bab 4 imam

PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BAB IV

MASSA JENIS

4.1. Tujuan Praktikum

Tujuan pada praktikum ini meliputi:

1. Mengetahui berat bahan.

2. Mengukur volume bahan.

3. Menghitung massa jenis bahan.

4.2. Dasar Teori

4.2.1. Pengertian Massa Jenis

Ditinjau dari definisi zat yang mempunyai massa dan

menempati ruang, setiap zat dapat dibedakan berdasarkan massa dan

volumenya. Perbandingan antara massa dan volume suatu zat disebut

massa jenis (disimbolkan ρ, dibaca rho). Jadi, jenis zat dapat

diketahui dari massa jenisnya. Untuk menentukan massa jenis suatu

zat dapat dilakukan dengan melakukan membagi massa zat dengan

volume zat. Jika massa jenis zat ρ (baca rho), massa zat m dan

volume zat V maka diperoleh persamaan:

……………(Persamaan 4.1.)

Keterangan:

= Masa Jenis (Kg/m3)

m = Massa (Kg)

V = Volume (m3)

Perbandingan antara massa zat dengan volume zat disebut

massa jenis. Massa jenis menunjukkan kerapatan suatu zat. Satuan

massa jenis dalam SI adalah kg/m3. Cara mengubah satuan massa

M. Imam Sidik PermanaH1C114093


jenis kg/m3 menjadi g/cm3 ataupun sebaliknya dapat dilakukan

dengan cara sebagai berikut. Misalnya massa jenis air 1000 kg/m3.

Konversikan ke dalam g/cm3.

1000 kg/m3 = g/cm3

= 1 g/cm3

4.2.2. Menentukan Massa Jenis

Untuk menentukan massa jenis suatu zat padat, langkah pertama

adalah menimbang massa zat padat tersebut. Kemudian, volume zat

padat ditentukan dengan cara memasukkannya ke dalam gelas ukur

yang sudah berisi air dalam jumlah tertentu. Setelah itu, permukaan

air dalam gelas ukur akan naik. Selisih antara tinggi permukaan air

sesudah dan sebelum dimasukkan zat padat merupakan volume zat

padat tersebut (Karim, 2009).

a. Zat Padat yang Bentuknya Teratur

Langkah yang harus dilakukan adalah mengukur massa zat

dengan menggunakan neraca atau timbangan. Volume zat dapat

dihitung menggunakan rumus berdasarkan bentuknya misalnya,

kubus dan balok. Langkah terakhir menentukan massa jenis zat

dengan membagi massa zat dengan volume zat.

b. Zat Padat yang Bentuknya Tidak Teratur

Misalnya yang hendak kamu ketahui adalah massa jenis batu.

Langkah yang harus kamu lakukan sebagai berikut :

1) Timbanglah batu dengan menggunakan neraca untuk

mengetahui massa batu. Catat hasil pengukuran.

2) Sediakan gelas ukur dan tuangkan air ke dalam gelas ukur

tersebut. Catat volumenya, misal V1 = 50 ml.

3) Masukkan batu yang hendak kamu ketahui volumenya ke

dalam gelas ukur yang berisi air. Catat kenaikan volume

airnya, misalnya V2 = 70 ml.

4) Volume batu = V2 – V1.



5) Massa jenis zat merupakan hasil bagi massa zat dengan

volume zat.

(Sugiyarto, 2008)

Pengukuran volume terkadang kurang teliti jika

dibandingkan pada pengukuran massa. Untuk itulah dalam

menentukan massa jenis hanya dilakukan pengukuran massa.

Hal inilah yang mendasari digunakannya massa jenis relatif.

Massa jenis relatif didefinisikan sebagai nilai perbandingan

massa jenis bahan dengan massa jenis air. Massa jenis air

diketahui yaitu 1 g cm-3 atau 1.000 kg m-3 (Sugeng, 2009)

c. Menentukan Massa Jenis Zat Cair

Massa jenis zat cair dapat diukur langsung dengan

menggunakan hidrometer. Hidrometer memiliki skala massa jenis

dan pemberat yang dapat mengakibatkan posisi hidrometer

vertikal. Cara mengetahui massa jenis zat cair adalah dengan

memasukkan hidrometer ke dalam zat cair tersebut. Hasil

pengukuran dapat diperoleh dengan acuan semakin dalam

hidrometer tercelup, menyatakan massa jenis zat cair yang diukur

semakin kecil.

