Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

24
[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013 LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 1 BAB I PENDAHULUAN A.Latar Belakang Secara makroskopik,materi dapat digolongkan kedalam benda padat dan fluida. Suatu fluida adalah suatu zat yang dapat mengalir.Jadi zat cair dan gas adalah fluida. Molekul-molekul didalam fluida mempunyai kebebasan lebih besar untuk bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair gaya interaksi antara molekul-molekul, yaitu yang disebut gaya kohesi , masih cukup besar, karena jarak antara molekul- molekul tidak terlalu besar.Akibatnya zat cair masih tampak sebagai kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair.Selain itu, zat cair tidak mudah untuk dimanfaatkan. Lain halnya dengan gas,dapat dianggap sebagai suatu sistem partikel bebas. Gaya kohesi antara molekul-molekul sangat kecil,dan interaksi antar molekul terutama adalah oleh tumbukan sehingga gaya cenderung untuk memenuhi ruang. Di samping itu gas lebih mudah dimanfaatkan dari pada zat cair. Salah satu cara untuk menjelaskan gerak suatu fluida adalah dengan cara membagi-bagi fluida tersebut menjadi elemen-elemen volume yang sangat kecil yang dinamakan partikel-partikel fluida dan mengikuti gerak masing-masing partikel ini.Prosedur ini pertama kali dikembangkan oleh Joseph Louis Lagrange (1736-1813).Cara ini sangat sukar untuk dicerna, namun oleh Lagrange (1707- 1783) dibuat sderhana dengan meninggalkan untuk menspesifikasikan sejarah dari setiap partikel fluida dan sebagai gantinya kita menspesifikasikan massa jenis dan kecepatan fluida di setiap titik di dalam ruang pada setiap saat. B.Rumusan Masalah Bagaimanakah hubungan antara luas penampang dengan laju aliran air pada pipa..?

description

LAPORAN LENGKAP PIPA VENTURI.

Transcript of Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

Page 1: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 1

BAB I

PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Secara makroskopik,materi dapat digolongkan kedalam benda padat dan fluida.

Suatu fluida adalah suatu zat yang dapat mengalir.Jadi zat cair dan gas adalah

fluida.

Molekul-molekul didalam fluida mempunyai kebebasan lebih besar untuk

bergerak sendiri-sendiri. Dalam zat cair gaya interaksi antara molekul-molekul,

yaitu yang disebut gaya kohesi , masih cukup besar, karena jarak antara molekul-

molekul tidak terlalu besar.Akibatnya zat cair masih tampak sebagai kesatuan,

kita masih dapat melihat batas-batas zat cair.Selain itu, zat cair tidak mudah untuk

dimanfaatkan. Lain halnya dengan gas,dapat dianggap sebagai suatu sistem

partikel bebas. Gaya kohesi antara molekul-molekul sangat kecil,dan interaksi

antar molekul terutama adalah oleh tumbukan sehingga gaya cenderung untuk

memenuhi ruang. Di samping itu gas lebih mudah dimanfaatkan dari pada zat cair.

Salah satu cara untuk menjelaskan gerak suatu fluida adalah dengan cara

membagi-bagi fluida tersebut menjadi elemen-elemen volume yang sangat kecil

yang dinamakan partikel-partikel fluida dan mengikuti gerak masing-masing

partikel ini.Prosedur ini pertama kali dikembangkan oleh Joseph Louis Lagrange

(1736-1813).Cara ini sangat sukar untuk dicerna, namun oleh Lagrange (1707-

1783) dibuat sderhana dengan meninggalkan untuk menspesifikasikan sejarah dari

setiap partikel fluida dan sebagai gantinya kita menspesifikasikan massa jenis dan

kecepatan fluida di setiap titik di dalam ruang pada setiap saat.

B.Rumusan Masalah

Bagaimanakah hubungan antara luas penampang dengan laju aliran air

pada pipa..?

Page 2: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 2

C. Tujuan Percobaan

Untuk menghitung besarnya kecepatan alir zat cairf/luida pada pipa

berpenampang besar (A1) dan pipa berpenampang kecil (A2)

D. Manfaat percobaan

Dengan adanya percobaan ini kita dapat mengaplikasikan persamaan

Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari.

