Laporan Fisika Dasar
-
Upload
rikky-triyadi -
Category
Documents
-
view
1.810 -
download
1
description
Transcript of Laporan Fisika Dasar
LAPORAN
FISIKA DASAR
MODUL 6
PIPA U
Nama :Rikky Triyadi
Npm :240110097001
Tgl /Jam :10 November 2009/15.00-18.00
Asisten :Dini
TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Suatu fluida dalam sebuah pipa yang berbentuk U akan bergerak atau
diam.Apabila zat cair dalam pipa setimbang maka zat cair tersebut akan
diamtetapi apabila diberikan perlakuaan dengan cara salah satu permukaan zat
cair dibuat lebih tinggi dari yang lain.Sehingga zat cair tersebut akan bergerak
secara periodik naik turun sampai keadaannya kembali ke posisi setimbang.Hal itu
merupakan salah satu sipat fluida yang disebabkan oleh gaya luar berupa tekanan
udara dan percepatan gravitasi yang menyebabkan fluida menjadi bergerak dan
berhenti saat zat cair tersebut kembali setimbang.
Sipat fluida tersebut dapat dimanfaatkan untuk mencari besar percepatan
gravitasi di suatu tempat dengan melakukan percobaan yang menunjukan adanya
indikasi percepatan gravitasi mempengaruhi gerak fluida pada sebuah pipa yang
berbentuk U.Hal itu dilakukan dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan
zat cair untuk melakukan satu getaran / osilasi, yaitu gerak bolak balik yang
berlangsung secara periodik melalui titik kesetimbangan.Dengan
demikian,percepatan gravitasi di suatu tempat dapat dihitung dengan bantuan
periode getaran zat cair tersebut.
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan pada percobaan ini adalah menentukan besar percepatan gravitasi di
suatu tempat dan faktor yang mempengaruhinya.
BAB II
TIJAUAN PUSTAKA
Tekanan
Tekanan (P) yang diberikan oleh sebuah gayayang bekerja pada suatu
benda,bergantung pada besar gaya F dan luas permukaan benda A.Secara
matematis tekanan dapat dirumuskan sebagai:
P= FA
Tekanan oleh fluida tak bergerak
Besar tekanan di suatu titik di dalam zat cair tak bergerak sebanding dengan
kedalaman titik itu(h) dan sebanding dengan massa jenis (ρ ¿ zat cair
tersebut.Secara matematis besarnya tekanan pada fluida tak bergerak dapat
dirumuskan sebagai:
P = ρ .g .h
Hukum utama hidrostatis
Tekanan pada titik yang mempunyai kedalaman sama adalah sama.Secara
matematis dirumuskan sebagai:
PA = PB = PC = Po + ρ .g .h
PA = tekanan dit titik C
PB = tekanan di titik D
PC = tekanan di titik C
Po = tekanan udara
ρ = massa jenis
g = percepatan gravitasi
h = kedalaman titik
Getaranatau osilasi
Getaran adalah gerak bolak balik yang berlangsung secara periodik melalui titik
kesetimbangan.Besaran-besaran pada benda yang mengalami getaran adalah:
1. Simpangan getaran
Adalah jarak dari kedudukan setimbang ke kedudukan pada suatu saat.
2. Amplitudo getaran( A )
Amplitudo getaran adalah simpangan maksimum /jarak maksimum dari
titik kesetimbangan.
3. Periode getaran ( T )
Adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran.Secara
matematis periode getaran dirumuskan sebagai:
T =2π √ lg
Dengan
l = panjang kolom cair (m)
g = percepatan gravitasi(m/s2)
π = 3.14
4. Frekuensi getaran
Adalah banyaknya getaran tiap satuan waktu.Secara matematis
dirumuskan sebagai:
F = 1T
= 12π
√ gl
Gravitasi
Menurut hukum Newton gravitasi semesta dapat dirumuskan sebagai:
F =G.m .M
R2
Dengan :
F = gaya tarik menarik antara planet dan bumi
m = massa planet
M =massa matahari
R = jari-jari orbit planet mengitari matahari
G = tetapan gravitasi umum
Ternyata rumus di atas berlaku untuk setiap interaksi antar partikeldi alam
semesta.Karena F = W = m.g (gaya berat benda dipermukaan bumi),sehingga
diperoleh: G.m .M
R2 = m.g → g = G ..M
R2
Gerak harmonik sederhana
Gerak harmonik sederhana (GHS) adalah gerak bolak-balik yang
memenuhi hukum hooke dan percepataannya sebanding dengan simpangan dari
titik acuan O (posisi setimbang) serta arahnya selalu menuju titik O.
Energi pada osilator harmonik sederhana
Untuk menaikan dan menurunkan permukaan zat cair pada pipa diperlukan
kerja.dengan demikian energi potensial disimpan pada zat cair yang turun atau
naik.Sehingga energi zat cair pada pipa U adalah Ep =12
.g.A2.Berarti,karena
energi mekanik total E dari sistem merupakan jumlah energi kinetik dan potensial
maka didapat energi total, yaitu E =12
.g.A2 + 12
.g.A2.Pada amplitudo zat cair penuh
/titik kritis zat cair berhenti sebentar pada waktu berubah arah sahingga v = 0
maka E = 12
.g.A .Pada saat di titik setimbang ,A = 0,semua energi merupakan
energi kinetik maka E = 12
.g.A2 .Dari kedua persamaan didapatkan :
12
.g.A2 = 12
.g.A2 → A2
V 2 = lg
→ AV
=√ lg ………….(1)
Periode dan sipat sinusiodal GHS
Periode zat cair yang berosilasi didapat dari analogi dengan benda yang berosilasi
membentuk lingkaran.Bayangkan massa m yang berputar berlawanan jarum
jamdan membentuk lingkaran dengan radius A serta laju konstan Vo di atas
meja.Jika dilihat dari atas gerak tersebut merupakanlingkaran pada bidang xy
tetapi jika dilihat dari samping terlihat gerak osilasi mundur maju.Hal itu
berdasarkan persamaan cara perhitungan maka GHS sama dengan gerak yang
berosilasi membentuk lingkaran.Sehingga periode pada osilasi zat cair pada pipa
U dapat dicari dari rumus kecepatan pada lingkaran penuh.
V =keliling lingkaran( jarak)
periode
Vo = 2π AT
→ T =2πAVo
Dari persamaan satu didapatkan AV
=√ lg maka:
T =2πAVo
= 2π √ lg
T =periode(s);
A=amplitudo(m);
l=panjang kolom zat cair(m)
g = percepatan gravitasi(m/s2 )
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Alat dan bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah;
Pipa U
Kabel/benang untuk mengukur panjang kolom zat cair
Air
Alat ukur panjang(penggaris)
3.2Prosedur percobaan
Prosedur percobaan pada percobaan ini adalah:
Ukur panjang kolom zat cair dengan benang
Buatlah kedudukan zat cair tidak sam tinggi dan tutup lubang pipa dengan
jari,kemudian lepaskanlah dan ukur waktu (t)pada tiap lima kali ayunan
Hitunglah g dari percobaan ini
Bandingkan dengan literatur ( g = 9.78 m/s2)