Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly -...

of 47 /47
Neraca Pegas Jolly 2 Maret 2010 FI422 Eksperimen Fisika Dasar I Laboratorium Fisika Dasar Eksperimen Model

Transcript of Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly -...

Page 1: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Neraca Pegas Jolly

2 Maret 2010

FI422 Eksperimen Fisika Dasar I

Laboratorium Fisika Dasar

Eksperimen Model

Page 2: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Tujuan Praktikum

• Menentukan tegangan permukaan

suatu cairan

Page 3: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Kemampuan Yang Dibentuk

• Mengamati percobaan

• Merancang prosedur

• Mengolah data eksperimen

Page 4: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Apa yang Anda rasakan

ketika berjalan di atas

jalan aspal dan berjalan

di atas pasir?

Mana yang lebih mudah?Berjalan di atas pasir lebih sulit karena saat Anda menginjak

pasir, pasir bergerak di bawah kaki Anda. Akibatnya kaki

anda terbenam dan membuat Anda sulit bergerak.

Page 5: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 6: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Dapatkah Anda berjalan

di atas air? Mengapa

tidak?Karena Anda lebih berat daripada nyamuk.

Page 7: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Sama halnya dengan ini…

Page 8: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Kapan Anda akan tenggelam

lebih cepat; ketika Anda

berdiri ataukah berbaring?

Bagaimana posisi silet agar tidak

tenggelam ketika diletakkan di

atas air?

Ketika berdiri. Hal ini menunjukan bahwa luas permukaan

mempengaruhi kemungkinan tenggelam/tidak tenggelamnya

suatu benda.

Silet dibaringkan.

Page 9: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 10: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Dari fenomena di atas apa

yang dapat anda simpulkan?

Weight N

Area m2

Page 11: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Faktor apa yang mempengaruhi

tidak terbenamnya nyamuk, silet,

atau kapal pesiar di laut?

Jawabannya adalah

permukaan air!

Apa yang terjadi di

permukaan air?

Page 12: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Apa yang Terjadi di Permukaan Cairan?

Mari, kita lihat

lebih dekat…

Page 13: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 14: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 15: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 16: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 17: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 18: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 19: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 20: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 21: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Partikel yang membentuk cairan

senantiasa dalam keadaan

bergerak acak (random motion).

Page 22: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Kita dapat menganggap partikel-partikel

yang berada di lapisan teratas membentuk

suatu permukaan.

Page 23: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Bagaimana gaya tarik antarmolekul

mempengaruhi permukaan?= gaya tarik

antarmolekul

Page 24: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Di bawah permukaan, gaya antarmolekul

menarik masing-masing molekul ke

segala arah.

Page 25: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Molekul-molekul di permukaan mengalami resultan

gaya tarik ke arah BAWAH, karena tidak ada

molekul-molekul air di ATAS permukaan yang

mampu mengimbangi tarikan tersebut.

Page 26: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Akibat tarikan yang dialaminya, molekul-molekul

di permukaan terdorong ke BAWAH. Sampai kapan?

Sampai dorongan ke bawah tersebut diimbangi

oleh tahanan kompresi (compression resistance)

zat cair.

Page 27: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Seperti ini…

Page 28: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Dan ini…

Page 29: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Molekul-molekul permukaan semakin rapat,

hingga membentuk struktur kulit permukaan

dengan jarak antarmolekul yang lebih dekat

dibandingkan molekul-molekul di bawahnya.

Page 30: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Hal ini menjelaskan bentuk membulat

tetesan air: seluruh molekul air tertarik

menuju ke arah pusat.

Page 31: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Apakah yang dimaksud dengan

tegangan permukaan?

Ketika nyamuk berdiri di atas air

terjadi tegangan di permukaan air.

Tegangan permukaan adalah ukuran berapa besar gaya

yang diperlukan untuk memecahkan permukaan suatu

cairan

Page 32: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Tegangan permukaan didefinisikan

sebagai besar gaya yang dialami

permukaan fluida per satuan panjang

(atau ekivalen dengan energi per

satuan luas).

F

l

Tegangan

permukaan

(dyne/cm atau N/m)

Gaya yang bekerja

di permukaan fluida

(dyne atau N)

Panjang benda di

permukaan fluida

(cm atau m)

Secara fisis….

Page 33: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Dapatkan Anda memberikan

contoh lain fenomena tega-

ngan permukaan dalam kehi-

dupan sehari-hari?

Page 34: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Bagaimanakah cara memper-

oleh tegangan permukaan

suatu fluida, baik secara

TEORI maupun secara EKS-

PERIMEN?

Menghitung (TEORI):

Menggunakan sebatang jarum yang

diketahui massa (m) dan panjang-

nya ( ).

Page 35: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Menghitung (EKSPERIMEN):

Neraca Pegas Jolly

Metode Jaegger

Cincin du Nuoy

Piringan Wilhelmy

Metode Tetes Cairan

Page 36: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Bagaimana cara merangkai alat

percobaan “Neraca Pegas Jolly”?

Page 37: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai
Page 38: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Variabel apa yang akan di-

ukur?

Ingat kembalikonsep dasar

tentang teganganpermukaan.

Page 39: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Konsep Dasar

Dalam keadaan setimbang:

dengan2 2

2 1

1

4Fluida Fluidaw D D h g

1 22

2Permukaan

D DF

AFFW

Page 40: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Konsep Dasar

2 2

2 1

1

4Fluida Fluidaw D D h g

1 22

2Permukaan

D DF

Cincin uji dengan massa tertentu.

Bagaimana Anda mengetahui

massa cincin uji?

Dengan alat apa diukur? Bagaimana memperolehnya?

TEGANGAN

PERMUKAAN,

ingin diketahui!

Page 41: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Kondisi Kritis

Pengukuran dilakukan ketika

dicapai kondisi kritis.

Page 42: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Prosedur Eksperimen

Page 43: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

• Bagaimana mengolah data

yang diperoleh?

Gunakan kaidah statistik yang Anda kenal dan

sertakan pula ketidakpastian pengukuran.

Pengukuran TUNGGAL:

Pengukuran BERULANG:

10 2

x x NST

2

1

1

n

iii

xx x

xn n n

Page 44: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Menghitung

Dari persamaan keadaan setimbang:

2 1

1 2 4

D Dmggh

D D

AFFW

Page 45: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Pertanyaan

&

Diskusi

Page 46: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Tugas V

• KONSEP

Nyamuk yang mengapung di permukaan suatu

zat cair, tetesan air yang berbentuk bola, dan

peristiwa meniskus adalah contoh fenomena

fisika yang disebut tegangan permukaan. Berikan

contoh (minimal 2 buah) eksperimen sederhana

beserta penjelasannya yang menunjukkan bahwa

kehadiran sabun dapat merusak tegangan

permukaan zat cair!

Page 47: Eksperimen Model Neraca Pegas Jolly - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/IKA_MUSTIKA_SARI/... · Piringan Wilhelmy Metode Tetes Cairan •Bagaimana cara merangkai

Tugas V

• PENGOLAHAN DATAOlahlah data yang telah Anda peroleh dari

eksperimen untuk memperoleh besarnya

tegangan permukaan fluida (air sabun)

tersebut beserta ketidakpastiannya!

(Petunjuk: gunakan pengolahan statistik.)