mr03-rizfi fariz pari

8/9/2019 MR03-Rizfi Fariz Pari

1/12

1

Laporan Praktikum Fisika Dasar

Nama : Rizfi Fariz Pari

NPM : 0906640886

Group : A11

Fakultas/Dept : Teknik/Teknologi Bioproses

No. Percobaan : MR03

Nama Percobaan : Tekanan Hidrostatik

Tanggal Percobaan : 02 Maret 2010

Asisten : Ali

I. TujuanMengukur massa jenis suatu cairan


2/12

2

II. Alat1. Piranti sensor tekanan2. Silinder pejal ( d = 12.1 mm )3. Termometer4. Bejana (d = 16 mm;)5. Piranti penggerak silinder6. Camcorder7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. TeoriGambar 1. Memperlihatkan sebuah tabung berisi cairan. Tekanan di dasar tabung

lebih besar dibanding dengan di atas tabung untuk menopang berat cairan di tabung .

Massa cairan di tabung ini adalah :

m = V = Ah (1)

dan beratnya adalah

w = mg = Ahg ( 2 )

A = luas penampang tabung


3/12

3

Gambar 1.

Jika Po adalah tekanan di bagian atas dan P adalah tekanan di dasar tabung , maka

gaya netto ke atas yang disebabkan oleh beda tekanan ini adalah PAPoA.

Dengan membuat gaya ke atas netto ini sama dengan berat cairan di tabung, kita

dapatkan

PAPoA = Ahg ... ( 1 )

Atau

P = Po + gh ... ( 2 )

dimana adalah masa jenis cairan, g (9,8 m/s2) adalah nilai percepatan gravitasi, dan

h adalah tinggi cairan.

IV. Cara Kerja


4/12

4

Eksperimen rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik tombol rLab di bagian bawah

halaman ini.

1. Menaktifkan Web cam dengan mengklik icon video pada halaman web r-Lab

2. Memperhatikan tampilan video dari peralatan yang digunakan3. Menurunkan Bandul sejauh 1 cm.4. Mengaktifkan motor dengan mengklik radio button di sebelahnya.5. Mengukur Tekanan air dengan mengklik icon ukur6. Mengulangi langkah 1 hingga 3 dengan menurunkan bandul sejauh 2 , 3 , 4 , 5

, 6 , 7 , 8 dan 9 cm.

V. Tugas & Evaluasi1. Pada penurunan bandul yang ke berapa hingga ke berapa yang mengakibatkan

bandul tercelup di cairan ?

2. Ketika bandul diturunkan dan telah tercelup cairan, hitunglah perubahankenaikan air dari satu langkah penurunan bandul ke langkah penurunkan

bandul berikutnya.3. Buatlah grafik yang menunjukan hubungan penurunan bandul dengan tekanan

yang terukur di dasar tabung !

4. Hitunglah nilai kerapatan zat cair () yang digunakan, dengan menggunakanpersamaan (2).

5. P0 adalah tekanan yang terukur pada saat bandul tidak tercelup.6. Buatlah analisis dari hasil percobaan ini.

VI. Data Pengamatanpenurunan

(cm) Tekanan(KPa)

0 10432.70

0 10472.80

0 10444.30


5/12

5

1 10434.80

1 10427.40

1 10477.10

2 10442.202 10452.80

2 10461.20

3 10428.40

3 10472.80

3 10430.50

4 10434.80

4 10428.404 10450.60

5 10478.10

5 10542.60

5 10476.00

6 10626.10

6 10566.90

6 10670.507 10773.10

7 10775.20

7 10767.80

8 10880.90

8 10842.90

8 10729.70

9 11057.509 10763.60

9 11030.00

Rata-rata

Penurunan (m) Tekanan (pa)

0 10449933.33


6/12

6

0.01 10446433.33

0.02 10452066.67

0.03 10443900.00

0.04 10437933.330.05 10498900.00

0.06 10621166.67

0.07 10772033.33

0.08 10817833.33

0.09 10950366.67

VII. Pengolahan Data1. Pada penurunan bandul yang ke berapa hingga ke berapa yang

mengakibatkan bandul tercelup di cairan ?

Bandul tercelup di cairan ketika penurunan 5cm sampai 9cm.

2. Ketika bandul diturunkan dan telah tercelup cairan, menghitungperubahan kenaikan air dari satu langkah penurunan bandul ke langkah

penurunkan bandul berikutnya.

