Materi Koefisien Kekentalan Zat Cair

7/25/2019 Materi Koefisien Kekentalan Zat Cair

1/14

http://www.geofacts.co.cc/2008/10/laporan-viskositas.html

sumber koefisien kekentalan zat cair : http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-

content/uploads/2008/12/12-anwar157-166.pdf

Bab IPendahuluan

1.1 Latar Belakang

Suatu zat cair memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukan

kedalammya mendapat gaya tahanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara permukaan

padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita memasukkan sebuah bola kecilkedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat

hingga akhirnya sampai didasar zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu akan mengalami

sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil menjelaskan

bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki zat cair sehingga kecepatan bola berubah.

Hambatan-hambatan itulah yang kita namakan sebagai kekentalan (viskositas). Akibat

viskositas zat cair itulah yang menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap

kecepatan batu. Seperti apa viskositas atau kekentalan itu ? apa saja yang mempengaruhi

viskositas ? dan mengapa terjadi pengurangan laju atau kecepatan bola pada saat dimasukkan

dalam zat cair ? Hal inilah yang akan dibahas pada praktikum kali ini.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan diadakannya praktikum kali ini antara lain :

Agar praktikan dapat memahami bahwa gaya gesek yang dialami benda bergerak didalam

fluida berkaitan dengan kekentalan fluida tersebut.

Agar praktikan dapat menentukan faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi nilai

kekentalan fluida.Agar praktikan dapat memahami dan menjelaskan tentang adanya penurunan kecepatan pada

bola yang dimasukan dalam fluida.

Agar praktikan dapat menjelaskan tentang konsep Hukum Stokes.

Agar praktikan dapat menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan Hukum

Stokes.
http://www.geofacts.co.cc/2008/10/laporan-viskositas.htmlhttp://www.geofacts.co.cc/2008/10/laporan-viskositas.html


2/14


3/14

dihambat geraknya oleh gaya gesekan fluida benda tersebut. Besar gaya gesekan fluida telah

dirumuskan

F = A v = A v = k vl l

Koefisien k tergantung pada bentuk geometris benda. Untuk benda yang bentuk geometrisnya

berupa bola dengan jari-jari (r), maka dari perhitungan laboraturium ditunjukan bahwa

k = 6 r

maka

F = 6 r v

Persamaan itulah yang hingga kini dikenal dengan Hukum Stokes.

Dengan menggunakan hukum stokes, maka kecepatan bola pun dapat diketahui melalui

persamaan (rumus) :

v = 2 r2 g ( 0)

9


4/14

Bab III

Metode Praktikum

3.1 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakakan pada praktikum kali ini antara lain :

Tabung gelas tempat zat cair yang dilengkapi dua karet gelang.

bola kecil dari plastik dengan ukuran dan berat jenis yang berbeda-beda.

Mistar dan micrometer sekrup.

Saringan bertangkai untuk mengambil bola.

Larutan gliserin.

Stopwatch.

Tabung reaksi.

Pinset.

3.2 Prosedur Praktikum

Adapun hal-hal yang dilakukan saat melakukan praktikum pipa U antara lain :

Gunakan 2 bola dengan ukuran yang berbeda.

Timbang dan ukur diameter masing-masing bola sebanyak 3 kali.

Siapkan tabung gelas berisi fluida yang telah dilengkapi dengan karet dengan jarak tertentu. (5

cm dari atas dan 5 cm dari dasar tabung reaksi).

Lepaskan bola dengan menggunakan pinset agar bola tidak mendapat kecepatan awal.

(pastikan bola dilepaskan ketika bola berada pada posisi yang cukup dekat dengan fluida).Ukur waktu yang diperlukan bola saat bola tepat melewati karet hingga bola mencapai batas

karet yang berada dibagian bawah.

Ubah jarak kedua karet tersebut.

Lakukan hal yang sam terhadap bola dengan ukuran lainnya.

Lakukan percobaan sebanyak 3 kali.


5/14

Bab IV

Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil

Bola kecil = 0.3 gr =) 0.3 . 10-3 kg.

Bola sedang= 0.5 gr =) 0.5 . 10-3 kg.

Bola

(m) < >

Massa (m)

(kg) m

1. 8.85 x 10-3

1. 0.5 x 10-3

2. 8.90 x 10-3 2. 0.5 x 10-33. 8.87 x 10-3 3. 0.5 x 10-3

1. 7.695 x 10-3

1. 0.3 x 10-3


6/14

2. 7.66 x 10-3 2. 0.3 x 10-3

3. 7.62 x 10-3 3. 0.3 x 10-3

Ket :

B1 =) bola sedang

B2 =) bola kecil

B1 (bola sedang)

Volume rata-rata = 1 r3

6

= 1 (8.87 x 10-3) = 3.65 x 10-7 m3

6

v = |dv |2 | |2

| d |

= 2| | |2|1/2

= |1/2x3.14x7.87x10-5| (1.33x10-3)2

= 1.64 x 10-7

Massa jenis () =) = mv

= 0.5 x 10-3 = 0.14 x 104 kg/m3

3.65 x10-7

= |d|2 |v|2 + |d|2 |m|2 ; m = 0

|dv| |dm|

= (0.5x 10-3)2 (1.64 x 10-7)2 + 0

1.33 x 10-13

= 7.49 x 10-2

Jari-jari (r1) = = 4.435 x 10-3 m

2

(r1)2 = 19.36 x 10-6 m


7/14

B2 (bola kecil)

