Post on 26-Oct-2015
description
1
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
2
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Kata Pengantar
Puji Syukur kita Panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Berkat dan Rahmat-Nya, Sehingga Penulis dapat Menyelesaikan Praktikum Fisika ini.
Laporan Fisika ini Dibuat dengan tujuan mengetahui hubungan fisika dengan kehidupan manusia sehari-hari. Bagaimana Gravitasi mempengaruhi gerak benda, Bagaimana Hubungan Massa Jenis Pelarut, Volume, serta Massa benda.
Dalam Penulisan Laporan ini, berbagai kendala dialami oleh penulis.oleh karena itu, Terselesaikannya laporan Praktikum ini tentu saja bukan karena kemampuan penulis semata. Tetapi karena adanya bantuan dari pihak-pihak terkait.
Sehubungan dengan hal tersebut, tak lupa Penulis ucapkan terima Kasih kepada Bapak Syarifuddin S.pd , yang telah membimbing dan membantu penulis dalam penyusunan laporan praktikum ini dan juga kepada Semua Pihak yang telah membantu menyelesaikan Penyusunan Laporan Praktikum ini.
Dalam Penulisan Laporan Praktikum ini, penulis menyadari bahwa laporan praktikum ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar laporan praktikum ini lebih baik dan bermanfaat.
Akhir kata penulis mengucapkan semoga Laporan Praktikum ini dapat berguna dalam rana pendidikan.
Mangkutana 24 April 2012
Tim penyusun
Kelompok I
3
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012DAFTAR ISI
A. Awal1. Sampul.................................................................................................
.................12. Kata
Pengantar..................................................................................................2
3. Daftar Isi..............................................................................................................3
B. Isi1. Bab 1
( pendahuluan ).................................................................42. Bab 2 ( tinjauan
pustaka )...........................................................63. Bab 3 ( metode
Praktikum ) ................................................................134. Bab 4 ( hasil dan
pembaasan ).................................................155. Bab 5
( penutup ) .........................................................................17
C. Akhir1. Daftar
Pustaka..............................................................................................18
4
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari – hari kita selalu berhubungan dengan berbagai macam
benda yang selalu kita gunakan untuk menunjang segala aktivitas kita. Tapi tahukah kita
bahwa setiap benda itu memiliki massa jenis yang berbeda antara satu dan yang lainnya.
Massa jenis merupakan nilai yang menunjukkan besarnya perbandingan antara massa
benda dengan volume benda tersebut, massa jenis suatu benda bersifat tetap artinya jika
ukuran dan bentuk benda diubah massa jenis benda tidak berubah. misalnya ukurannya
diperbesar sehingga baik massa benda maupun volume benda makin besar. walaupun
kedua besaran yang menunjukan ukuran benda tersebut makin besar tetapi massa jenisnya
tetap, hal ini disebabkan oleh kenaikan massa benda atau sebaliknya kenaikan volume
benda diikuti secara linier dengan kenaikan volume benda atau massa benda.
Untuk menentukan massa benda dapat dilakukan dengan menimbang benda tersebut
dengan timbangan yang sesuai, seperti neraca analitik atau yang lainnya. Untuk
menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan bentuk
bendanya. untuk benda yang beraturan bentuknya dapat dilakukandenganrumusan yang
sesuai, misal untuk bentuk kubus maka yang harus dilakukan adalah mengukur panjang
sisi kubus, kemudian menghitungnya dengan rumusan sisi pangkat tiga. Sedangkan untuk
benda tidak beraturan pengukuran volume dilakukan dengan cara memasukkan benda
tersebut kedalam gelas ukur yang di isi dengan air dengan volume tertentu,kemudian
diamati selisih volumenya. selisih volume tersebut adalah volume benda yang
dimasukkan ke dalam gelas ukur. setelah itu dapat dihitung berapa massa jenis benda
dengan rumusan massa benda dibagi volume benda.
Pengetahuan tentang massa jenis dalam sebuah praktikum sangat penting mengingat
bahwa pengetahuan tentang massa jenis akan selalu kita butuhkan dan selalu kita gunakan
5
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012dalam praktikum lanjutan atau dalam pengaplikasiannya dalam penelitian dan kehiidupan
sehari – hari.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana mencari nilai massa jenis suatu larutan dengan menggunakan pipa U dan
apakah nilai tersebut sesuai dengan massa jenis lartuan yang telah ditentukan atau tidak ?
6
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).
Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.
Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi
tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal
ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari
pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.
Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah
dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya
yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer.