Page 3: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 3

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN HIPOTESIS

A. KAJIAN PUSTAKA

Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut dengan zat

alir.Contoh dari fluida adalah zat cair, udara dan gas.Fluida disebut juga sebagai

istilah yang menunjukan suatu wujud benda yang tidak mempunyai bentuk tetap

dan dapat mengalir.

Fluida tak bergerak adalah fluida dalam keadaan diam atau fluida

statis.fluida tak bergerak misalnya zat cair yang terdapat didalam wadah.

(Drs. Abdul Jamal Hal.162)

a. Aliran Garis Lurus dan Persamaan Kontinuitas

Di dalam aliran tunak kecepatan v pada suatu titik tertentu adalah tetap.

Jika diperhatikan suatu titik P di dalam fluida, maka tiap partikel fluida yang

sampai pada titik P akan mempunyai laju dan arah yang sama. Begitu halnya titik

Q dan R. Jadi, jika diikuti gerak suatu partikel, akan didapatkan suatu lingkungan

yang disebut garis arus,seperti pada gambar di bawah ini.Kecepatan partikel pada

suatu titik mempunyai arah garis singgung dari garis arus pada titik tersebut.

P R

Q

v v

Gb. Gerak partikel fluida

Page 4: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 4

Jika kita mengambil beberapa buah garis arus sehingga membentuk suatu

tabung,seperti pada gambar di bawah ini.

Q

V1 A2

V2

P

A1

Gambar suatu tabung aliran

Batas dari sebuah tabung seperti ini terdiri dari garis-garis arus dan selalu

sejajar dengan kecepatan partikel-partikel fluida sehingga berlaku sebagai suatu

pipa yang tidak bocor.

Fluida yang masuk ke dalam suatu ujung akan keluar dari ujung yang lain.

Gerak fluida di dalam suatu tabung aliran haruslah sejajar dengan dinding

tabung,meskipun besar.

(Fisika dasar 1 hal 81)

Debit adalah besaran yang menyatakan banyaknya air yang mengalir

selama satu detik yang melewati suatu penampungan luas.Untuk lebih mengetahui

mengenai debit kita bisa menggunakan selang dan menyalakan kran, air akan

mengalir melalui penampang ujung selang itu. Jika selama 5 detik air yang

mengalir adalah lewat ujung selang adalah 10 m3, maka kita katakan debit air

adalah (10/5) m3/detik = 2 m

3/detik

𝐷𝑒𝑏𝑖𝑑 = π‘£π‘œπ‘™π‘’π‘šπ‘’π‘“π‘™π‘’π‘–π‘‘π‘Ž

π‘€π‘Žπ‘˜π‘‘π‘’

Page 5: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 5

Jika aliran fluida yang melalui pipa yang panjangnya L dengan kecepatan

v, luas penampang pipa adalah A. Selama t detik volume fluida yang mengalir

adalah V = AL, sedang jarak L ditempuh selama t = L/v detik maka debit air

adalah:

𝑄 =𝑉

𝑑=

𝐴𝐿

𝐿/𝑣= 𝐴𝑣

Dengan: V= volume fluida yang mengalir (m3)

t = waktu (s)

A= luas penampang (m2)

v = kecepatan aliran (m/s), dan

Q = debit aliran fluida (m3/s)

Debit merupakan laju aliran air, sebuah pipa dialiri air.Akan

berbeda laju aliran volume pada saat selang ditutup dengan jari dengan

yang tidak ditutup.

A v

Gambar pipa panjang, luas penampang pipa A, panjang pipa L,

fluida mengalir dengan kecepatan v.

Selama waktu t maka volume fluida mengalir lewat pipa sebanyak V.

Debit fluida adalah Q = A.v. Tinjau fluida yang mengalir di dalam pipa dengan

luas penampang ujung-ujung pipa berbeda.Fluida mengalir dari kiri masuk ke

pipa dan keluar melalui penampang di sebelah kanan seperti ditunjukan gambar di

bawah ini. βˆ†tv2

Ξ”tv1

A2

A1

v1 v2

Page 6: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 6

Air memasuki pipa dengan kecepatan v1. Volume air yang masuk

dalam selang waktu Ξ”t adalah:

𝑉 = 𝐴1𝑣1βˆ†π‘‘

Fluida tak termampatkan, dengan demikian bila ada v1 volume air yang

masuk pipa, sejumlah volume yang sama akan keluar dari pipa. Luas

penempang ujung pipa yang lain adalah A2.

