Laporan PercobaanPraktikum Fisika Sekolah Menengah

Azas BernauliDiSUSUN

OLEH:KELOMPOK 2 KELAS PENDIDIKAN FISIKAHERI SETIAWANNURMAYANI J. SAIDST. USWAH NUR P.DWI MURTI P ARFITRI FEBRIANIFITRIANI SUPRIADI

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR2015

Laporan percobaanKompetensi Dasar 4.7 Memodifikasi ide/gagasan proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida

Judul Percobaan: Azas BernauliTujuan Percobaan: Mengetahui laju aliran dan tekanan suatu zat cair dalam pipa dengan luas penampang yang berbeda.Rumusan Masalah:Bagaimanakah laju aliran dan tekanan suatu zat cair dalam pipa dengan luas penampang yang berbeda TeoriVenturimeter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran zat cair dalam pipa. Zat cair yang massa jenisnya mengalir melalui sebuah pipa yang luas penampangnya A1. Pada bagian yang sempit, luas penampangnya A2, maka dapat diterapkan persamaan kontinuitas : A1V1 = A2V2Azas Bernoulli menyatakan bahwa Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar. Pernyataan ini pertama kali dikemukakan oleh Daniel Bernoulli (1700-1782), sehingga azas ini dikenal dengan asaz Bernoulli.

Hukum Bernoulli membahas mengenai hubungan antara kecepatan aliran fluida, ketinggian, dan tekanan. Dengan menggunakan konsep usaha dan energi. Perhatikan Gambar di atas! Suatu fluida yang massa jenisnya dialirkan ke dalam pipa dengan penampang yang berbeda. Tekanan P1 pada penampang A1 disebabkan oleh gaya F1 dan tekanan P2 disebabkan oleh gaya F2. Gaya F1 melakukan usaha sebesar w1 = F1s1 dan F2 melakukan usaha sebesar w2 = -F2 s2. Tanda negatif menyatakan bahwa gaya yang bekerja ke arah kiri, sedangkan perpindahan ke arah kanan. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.

Besar usaha total tersebut sesuai dengan perubahan energi mekanik (Ep + Ek) yang terjadi saat fluida berpindah dari bagian penampang A1 ke A2.Apabila persamaan (1) dan (2) digabungkan, maka diperoleh persamaan sebagai berikut.

Persamaan di atas dikenal sebagai persamaan Bernoulli. Besaran gh adalah energi potensial fluida per satuan volume . Nilai adalah energy kinetik fluida persatuan volume sebab .Berdasarkan persamaan Bernoulli, dapat diturunkan persamaan untuk fluida bergerak dan tidak bergerak. Persamaan untuk fluida tidak bergerak (v1= v2 = 0) adalah . Sedangkan Untuk fluida yang mengalir dalam pipa horizontal (h1= h2) persamaannya adalah .Apabila persamaan kontinuitas dimasukkan kepersamaan maka diperoleh persamaan berikut:

Perbedaan ketinggian pertikal cairan tabung pertama dan kedua adalah h. Oleh karena itu selisih tekanan sama dengan tekanan hidrostatis cairan setinggi h.

Dengan menggabungkan kedua persamaan yang melibatkan perbedaan tekanan tersebut diperoleh kelajuan aliran fluida

Substitusi persamaan ke persamaan kontinuitas. Maka diperoleh

Keterangan := Kecepatan aliran fluida dalam penampang besar (cm/s)= Kecepatan aliran fluida dalam penampang kecil (cm/s)A1= Luas penampang pipa besar (cm2)A2= Luas penampang pipa kecil (cm2)g= percepatan gravitasi (cm/s2) = 980 cm/s2h= selisih tinggi permukaan fluida pada pipa pengukur beda tekanan (cm)

Alat dan Bahan:

1.

2. Bak air1 buah3. Selang 1 buah4. Venturimeter 1 buah5. Jangka Sorong1 buahIdentifikasi Variabel1. Diameter tabung besar/kecil2. Ketinggian air dari mulut tabung Definisi Operasional Variabel1. Diameter tabung besar/kecil adalah hasil pengukuran pada venturimeter dengan menggunakan jangka sorong dengan satuan meter (m).2. Ketinggian air dari mulut tabung adalah hasil pengukuran pada venturimeter dengan menggunakan jangka sorong yang diperoleh dari selisih antara ruang tabung yang kosong dengan ruang tabung yang berisi air dengan satuan meter (m).Prosedur kerja1. Menyiapkan peralatan eksperimen yang dibutuhkan seperti pada gambar.