”Hidrostatika” ialah ilmu perihal zat alir atau fluida yang diam tidak bergerak dan
”hidrodinamika” parihal zat alir yang bergerak. Hidrodinamika yang khusus mengenai
aliran gas dan udara, disebut ”Aerodinamika”.
Fluida ialah zat yang dapat mengalir. Jadi, termasuk zat cairdan gas. Perbedaan zat cair
dengan ghas terutama terletak pada kompresibilitasnya. Gas mudah dimampatkan, sedang
zat cair praktis tidak dapat dimampatkan. Dalam pembahasan kita disini, perubahan kecil
volume zat cair yang menderita tekanan, umumnya diabaikan.
Rapat massa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massanya persatuan volum.
7
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Satuan kerapatan sdalam ketiga sistem satuan ialah: satu kiliogram per m-3 (1 kg m3), satu
gram per cm3 dan slug per ft-3.
Rapat massa akan kita lambangkan dengan huruf Yunani (rho):
TekananHidrostatis
Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena
adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah
cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga
menentukan tekanan air tersebut.
Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis cairan, g
(10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan.
Tekanan Udara
Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke
atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg.
Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan
atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.
Aplikasi Tekanan
Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, diantaranya:
• Pengukuran tekanan darah
• Pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel
Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat
digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.
TEKANAN HIDROSTATIS
8
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar
tempatnya.
PARADOKS HIDROSTATIS
Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak tergantung pada bentuk bejana dan
jumlah zat cair dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar bejana ( A ), tinggi ( h )
dan massa jenis zat cair ( ) dalam bejana.
Ph = g h
Pt = Po + Ph
F = P h A = g V = massa jenis zat cair
h = tinggi zat cair dari permukaan
g = percepatan gravitasi
Pt = tekanan total
Po = tekanan udara luar
HUKUM PASCAL
Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan diteruskan ke semua arah sama.
P1 = P2 F1/A1 = F2/A2
HUKUM ARCHIMEDES
Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan berat sebesar berat zat cair yang
dipindahkan.
Tiga keadaan benda di dalam zat cair:
a. tenggelam: W>F b > z
b. melayang: W = F b = z
9
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
c. terapung: W=F b.V=z.V' ;b<z
W = berat benda
F = gaya ke atas = z . V' . g
b = massa jenis benda
z = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang berada dalam fluida
Akibat adanya gaya ke atas ( F ), berat benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang
menjadi:
Wz = W - F
Wz = berat benda di dalam zat cair
TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan ( ) adalah besar gaya ( F ) yang dialami pada permukaan zat
cair persatuan panjang(l)
= F / 2l
KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat cair ( y ) dalam tabung kapiler yang
dimasukkan sebagian ke dalam zat cair karena pengarah adhesi dan kohesi.
10
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
y = 2 cos / g r
y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa (m)
= tegangan permukaan (N/m)
= sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3)
g = percepatan gravitas (m / det2)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
Statika fluida
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.
Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh matematikawan
11
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal.
Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. Galileo Galilei, juga adalah
bapak besar dalam hidrostatika.
Tekanan hidrostatik
Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan
tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume
yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas
volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut
dengan (dalam satuan SI),
P: adalah tekanan hidrostatik (dalam pascal);
ρ :adalah kerapatan fluida (dalam kilogram per meter kubik);
g :adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat);
h :adalah tinggi kolom fluida (dalam meter).
Tekanan hidrostatika pada suatu titik adalah :
Perbandingan gaya normal dF yang bekerja pada suatu
luas permukaan dA di titik tersebut berada :
atau : dF = P dA
Satuan tekanan : atm atau Pascal ( Pa)
1 atm = 1,013x105 Pa
1 Bar = 105 Pa
1 Psi = 1 lb/inci2
Variasi tekanan dalam fluida :
Apungan
Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya
sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik
12
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012fluida.
Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi
oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal
makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin
besar pula gaya apung yang bekerja.
Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.
13
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Maksud
Untuk mengetahui perbedaan massa jenis setiap larutan.
3.2 Tujuan
Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah untuk
mengetahui massa jenis suatu larutan.
3.3 Waktu
Kamis,12 April 2012 . pukul : 09.00-11.00 WITA
3.4 Tempat
Laboratorium Fisika SMA negeri 1 Mangkutana
14
Zat A
Zat B
AhB
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
3.4 Alat dan Bahan :
a. Pipa U, lengkap dengan skala
b. Air
c. Zat cair
Minyak goreng
Pelumas
Minyak tanah
Air garam
d. Alat tulis
3.5 Langkah Kerja :
1. Siapkan alat dan bahan. Sebaiknya Pupa U disterilkan terlebih dahulu dengan cara
dibersihkan dengan air.