𝑉 = 𝐴2𝑣2βˆ†π‘‘

𝐴1𝑣1βˆ†π‘‘ = 𝐴2𝑣2βˆ†π‘‘

Dengan demikian:

𝐴1𝑣1 = 𝐴2𝑣2 = π‘˜π‘œπ‘›π‘ π‘‘π‘Žπ‘›

Persamaan ini disebut persamaan kontinuitas. Debit yang masuk pada

suatu penampang luasan sama dengan debit yang keluar pada luasan yang lain

meskipun luas penampangnya berbeda.

(http//Budisma diambil tanggal 22 januari 2012)

b. Persamaan Bernoulli

Asas bernoulli membicarakan hubungan antara tekanan,kelajuan aliran

air,dan ketinggian fluida tersebut untuk massa jenis yang

tetap.Persamaan ini menyatakan bahwa jumlah tekanan energi kinetis

persatuan volume dan energi potensial perstuan volume mempunyai

nilai yang sama disetiap titik sepanjang aliran.Pada pipa yang mengalir

dari tempat tinggi ke tempat yang rendah maka besarnya persamaan

fluida yang mengalir dari pipa yang lebih tinggi ke pipa yang lebih

rendah adalah sebagai berikut :

𝑃1 +1

2πœŒπ‘£1Β² + 𝑕1πœŒπ‘” = 𝑃2 +

1

2πœŒπ‘£2Β² + 𝑕2πœŒπ‘”

Dimana: P1 = tekanan pada pipa I (tinggi)

P2 = tekanan pada pipa II (rendah)

ρ = massa jenis fluida

v1= kecepatan fluida pada pipa I

Page 7: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 7

P1 A1 P2 A2

v1

v2

v2= kecepatan fluida pada pipa II

h1= ketinggian pipa I

h2 = ketinggian pipa II

c. Penerapan Prinsip Bernoulli dalam Kehidupan Sehari – hari

Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kecepatan

aliran zat cair.Dengan memasukkan venturimeter ke dalam aliran fluida kecepatan

aliran fluida dapat dihitung menggunakan persamaan Bernoulli berdasarkan

selisih ketinggian air atau selisih ketinggian raksa.Venturimeter dibagi dua macam

yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter dengan manometer.

Venturimeter Tanpa Manometer (pipa U )

ρ

Air dengan massa jenis mengalir memasuki pipa berpenampang besar

dengan kecepatan v1 menuju pipa berpenampang kecil dengan kecepatan v2

dimana v2 v1. Terjadi perbedaan ketinggian air (h) pada kedua pipa vertikal.

Dalam hal ini berlaku h1 = h2 sehingga g h1 = g h2.

Berlaku persamaan Bernoulli sebagai berikut.

p1 + Β½ v12 + g h1 = p2 + Β½ v2

2 + g h2

p1 + Β½ v12 = p2 + Β½ v2

2

p1 p2 = Β½ v22 Β½ v1

2

βˆ† p = Β½ (v22 v1

2)

Page 8: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 8

g h = Β½ (v22 v1

2)

g h = Β½ (v22 v1

2)

Dengan menggunakan persamaan kontinuitas A1.v1 = A2.v2 untuk mendapatkan

hubungan antara v2 dan v1, maka v1 dapat dihitung.

(http//fluida dinamis.blogspot.com diambil tanggal 22 januari 2012)

B.HIPOTESIS

Kecepatan fluida pada pipa berpenampang kecil lebih besar dari kecepatan fluida

pada pipa berpenampang besar atau v2> v1.

Page 9: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 9

BAB III

METODE PERCOBAAN

A. Alata dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang di pergunakan dalam percobaan ini adalah

sebagai berikut:

1. Pipa venturi

2. Pipa air berukuran (diameter 4,640 cm )

3. Sumber air

4. Kran air

5. Mistar 2 buah

6. jangka sorong

7. Lem pipa

8. Selang air

B. Prosedur kerja

1. Menyusun / merangkai alat dan bahan seperti pada gambar di bawah

ini

Page 10: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 10

2. Meletakan rangkaian pada posisi horizontal / datar dan pada ujung

selang, di pasang pada keran air yang masih terkunci

3. Keran airdi buka secara keseluruhan setelah itu menunggu sampai

aliran airnya konstan, kemudian di ukur kenaikan air pada kedua pipa

kapiler untuk h1 dan h2

4. Keran air di di kecilkan sedikit agar airnya sedikit melambat setelah itu

di tunggu sampai aliran airnya konstan kemudian di ukur kenaikan air

pada kedua pipa kapiler untuk h1 dan h2.