2. Memasang selang pada venturimeter, dimana luas penampang besar berhubungan langsung dengan selang3. Mengukur besarnya diameter pipa venturimeter baik besar maupun kecil dengan menggunakan jangka sorong, kemudian mencatat diameter keduanya.4. Mengalirkan air dari kran ke dalam selang menuju pada pipa venturi untuk melihat ketinggian air pipa besar dan pipa kecil pada venturimeter. Mencatat hasil pengamatan pada table pengamatan.Hasil Pengamatan NST Jangka Sorong : 0.05 x 10-3 mTabel Hubungan antara Diameter, Ketinggian air dari mulut tabung dan perbedaan ketinggian air.

PipaDiameter (x10-3 m)Ketinggian dari mulut tabung (x10-3 m)h = h1-h2 (x10-3 m)

Besar (I)|30.000.05||50.600.05||30.190.05|

Kecil (II)|19.550.05||20.410.05|

Analisis Rumus Luas penampang pipa besar dan pipa kecil

Kecepatan aliran fluida pada penampang besar

Kecepatan aliran fluida pada penampang kecil

Tekanan fluida pada penampang besar

Tekanan fluida pada penampang kecil

Analisis Ketidakpastian Luas penampang pipa besar dan pipa kecil

DK = 100%-KRPF==

Kecepatan aliran fluida pada penampang besar

DK = 100%-KRPF==

Kecepatan aliran fluida pada penampang kecilAnalisis Ketidakpastiannya sama dengan kecepatan aliran fluida pada penampang besar Tekanan fluida pada penampang besar

DK= 100%-KRPF=

Tekanan fluida pada penampang kecilAnalisis ketidakpastian untuk tekanan pada penampang kecil sama dengan analisis ketidakpastian pada penampang besarAnalisis data Luas penampang pipa besar dan pipa kecil==

Kecepatan aliran fluida pada penampang besar = 0,361 m/s

Kecepatan aliran fluida pada penampang kecil = 0,849 m/s Tekanan fluida pada penampang kecil0,361 m/s

Tekanan fluida pada penampang besar0,849m/s

Analisis Kesalahan Luas penampang pipa besar dan pipa kecil

(3 AP)DK = 100%-KR= 99.67%PF==

(3 AP)DK = 100%-KR= 99.49%PF== Kecepatan aliran fluida pada penampang besar

0.003 m/s

(3 AP)DK = 100%-KR= 99.07%PF =

Kecepatan aliran fluida pada penampang kecil

0.008 m/s

(3 AP)DK = 100%-KR= 99.07%PF = Tekanan fluida pada penampang kecil

(2AP)DK= 100%-KR=97.98%PF= Tekanan fluida pada penampang besar

(2AP)DK= 100%-KR=97.98%PF=

Pembahasan:Pada percobaan ini, penentuan laju aliran dan tekanan fluida suatuzat cair dalam pipa dengan luas penampang yang berbeda dilakukan dilakukan secara perhitungan.Pengambilan data dilakukan dengan mengukur diameter pipa besar dan pipa kecil pada venturimeter kemudian mengukur ketinggian air dari mulut tabung. Berdasarkan pengamatan pada pipa yang meiliki luas penampang lebih besar ketinggian airnya lebih tinggi dibanding dengan luas penampang yang lebih kecil.Dari hasil analisis data dilihat bahwa semakin besar luas penampang suatu pipa maka laju aliran suatu zat cair semakin lambat atau sebaliknya. Sedangkan semakin lambat laju aliran suatu zat cair maka tekanan fluida yang dihasilkan semkain besar atau sebaliknya. Sehingga dapat dikatakan besarnya luas penampang sebanding dengan tekanan yang dihasilkan dan berbanding terbalik dengan laju alirannya (A1>A2 maka P1>P2) dan (A1>A2 maka v1A2 maka P1>P2) dan (A1>A2 maka v1