2. Catat pada tabel, larutan yang diamati pada percobaan pertama adalah air dan minyak
goreng. Masukkan air terlebih dahulu pada salah satu mulut pipa. Lalu pada mulut
pipa lain, masukkan minyak goreng hingga terlihat perbedaan tinggi zat cair hA dan
hB.
3. Hitunglah tinggi hA dan hB dengan bantuan skala yang ada, dan masukkan data yang
didapatkan ke tabel percobaan
4. Lanjut ke percobaan zat cair yang kedua yakni antara air dan pelumas. Lakukan hal
yang sama seperti diatas. Begitupun pada percobaan zat cair ketiga yakni antara
Minyak tanah dan air garam.
hA B
15
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
No Zat Cair Tinggi Zat Cair
(skala)
1 Air
Minyak Goreng
7,5
8,5
2 Air
Pelumas
10,8
11,9
3 Air garam
Minyak tanah
6
9,6
Ket: 1 skala = 1cm
4.2 Pengolahan Data
Sebelum data pada tabel kita olah, terlebih dahulu perlu kita ketahui bahwa massa
jenis untuk air murni ialah 1 g
cm2 , dan percepatan garvitasi bumi 9,8m
s2 .
1. Zat cair pertamaPa = Pm.g
ρa . g . ha = ρm.g . g . hm.g
1 g
cm2 .7,5cm = ρm.g . 8,5 cm
ρm.g =
1g
cm2.7,5cm
8,5cm
ρm.g = 0,8
g
cm2
Jadi, massa jenis minyak goreng adalah 0,8 g
cm2
a = air
m.g = minyak goreng
16
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
2. Zat cair kedua
Pa = Ppel
ρa . g . ha = ρpel. g . hpel
1 g
cm2 . 10,8cm = ρpel . 11,9 cm
ρpel =
1g
cm2.10,8cm
11,9 cm
ρpel = 0,9
g
cm2
Jadi, massa jenis pelumas adalah 0,9 g
cm2
3. Zat cair ketiga
Pa.g = Pm.g
ρa.g . g . ha.g = ρm.g. g . hm.g
ρa.g . 6cm = 0,8g
cm2 . 9,6 cm
ρa.g =
0,8g
cm2.6 cm
9,6cm
ρa.g = 0,6
g
cm2
Jadi, massa jenis air garam adalah 0,6 g
cm2
a.g = air garam
a = air
pel = pelumas
17
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan kita dapat menentukan besar massa jenis
suatu zat cair
1. Massa jenis air murni adalah 1g
cm2 , atau 1000 kg
m2
2. Massa jenis minyak goreng adalah 0,8 g
cm2 , atau 800 kg
m2
3. Massa jenis pelumas adalah 0,9g
cm2 , atau 900 kg
m2
4. Massa jenis air garam adalah 0,6g
cm2 , atau 600 kg
m2
5.2 Saran1. Untuk melakukan percobaan ini, sebaiknya pipa U yang akan kita gunakan bersih
dan cukup kering
2. Sebaiknya tempat masuk air murni tetap, artinya tidak berganti tempat pada saat
melangkah ke percobaan kedua dan ketiga. Ini dimaksudkan agar air murni steril
dan tidak tercampur dengan zat cair lain seperti minyak, ataupun pelumas
3. Pada saat ingin melangkah ke percobaan kedua ataupun ketiga, pipa U harus
dibersihkan terlebih dahulu.
4. Pada saat ingin membuang zat cair dalam pipa U, minyak goreng ataupun
pelumas harus keluar melalui tempatnya masuk, tidak boleh melalui tempat
airnya masuk. Alasanya sama, agar air murni tidak tercampur dengan minyak
ataupun pelumas.
18
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012
DAFTAR PUSTAKA
Humaidi, Haris dan Maksum Abdul. 2007.Fisika SMA/MA Kelas XI.Yogyakarta:Pustaka Insan Madani
Widodo, Tri. 2006. Fisika Untuk SMA/MA.Surakarta:Mefi Caraka
http://akhmadkurnia.blogspot.com/2010/05/tekanan-hidrostatis-tekanan-p-adalah.html
http://fisika79.wordpress.com/2011/04/22/tekanan-hidrostatis-ph/
http://iksan35.wordpress.com/fisika-xi2/fluida/hukum-utama-hidrostatika/
http://budisma.web.id/materi/sma/fisika-kelas-xi/hukum-utama-hidrostatis/