5. Keran air di kecilkan lagi sampai aliran airnya lambat setelah itu di

tunggu sampai aliran airnya konstan lalu mengukur kenaikan air pada

kedua pipa kapiler untuk h1 dan h2

C.Gambar alat dan bahan

D. Identifikasi variabel

Variabel manipulasi : laju aliran air

Variabel control : diameter pipa

Variabel respon : ketinggian air pada pipa kapiler

Page 11: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 11

E.Devinisi operasional

Variabel manipulasi adalah laju air :mengatur keran air sebanyak tiga

keadaan (deras,sedang n rendah)

Variabel respon adalah ketinnggian air pada pipa kapiler : tingginya air

yang diukur dengan menggunakan mistar pada pipa kapiler.

Variabel kontrol adalah diameter pipa :diameternya diukur dengan

menggunakan jangka sorong,diameter yang sama digunakan untuk tiga kali

percobaan

Page 12: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 12

BAB IV

Hasil Pengamatan, Analisis dan Pembahasan

A. Hasil Pengamatan

NST Jangka Sorong = π΅π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘ π‘ˆπ‘˜π‘’π‘Ÿ

π½π‘’π‘šπ‘™π‘Ž π‘•π‘†π‘˜π‘Žπ‘™π‘Ž =

1 π‘šπ‘š

20 π‘šπ‘š = 0,05 mm = 0,005 cm

NST Mistar = batas ukur/ jumlah skala = 1/10 = 0,1 cm

βˆ†π΄ =1

2 𝑁𝑆𝑇 π΄π‘™π‘Žπ‘‘ =

1

2 0,005 π‘π‘š = 0,0025 π‘π‘š

βˆ†π‘• =1

2 𝑁𝑆𝑇 π΄π‘™π‘Žπ‘‘ =

1

2 0,1 π‘π‘š = 0,05 π‘π‘š

Diameter pipa besar (D1) = 4,61 cm

Diameter pipa kecil (D2) = 2,25 cm

Tabel Pengamatan

Ketinggian (h)

Laju air

Deras Sedang Rendah

h1(cm) 7,1 cm 5,8 cm 2,3 cm

h2(cm) 3,0 cm 2,6 cm 0,8 cm

h1-h2(cm) 4,1 cm 3,2 cm 1,5 cm

B. Analisis

1. Analisis Perhitungan

R1 = 1/2 .D R2 =

1/2 . D

= 1/2 . 4,61 =

1/2 . 2,25

= 2,305 cm = 1,125 cm

A1 = πœ‹π‘Ÿ1Β² A2 = πœ‹π‘Ÿ2Β²

= 3,14 ( 2,305)2

= 3,14 (1,125)Β²

A1= 16,68 cm2 A2 = 3,97 cm

2

Page 13: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 13

Untuk Percobaan pertama I

𝑣1= 2𝑔𝑕

𝐴1 2

𝐴22 βˆ’ 1

= 2 9,8 π‘₯ 102π‘π‘š

𝑠2 (4,1 π‘π‘š ).

( 16,68 π‘π‘š Β²

3,97 π‘π‘š Β² )Β² βˆ’1

= 19,6 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š .

𝑠2 (4,1 π‘π‘š)

( 278,22

15,76 ) βˆ’ 1

= 80,36π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š Β²

𝑠2

( 17,65 ) βˆ’ 1

= 80,36π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š Β²

𝑠2

(16,65 )

= 4,83 π‘₯ 10Β²π‘π‘šΒ²

𝑠2

= 21,98cm

/s

=21,98 x 10-2m

/s

𝑣2 =𝐴₁

𝐴₂ . 𝑣₁

= 16,68 π‘₯ 10β»Β²π‘š2

3,97 π‘₯ 10β»Β²π‘š2 . 21,98 π‘₯10βˆ’2m/s

= 4,20 x 21,98 x10βˆ’2m/s

= 92,32 x 10βˆ’2m/s

Page 14: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 14

Untuk percobaan kedua II

𝑣1= 2𝑔𝑕

𝐴1 2

𝐴22 βˆ’ 1

= 2 9,8 π‘₯ 102 π‘π‘š

𝑠2 (3,2 π‘π‘š).