(Sugiyarto, 2008)

d. Menentukan Masa Jenis Gas

Dalam menentukan massa jenis suatu gas, kita dapat

menggunakan siring jarum suntik yang telah dimodifi kasi. Mula-

mula, siapkan ruang vakum dengan volume tertentu di dalam

siring. Lalu, massa siring yang memiliki ruang vakum tersebut

ditimbang. Selanjutnya, ruang hampa dalam siring diisi dengan

gas yang akan ditentukan massa jenisnya. Siring yang telah berisi

gas tersebut ditimbang massanya. Selisih massa siring antara

sebelum dan sesudah diisi gas merupakan massa gas. Volume gas

adalah volume ruang hampa yang terdapat dalam siring. Dengan

kedua data tersebut, kamu dapat menentukan massa jenis gas.

(Karim, 2009)



4.3. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang diperlukan adalah:

1. Neraca Analitik

Neraca analitik ini berfungsi untuk mengukur sampel dalam

satuan gram.

Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014

Gambar 4.1.Neraca Analitik

2. Sampel Batuan

Batuan digunakan sebagai objek beban ada tiga jenis objek beban

yaitu kuarsa, serpentinit dan batubara.

a. Kuarsa, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).


Gambar 4.2.Kuarsa



b. Serpentinit, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).


Gambar 4.3.Serpentinit

c. Batubara, sebanyak 15 butir (ukuran kerikil).


Gambar 4.4.Batubara

3. Air, digunakan untuk mengisi gelas ukur sebagai volume.




Gambar 4.5.Air

4. Cawan, medium pembantu untuk tempat mengukur berat sampel pada

neraca analitik.


Gambar 4.6.Cawan

5. Gelas ukur, untuk menampung air sebagi volume.




Gambar 4.7.Gelas Ukur

4.4. Prosedur Kerja

1. Mengambil sampel batuan di lapangan.

2. Sampel kemudian dibagi menjadi beberapa contoh dan masing-masing

contoh ditimbang, kemudian catat beratnya (W).

3. Masukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 40ml, catat volume awal

air (Va).

4. Kemudian masukkan contoh ke dalam gelas ukur yang berisi air, catat

volume airya (Vb).

5. Hitung densitas dari sampel batuan tersebut.

4.5. Hasil Pengamatan

Dari percobaan yang telah dilakukan pada contoh Kuarsa, Batubara

dan Serpentinit dapat diperoleh sebagai berikut.

4.5.1. Percobaan pada sampel Kuarsa

Tabel 4.1.



Pengukuran pada Kuarsa


No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)

Volume (ml)

(gram) Awal (Va) Akhir (Vb)

1 Kuarsa 6,15 40 42

2 Kuarsa 4,83 40 41

3 Kuarsa 3,49 40 41

4 Kuarsa 3,31 40 41

5 Kuarsa 3,80 40 41

6 Kuarsa 3,80 40 41

7 Kuarsa 4,31 40 41

8 Kuarsa 3,68 40 41

9 Kuarsa 3,76 40 41

10 Kuarsa 3,15 40 41

11 Kuarsa 7,81 40 42

12 Kuarsa 6,31 40 42

13 Kuarsa 3,40 40 41

14 Kuarsa 5,15 40 41

15 Kuarsa 3,76 40 41


4.5.2. Percobaan pada sampel Serpentinit

Tabel 4.2.Pengukuran pada Serpentinit



4.5.3. Percobaan pada sampel Batubara

Tabel 4.3.Pengukuran pada Batubara


No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)

Volume (ml)


1 Serpentinit4,32 40 41

2Serpentinit 6,90 40 41















4.6. Pengolahan Data

4.6.1. Pada Sampel Kuarsa

a. Nilai (Vb – Va)

1) Sampel nomor 2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,14 dan 15


No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)

Volume (ml)


1 Batubara1,71 40 41

2Batubara 3,62 40 41








10Batubara 2,33 40 41

11Batubara 2,41 40 41

12Batubara 1,44 40 41

13Batubara 4,74 40 41

14Batubara 2,15 40 41

15Batubara 4,71 40 42


Vb – Va = 41 – 40

= 1 ml

2) Sampel nomor 1,11 dan 12

Vb – Va = 42 – 40

= 2 ml

b. Nilai Densitas

1) Sampel nomor 2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,14 dan 15

Contoh penghitungan sampel nomor 2 :