Volume rata-rata = 1 r3

6

= 1 (7.66 x 10-3)3 = 2.35 x 10-7 m36

v = |dv |2 | |2

| d |

2|= |1/2 | |2

= |1/2x3.14x5.87x10-5| (1.5x10-3)2

= 1.38 x 10-7

Massa jenis () =) = m

v

= 0.3 x 10-3 = 0.13 x 10-4 kg/m3

2.35 x 10-7

= |d|2 |v|2 + |d|2 |m|2 ; m = 0

|dv| |dm|

= (0.3x 10-3)2 (1.38 x 10-7)2 + 0

5.52 x 10-13= 7.49 x 10-2

Jari-jari (r2) = = 3.83 x 10-3 m

2

(r2)2 = 14.67 x 10-6 m

Massa jenis fluida = 1.2563 x 103 kg/m3

d1 = 29.6 cm


8/14

Bola sedang Bola kecil

t1 1.10 1.37

t2 1.34 1.32

t3 1.06 1.22

trata-rata SD 1.17 0.081 1.303 0.046B1 (bola sedang)

1 = 1 = 0.85

t 1.17

B2 (bola kecil)

1 = 1 = 0.77

t 1.303

Cara I

v = 2 r2 g ( 0)

9

grafik


9/14

a = 0.52

b = 17.483.1

c = 1

Berdasarkan grafik tersebut, maka didapatkan nilai viskositas :

= 2 g ( 0) = 2x9.78(1.2563-1)10-3

b.d.9 9x17.483.1x296x10-3

= 1.07 x 10-4 Ps

Cara II

Bola kecil (B2)

t1 t1 t1 t SD

d2 (27.6 cm) 1.25 1.22 1.31 1.23 0.0514

d3 (24.6 cm) 1.16 1.19 1.04 1.13 0.0393

d4 (19.6 cm) 1.00 0.90 0.81 0.90 0.0605

grafik


10/14

a = 0.12

b = 4.022

c = 0.997

Berdasarkan grafik tersebut, maka didapatkan nilai viskositas :

= 2 g ( 0)b = 2x9.78(1.2563-1)10-3 x 4.022

9 9

= 3.286 x 10-2 Ps

4.2 Pembahasan

Untuk mendapatkan nilai viskositas dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

Cara I

v = 2 r2 g ( 0)

9

d = 2 r2 g ( 0)

t 9

1 = 2 r2 g ( 0) r2

t d 9


11/14

y = b x

b = 2 g ( 0)

d 9

Sehingga dari persamaan tersebut didapat nilai viskositas sebesar :

= 2 g ( 0) = 1.07 x 10-4 Ps

b.d.9

Cara II

d = 2 r2 g ( 0)

t 9

t = 9 d 2 r2 g ( 0)

t = 9 d

2 r2 g ( 0)

Y = b x

b = 9

2 r2 g ( 0)


12/14

Sehingga dari persamaan tersebut didapat nilai viskositas sebesar :

= 2 r2 g ( 0) b = 3.286 x 10-2 Ps

9

Untuk nilai deviasi diameter () dapat digunakan rumus :

= 1/n n x2 (x)2

n-1

Untuk nilai deviasi waktu (t) dapat digunakan rumus :

t = 1/n n x2 (x)2

n-1

Untuk nilai deviasi massa (m) dapat digunakan rumus :

m = 1/n n x2 (x)2

n-1

Untuk nilai deviasi volume (v) dapat digunakan rumus :

v = |dv |2 | |2

| d |

Untuk nilai deviasi volume (v) dapat digunakan rumus :

= |d|2 |v|2 + |d|2 |m|2

|dv| |dm|

Nilai koefisien viskositas yang kurang dari 1 mengambarka bahwa zat cair yang digunakantidak

terlalu pekat, sehingga kecepatan bola pun tidak turun terlalu jauh.

Pada perhitungan dengan menggunakan cara I dan cara II terdapat perbedaan yang cukup

jauh. Hal ini mungkin terjadi akibat adanya kesalahan pada saat pencatatan waktu, sehingga


13/14

hasil yang didapatkan pun berbeda cukup jauh.

Dalam praktikum ini dihitung nilai standar deviasi, hal ini dikarenakan pada praktikum ini

dilakukan pengukuran dan perhitungan secara langsung dengan masing-masing pengukuran

dilakukan sebanyak 3 kali.

Untuk nilai deviasi massa ( m ) adalah nol (0) akibat pengukuran massa pada timbangan yangmenunjukan angka atau nilai yang sama pada 3 x pengukuran (penimbangan).

Bab V

Penutup

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan kali ini adalah

Kekentalan zat cair (viskositas) mengakibatkan terjadinya perubahan laju atau kecepatan bola.

Semakin besar nilai koefisien kekentalan zat cair semakin lambat kecepatan benda yang

dimasukan kedalamnya.

Luas penampang mempengaruhi besar koefisien zat cair.

Waktu yang diperlukan benda untuk mencapai titik tertentu tergantung dari berat massa zat

tersebut.

5.2 Saran

Dalam melakukan praktikum ini diharapkan praktikan dapat lebih akurat dalam melakukan

pengukuran karena keakuratan pengukuran akan sangat menentukan nilai perhitungan nilai

koefisien kekentalan zat cair maupun nilai-nilai lainnya. Untuk praktikum selanjutnya diharapkan

tidak terjadi lagi keterbatasan alat atau pun rusaknya alat sehingga praktikum pun dapat

dilaksanakan dengan baik dan sempurna.

Daftar Pustaka


14/14

Foster, Bob.2004. Fisika Untuk SMA kelas I semester 2. Jakarta :

Giancoli.1998.Fisika Jilid I Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.

Kanginan, Marthen. 2004. Fisika Untuk SMA kelas XI semester 1. Jakarta:

Erlangga.

Materi Koefisien Kekentalan Zat Cair

Documents

Transcript of Materi Koefisien Kekentalan Zat Cair