( 16,68 π‘π‘šΒ²

3,97 π‘π‘š Β² )Β² βˆ’ 1

= 19,6 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š .

𝑠2 (3,2 π‘π‘š)

( 278,22

15,76 ) βˆ’ 1

= 62,72 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š Β²

𝑠2

( 17,65 ) βˆ’ 1

= 62,72 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š Β²

𝑠2

(16,65 )

= 3,77 π‘₯ 10Β²π‘π‘šΒ²

𝑠2

= 19,42cm

/s

=19,42 x 10-2m

/s

𝑣2 =𝐴₁

𝐴₂ . 𝑣₁

= 16,68 π‘₯ 10⁻² π‘š2

3,97 π‘₯ 10⁻² π‘š2 . 19,42 π‘₯10βˆ’2m

/s

= 4,20 x19,42 x10βˆ’2m/s

= 81,56 x 10βˆ’2m/s

Page 15: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 15

Untuk Percobaan tiga III

𝑣1= 2𝑔𝑕

𝐴1 2

𝐴22 βˆ’ 1

= 2 9,8 π‘₯ 102 π‘π‘š

𝑠2 (1,5 π‘π‘š).

( 16,68 π‘π‘šΒ²

3,97 π‘π‘š Β² )Β² βˆ’ 1

= 19,6 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š .

𝑠2 (1,5 π‘π‘š)

( 278,22

15,76 ) βˆ’ 1

= 29,40 π‘₯ 10 Β²

π‘π‘š Β²

𝑠2

( 17,65 ) βˆ’ 1=

29,40 π‘₯ 10 Β²π‘π‘š Β²

𝑠2

(16,65 )

= 1,77 π‘₯ 10Β²π‘π‘šΒ²

𝑠2

= 13,30cm

/s

=13,30 x 10-2m

/s

𝑣2 =𝐴₁

𝐴₂ . 𝑣₁

= 16,68 π‘₯ 10β»Β²π‘š2

3,97 π‘₯ 10β»Β²π‘š2 . 13,30 π‘₯10βˆ’2m/s

= 4,20 x13,30 x10βˆ’2m/s

= 55,86x 10βˆ’2m/s

Page 16: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 16

2. Analisis ketidakpastian

𝑣1= 2𝑔𝑕

𝐴1 2

𝐴22 βˆ’ 1

v12 =

2 𝑔 𝑕

𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1

* rambat ralat dengan menggunakan persamaan :

*𝑣 . 𝑒 β€²βˆ’ 𝑒 . 𝑣′

𝑣2v = 𝐴1

2. 𝐴2

⁻2 βˆ’ 1

u = 2 g h

*πœ•π‘£

πœ•π‘• =

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1) . (2 𝑔 ) βˆ’ 2 𝑔 𝑕 . ( 0 )

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)Β²

= 2 𝑔

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)

* πœ•π‘£

πœ•π΄1 =

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1) . ( 0 ) βˆ’ 2 𝑔 𝑕 . (2𝐴1

.. 𝐴2

⁻2 ) βˆ’ 0

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)Β²

=0βˆ’ 4 𝑔 𝑕 . 𝐴₁ . π΄β‚‚βˆ’2

(𝐴₁´ . 𝐴₂⁻´ + 1 )

=βˆ’ 4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )

= 4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )

Page 17: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 17

* πœ•π‘£

πœ•π΄β‚‚ =

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1) . ( 0 ) βˆ’ 2 𝑔 𝑕 . (𝐴1

². 2𝐴2

⁻³ ) βˆ’ 0

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)Β²

=0 βˆ’ 4 𝑔 𝑕 . 𝐴₁² . π΄β‚‚βˆ’Β³

(𝐴₁´ . 𝐴₂⁻´ + 1 )

= βˆ’ 4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )

= 4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )

βˆ†v2 =

πœ•π‘£

πœ•π‘• βˆ†π‘• +

πœ•π‘£

πœ•π΄β‚ βˆ†π΄β‚ +

πœ•π‘£

πœ•π΄β‚‚ βˆ†π΄β‚‚

βˆ†v2 =

2 𝑔

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)

βˆ†π‘• +4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )βˆ†π΄β‚ +

4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )βˆ†π΄β‚‚

* Untuk percobaan pertama I

βˆ†v₁2 =

2 𝑔

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)