D =

=

= 4,83 gr/cm3


Contoh penghitungan sampel nomor 1

D =

=

= 3,07 gr/cm3

c. Nilai total

1) Berat sampel

= 66,69 gram2) Vb – Va

= 18 ml

3) Densitas



= 56,54 gr/cm3

d. Nilai Rata-rata

1) Berat sampel

=

= 4,44 gram

2) Vb – Va

=

= 1,2 ml

3) Densitas

=

= 3,76 gr/cm3



Tabel 4.4.Hasil perhitungan pada Kuarsa

No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)

Volume (ml) Vb - VaDensitas

(gr/cm3)(gram)Awal (Va)

Akhir (Vb)

(ml)

1 Kuarsa6,15 40 42 2 3,07

2 Kuarsa4,83 40 41 1 4,83

3 Kuarsa3,49 40 41 1 3,49

4 Kuarsa3,31 40 41 1 3,31

5 Kuarsa3,80 40 41 1 3,80

6 Kuarsa3,80 40 41 1 3,80

7 Kuarsa4,31 40 41 1 4,31

8 Kuarsa3,68 40 41 1 3,68

9 Kuarsa3,76 40 41 1 3,76

10 Kuarsa3,15 40 41 1 3,15

11 Kuarsa7,81 40 42 2 3,90

12 Kuarsa6,31 40 42 2 3,15

13 Kuarsa3,40 40 41 1 3,40

14 Kuarsa5,15 40 41 1 5,13

15 Kuarsa3,76 40 41 1 3,76

Jumlah 66,69 18 56,54

Rata-rata 4,44 1,2 3,76



4.6.2. Pada Sampel Serpentinit


1) Sampel nomor 1,3,4,6,8,9,10,11,12,13,14 dan 15

Vb – Va = 41 – 40

= 1 ml


Vb – Va = 42 – 40

= 2 ml

b. Nilai Densitas

1) Sampel nomor 1,3,4,6,8,9,10,11,12,13,14 dan 15


D =

=

= 4,32 gr/cm3


Contoh penghitungan sampel nomor 2

D =

=

= 3,45 gr/cm3

c. Nilai total

1) Berat sampel

= 4,32+6,90+4,48+4,36+8,17+4,31+6,65+7,29+2,53+

3,09+3,21+4,58+5,02+3,58+3,62

= 72,11 gram

2) Vb – Va



= 18 m

3) Densitas

4,32+3,45+4,48+4,36+4,08+4,31+3,32+7,29+2,53+

3,09+3,21+4,58+5,02+3,58+3,62

= 61,24 gr/cm3

d. Nilai Rata-rata

1) Berat sampel

=

= 4,80 gram

2) Vb – Va

=

= 1,2 ml

3) Densitas

=

= 4,08 gr/cm3



Tabel 4.5.Hasil perhitungan pada Serpentinit

No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)


(gr/cm3)(gram)

Awal (Va)

Akhir (Vb)

(ml)

