−6 = 0,033612x 106
4,8164 = 33,612x 103
4,8164 = = 6,88522 X 103 kg/m3
Silinder Berongga
ρ = mv
ρ = 0,030538
19,6716 x10−6 = 0,030538 x106
19,6716 = 30,538x 103
19,6716 = 1,55419 x 103 kg/m3
Silinder Susun
ρ = mv
ρ = 0,10763
13,23862x 10−6 = 0,10763 x106
13,23862 = 107,63x 103
13,23862 = 8,130 x 103 kg/m3
Kubus Kuningan
ρ = mv
ρ = 0,060756
6,729859x 10−6 = 0,060756 x106
6,729859 = 60,756 x103
6,729859 = 9,04322 x 103 kg/m3
Kelereng
ρ = mv
ρ = 0,00451
1,821932x 10−6 = 0,00451x 106
1,821932 = 4,51 x103
1,821932 = 1,26812 x 103kg/m3
Batu Kerikil
ρ = mv
ρ = 0,027156
11,1 x10−6 = 0,027156 x106
11,1 = 27,156 x103
11,1 = 2,4439 x 103 kg/m3
2. Berat jenis
Silinder Pejal
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ =6,88522 x 103 . 9,81
= 67,544008 x 103 kg/m2 s2
Silinder Berongga
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 1,55419 x 103 . 9,81
= 15,2466 x 103 kg/m2 s2
Silinder Susun
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 8,130 x 103 . 9,81
= 79,7553 x 103 kg/m2 s2
Kubus Kuningan
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 9,04322 x 103 . 9,81
= 88,71398 x 103 kg/m2 s2
Kelereng
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 1,26812 x 103 . 9,81
= 12,44025 x 103 kg/m2 s2
Batu Kerikil
γ = ρ x g , dengan g = 9,81 m/s2
γ = 2,4439 x 103. 9,81
= 23,974659 x 103 kg/m2 s2
3. Gaya Archimedes
Silinder Pejal
Fa = Vb . γ
Fa = 4,8164 x 10−6 . 67,544008 x 103
= 325,31896 x 10−3 N
Silinder Berongga
Fa = Vb . γ
Fa = 19,6716 x 10-6 . 15,2466
= 299,92501 x 10−3 N
Silinder Susun
Fa = Vb . γ
Fa = 13,23862 x 10−6 . 79,7553 x 103
= 1055,85010 x 10−3 N
Kubus Kuningan
Fa = Vb . γ
Fa = 6,729859 x 10−6 . 88,71398 x 103
= 597,03257 x 10−3 N
Kelereng
Fa = Vb . γ
Fa = 1,821932 x 10−6 . 12,44025 x 103
= 22,66528 x 10−3 N
Batu Kerikil
Fa = Vb . γ
Fa = 11,1 x 10−6 . 23,974659x 103
= 266,11871 x 10−3 N
3.9 Pembahasan
Grafik Perbandingan Gaya Archimedes
Hukum Archimedes:
“Suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapatkan gaya mengapung yang besarnya
sama dengan berat zat yang dipindahkan.”
Ket : Semua hasil pada grafik dikalikan 10−3
3.10 Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Pengukuran terhadap besaran turunan (luas, volume, massa jenis ) tidak dapat
dilakukan secara langsung sebelum mengetahui besaran dasarnya.
2. Untuk menghitung massa jenis suatu bahan menggunakan rumus ρ = mv
3. Untuk menghitung berat jenis suatu bahan menggunakan rumus γ = ρ x g
4. Untuk menghitung gaya Archimedes menggunakan rumus Fa = Vb . γ
5. Volume benda secara praktis serta matematis belum tentu sama. Sebab pada
pembacaan volume air pada gelas ukur terjadi pembiasan cahaya di air tersebut.
Silinder Pe-jal
Silinder Berongga
Silinder Susun
Kubus Kuningan
Kelereng Kerikil0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
PraktisMatematis