βˆ†π‘• +4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )βˆ†π΄β‚ +

4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )βˆ†π΄β‚‚

βˆ†v₁2 =

2 (9,8 π‘₯ 10Β²)

( 16,68Β²

3,97Β² βˆ’1)

0,05 +4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (4,1)

(16,68)Β³

(3,97)Β²+1

0,0025 +

4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (4,1)

(16,68)Β²

3,97+1

0,0025

Page 18: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 18

= 19,60 π‘₯ 10Β²

16,650,05 +

160,72 π‘₯ 10Β²

295,460,0025 +

160,72 π‘₯ 10Β²

71,080,0025

= 0,058858858x 10Β² + 0,001359913 x 10Β²

+ 0,005652785 x 10Β²

βˆ†v2= 0,065871556 x 10Β²

βˆ†v₁= 6,5871556

= 2,56654546

= 2,57 cm/s

= 0,0257m/s

βˆ†v₁= 0,03 m/s

KR = βˆ†π‘£

𝑣 x 100 % β‡’

0,03

0,2198 x 100 %

β‡’0,13 x 100 %

β‡’ 13 %

DK = 100 % - 13 %

= 87 %

PF = (v Β± βˆ†π‘£) [ v ]

= (0,2198Β± 0,03) [ m/s ]

PF = (0,22Β± 0,03) [m/s]

Page 19: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 19

* Untuk percobaan ke dua II

βˆ†v2 =

2 𝑔

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)

βˆ†π‘• +4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )βˆ†π΄β‚ +

4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )βˆ†π΄β‚‚

βˆ†v2 =

2 (9,8 π‘₯ 10Β²)

( 16,68Β²

3,97Β² βˆ’1)

0,05 +4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (3,2)

(16,68)Β³

(3,97)Β²+1

0,0025 +

4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (3,2)

(16,68)Β²

3,97+1

0,0025

= 19,60 π‘₯ 10Β²

16,650,05 +

125,44 π‘₯ 10Β²

295,460,0025 +

125,44 π‘₯ 10Β²

71,080,0025

= 0,058858858x 10Β² + 0,001061395 x 10Β²

+ 0,00441193 x 10Β²

βˆ†v2= 0,064332183 x 10Β²

βˆ†v = 6,4332183

= 2,536378974

= 2,54 cm/s

= 0,0254 m/s

βˆ†v = 0,02 m/s

KR = βˆ†π‘£

𝑣 x 100 % β‡’

0,02

0,1942 x 100 %

Page 20: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 20

β‡’0,10 x 100 %

β‡’ 10 %

DK = 100 % - 10 %

= 90 %

PF = (v Β± βˆ†π‘£) [ v ]

= (0,1942Β± 0,02) [ m/s ]

PF = (0,19Β± 0,02) [m/s]

* Untuk percobaan ketiga III

βˆ†v₁2 =

2 𝑔

( 𝐴1 2

. 𝐴2⁻2 βˆ’1)

βˆ†π‘• +4 𝑔 𝑕

(𝐴₁³ . 𝐴₂⁻² + 1 )βˆ†π΄β‚ +

4 𝑔 𝑕

(𝐴₁² . 𝐴₂⁻ⁱ + 1 )βˆ†π΄β‚‚

βˆ†v₁2 =

2 (9,8 π‘₯ 10Β²)

( 16,68Β²

3,97Β² βˆ’1)

0,05 +4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (1,5)

(16,68)Β³

(3,97)Β²+1

0,0025 +

4 (9,8 π‘₯ 10Β²) (1,5)

(16,68)Β²

3,97+1

0,0025

= 19,60 π‘₯ 10Β²

16,650,05 +

58,80 π‘₯ 10Β²

295,460,0025 +

58,80 π‘₯ 10Β²

71,080,0025

= 0,058858858x 10Β² + 0,000497529 x 10Β²

+ 0,002068092 x 10Β²

Page 21: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 21

βˆ†v2= 0,061424479 x 10Β²

βˆ†v₁ = 6,1424479

= 2,478396235

= 2,48 cm/s

= 0,0248 m/s

βˆ†v₁= 0,02 m/s

KR = βˆ†π‘£

𝑣 x 100 % β‡’