1 Serpentinit432 40 41 1 432

2Serpentinit 690 40 41 2 345

3Serpentinit 448 40 41 1 448

4Serpentinit 436 40 41 1 436

5Serpentinit 817 40 42 2 408

6Serpentinit 431 40 41 1 431

7Serpentinit 665 40 42 2 332

8Serpentinit 729 40 41 1 729

9Serpentinit 253 40 41 1 253

10Serpentinit 309 40 41 1 309

11Serpentinit 321 40 41 1 321

12Serpentinit 458 40 41 1 458

13Serpentinit 502 40 41 1 502



14Serpentinit 358 40 41 1 358

15Serpentinit 362 40 41 1 362

Jumlah 72,11 18 61,24

Rata-rata 4,80 1,2 4,08

4.6.3. Pada Sampel Batubara


1) Sampel nomor 1,2,3,4,6,7,8,10,11,12,13 dan 14

Vb – Va = 41 – 40

= 1 ml


Vb – Va = 42 – 40

= 2 ml

b. Nilai Densitas

1) Sampel nomor 1,2,3,4,6,7,8,10,11,12,13 dan 14


D =

=

= 1,71 gr/cm3



D =

=

= 3,09 gr/cm3

c. Nilai total



1) Berat sampel

= 1,71+3,62+3,57+3,92+6,19+1,82+2,15+3,51+5,51+

2,33+2,41+1,44+4,74+2,15+4,71

= 49,78 gram

2) Vb – Va

= 18 ml

3) Densitas

1,71+3,62+3,57+3,92+3,09+1,82+2,15+3,51+

2,75+2,33+2,41+1,44+4,74+2,15+2,35

= 41,56 gr/cm3

d. Nilai Rata-rata

1) Berat sampel

=

= 3,31 gram

2) Vb – Va

=

= 1,2 ml

3) Densitas

=

= 2,70 gr/cm3



Tabel 4.6.Hasil perhitungan pada Batubara

No.Sampel Batuan

Berat Sampel (W)


(gr/cm3)(gram)Awal (Va)

Akhir (Vb)

(ml)

1 Batubara1,71 40 41 1 1,71

2Batubara 3,62 40 41 1 3,62

3Batubara 3,57 40 41 1 3,57

4Batubara 3,92 40 41 1 3,92

5Batubara 6,19 40 42 2 3,09

6Batubara 1,82 40 41 1 1,82

7Batubara 2,15 40 41 1 2,15

8Batubara 3,51 40 41 1 3,51



9Batubara 5,51 40 42 2 2,75

10Batubara 2,33 40 41 1 2,33

11Batubara 2,41 40 41 1 2,41

12Batubara 1,44 40 41 1 1,44

13Batubara 4,74 40 41 1 4,74

14Batubara 2,15 40 41 1 2,15

15Batubara 4,71 40 42 2 2,35

Jumlah 49,78 18 41,56

Rata-rata 3,31 1,2 2,70

4.7. Pembahasan

Percobaan yang dilakukan kali ini memberikan satu pembahasan yaitu

setiap sampel yang diambil memiliki berat (W) dan memiliki Densitas atau

massa jenis. Nilai Densitas dapat dipengaruhi oleh berat sampel itu sendiri

dan juga dipengaruhi oleh volume air. Nilai volume air yang dimaksud

adalah jumlah pertambahan volume air sesudah sampel dimasukkan ke

dalam air (ΔV).

Nilai Densitas sangat dipengaruhi oleh berat sampel batu tersebut.

Semakin berat batu tersebut maka akan semakin besar pula pertambahan

air yang ada (ΔV), jika nilai ΔV semakin besar maka nilai Densitas sendiri

akan semakin kecil.

Dari hasil pengukuran berat pada masing-masing sampel dapat

diketahui bahwa sampel Serpentinit memilki nilai berat paling tinggi

dibandingkan sampel lainnya, sampel Kuarsa berada dibawahnya dan

sampel Batubara merupakan yang paling ringan disbanding sampel yang

lain.

Berdasarkan data diatas diketahui bahwa jika nilai rata-rata ΔV diantara

ketiga sampel sama maka nilai Densitas hanya dipengaruhi oleh berat



sampel. Jadi nilai Densitas pada percobaan ini berbanding lurus dengan

nilai W pada sampel. Dapat diurutkan nilai Densitas yang paling tinggi

dari ketiga sampel yaitu Serpentinit, Kuarsa dan Batubara.

4.8. Penutup

4.8.1. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diberikan

kesimpulan sebagai berikut :

1. Berat rata-rata dari masing-masing sampel yaitu Kuarsa 4,44

gram, Serpentinit 4,80 gram dan Batubara 3,31 gram.

2. Pertambahan volume rata-rata dari masing-masing sampel yaitu

Kuarsa 1,2 ml, Serpentinit 1,2 ml dan Batubara 1,2 ml.

3. Densitas rata-rata dari masing-masing sampel yaitu Kuarsa 3,76

gr/cm3, Serpentinit 4,08 gr/cm3 dan Batubara 2,70 gr/cm3.

4. Serpentinit memilki nilai berat paling tinggi dibandingkan

Kuarsa dan Batubara.

4.8.2. Saran

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik suatu

kesimpulan saran sebagai berikut :

1. Sebaiknya jadwal bergilir praktikum setiap masing-masing

kelompok diberikan jam atau waktu yang pasti.

2. Untuk lebih melengkapi peralatan laboratorium.


bab 4 imam

Documents