0,02

0,1330 x 100 %

β‡’ 0,15 x 100 %

β‡’15 %

DK = 100 % - 15 %

= 85 %

PF = (v Β± βˆ†π‘£) [ v ]

= (0,1330Β± 0,02) [ m/s ]

PF = (0,13Β± 0,02) [m/s]

C. Pembahasan

Dalam percobaan ini di lakukan pengambilan data sebanyak 3kali, dengan

cara yang berbeda , yaitu pada pengambilan data pertama air dengan kecepatan

yang sangat tinggi, yang kedua air dengan kecepatan yang sedang, dan yang

Page 22: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 22

ketiga air dengan kecepatan yang lambat. Pada ketiga cara ini di peroleh data yang

berbeda yaitu pada cara pertam ketinggian air yang naik pada pipa kapiler sebesar

h1 – h2 = 4,1cm ,pada cara kedua h1 – h2 = 3,2 cm dan pada cara ketiga h1 – h2 =

1,5 cm. data yang di peroleh ini di pergunakan untuk menghitung kecepatan air

pada ketiga cara percobaan tersebut, yaitu pada percobaan cara pertama

kecepatan pada pipa yang besar sebagai v1 sebesar 21,98 x 10-2

m/s dan untuk

pipa yang kecil sebagai v2 sebesar 92,32 x 10-2

m/s . pada percobaan cara kedua

kecepatan pipa yang besar sebagai v1 sebesar 19,42 x 10-2

m/s dan untuk pipa

yang kecil sebagai v2 sebesar 81,56 x 10-2

m/s. pada percobaan cara ketiga

kecepatan pipa yang besar sebagai v1 sebesar 13,30 x 10-2

m/s dan pada pipa yang

kecil sebagai v2 sebesar 55,86 x 10-2

m/s. Dari hasil analisis ketidak pastian di

peroleh bahwa pada percobaan dengan ketiga cara tersebut ini hasil yang di

peroleh cukup memuaskan di karenakan ketidak pastian relatif yang di peroleh

cukup kecil yaitu percobaan cara pertama (cepat) nilai KR untuk v1 sebesar = 13

% , percobaan dengan cara kedua (sedang) nilai KR untuk v1 sebesar = 10 % ,

dan percobaan dengan cara ketiga(lambat) nilai KR untuk v1 sebesar = 15 % .

Hal ini menggambarkan bahwa kesalahan dalam melakukan pengukuran cukup

sedikit.

Page 23: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 23

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan dari data hasil percobaan danpembahasan di atas dapat

disimpulkan bahwa kecepatan alir air (v2 )pada pipa berpenampang kecil (A2)

lebih besar daripada kecepatan alir air (v1 ) pada pipa berpenampang besar

(A1). Semakin besar luas penampang semakin lambat laju aliran air pada pipa

dan semakin kecil luas penampang semakin cepat laju aliran air pada pipa.

Dan ketinggian air pada pipa kapiler h1 lebih tinggi dari pada pipa kapiler

h2hal ini di sebabkan P1 lebih besar dari P2.

Dan pada analisis ketidak pastianmembuktikan bahwa pada pengukuran

dalam percobaan ini sudah mendekati ketepatan dalam pengukuran, karena

semakin kecil ketidak pastian relatif semakin tepat hasil pengukuran yang di

peroleh

B. Saran

Bagi mahasiswa yang ingin melakukan percobaan yang sama, diharapkan

untuk lebih memahami konsep materinya agar tidak mempersulit dalam

melakukan percobaan.

Dan harus memahami dan mengetahui cara menggunakan alat ukuran agar

tidak terjadi kesalahan dalam pengambilan data.

Page 24: Laporan lengkap percobaan; pipa venturi.

[PIPA VENTURI TANPA MANOMETER] February 16, 2013

LAPORAN LENGKAP PERCOBAAN PIPA VENTURI 24

Daftar Pustaka

http//Budisma.web.id/materi/sma fisika-kelas-xi/fluida-dinamis-danpersamaan-

kontinuitas/ diambil tanggal 22 januari 2012

http//fluida dinamis.blogspot.com/2011/04 materi-pertemuan-ke-3.htmldiambil

tanggal 22 januari 2012

Jamal,Drs.Abdul.dkk.2005.Pintar Fisika Sma.Jawa Timur:Gitamedia Press

Tim Pengajar Fisika.2008.Fisika Dasar 1.Makassar:Universitas Muhammadiyah

Makassar