P = Po + gh

h =PPo

g

Pada penurunan 0.05m

h =PPog = 10498900.0010449933.331000 (9.8) = 48966.679800 = 5.00

h = 5.00


h =PPo

g=

10621166 .6710449933.331000(9.8) = 171233 .349800 = 17.47h = 17.47



7/12

7

h =PPo

g=

10772033 .3310449933.331000(9.8) = 322100 .009800 = 32.87h = 32.87


h =PPo

g=

10817833 .3310449933.331000(9.8) = 367900.009800 = 37.54h = 37.54


h =PPo

g=

10950366 .6710449933.331000(9.8) = 500433 .349800 = 51.06

h = 51.06

3. Membuat grafik yang menunjukan hubungan penurunan bandul dengantekanan yang terukur di dasar tabung.

10400.00

10500.00

10600.00

10700.00

10800.00

10900.00

11000.00

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

Grafik 'Penurunan vs Tekanan'

Grafik 'Penurunan vs

Tekanan'


8/12

8

n x y x2

y2

xy

1 0.01 10446.43 0.0001 109127969.39 104.46

2 0.02 10452.07 0.0004 109245697.60 209.04

3 0.03 10443.90 0.0009 109075047.21 313.324 0.04 10437.93 0.0016 108950452.27 417.52

5 0.05 10498.90 0.0025 110226901.21 524.95

6 0.06 10621.17 0.0036 112809181.36 637.27

7 0.07 10772.03 0.0049 116036702.13 754.04

8 0.08 10817.83 0.0064 117025518.03 865.43

9 0.09 10950.37 0.0081 119910530.13 985.53

0.45 105890.57 0.03 1121609106.01 4811.56

20.2025 11212812109 0.00081225 1.25801E+18 23151080.76

Least square

= +

=

=

104811.560.45(105890.57)

100.03 (0.2025)=

464.81

0.08

m = 5634.12

= () () = 0.03105890.57 0.45(4811.56)100.03 (0.2025) = 852.680.08 b = 10335.52

y = 5634.12 x + 10335.52

= + () ()

y2

= 484197865.4

y = 22004.49


9/12

9

= m = 242269.4349

Dengan kesalahan rata-rata : m/m x 100% = 4300%

4. Menghitung nilai kerapatan zat cair () yang digunakan, denganmenggunakan persamaan (2).

Dari grafik, kita mendapatkan nilai regresi linear :

b = 10335.52

Karena b = g

Maka nilai = = 10335 .529.8 = 1054.64

5. P0 adalah tekanan yang terukur pada saat bandul tidak tercelup.

6. Membuat analisis dari hasil percobaan ini.

Analisis PercobaanPada praktikum kali ini praktikan melakukan beberapa langkah untuk

mendapatkan nilai massa jenis air. Percobaan dilakukan dengan memasukkan

silinder pejal dengan diameter 12.1 mm kedalam wadah yang memiliki diameter 16

mm. Silinder pejal ini diikatkan dengan tali di atas sebuah bejana yang sudah berisi

air. Setelah itu dilakukan penurunan bandul sejauh 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6

cm, 7 cm, 8 cm, hingga 9 cm.

Pada penurunan 1 cm sampai 4 cm tekanan pada bandul belum mengalami

perubahan. Hal ini mengindikasikan bahwa bandul belum tercelup dalam air

bejana. Namun, pada penurunan 5 cm sampai 9 cm bandul sudah tercelup dalam air

di bejana sehingga menimbulkan kenaikan tekanan yang sebanding dengan

kenaikan air bejana.


10/12

10

Volume air bejana mendapat tekanan dari luas penampang silinder pejal

yang diturunkan sepanjang h meter sehingga air dalam bejana mengalami kena ikan.

Tingginya kenaikan air dipengaruhi oleh ukuran sisi silinder pejal yang tercelup.

Semakin besar sisi silinder pejal yang tercelup maka semakin besar pula h meter air

yang naik. Kenaikan air memiliki hubungan terhadap tekanan bahwa semakin besar

kenaikan air maka semakin besar juga tekanan yang didapat oleh air tersebut.

Analisis HasilDari data di atas diperoleh rata-rata tekanan yang diperoleh dengan rumus

rataan. Rataan dari masing masing tekanan diperoleh mengalami kenaikan dari

tekanan 1 ke tekanan 4 karena adanya perbedaan penurunan silinder pejal dalam

bejana. Untuk penentuan nilai Po dapat diperoleh dari tekanan pada saat belum

tercelup, yaitu tekanan pertama sampai keempat (dapat juga dilihat dari grafik). Pada

penghitungan kenaikan air dalam bejana , saya menggunakan rumus sebagai

berikut :

P = Po + gh

h =PPog

Semakin besar sisi yang dari silinder pejal yang tercelup maka semakin besar

juga gaya padanya yang mengakibatkan kenaikan air di dalam bejana.

Setelah menghitung kenaikan air, harga tekanan dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan :

b = PPo

PPo = gh

b = g

=

Harga ( P Po ) berbanding lurus dengan kenaikan air dalam bejana.

Apabila kenaikan air semakin besar maka harga ( P Po ) juga semakin besar.

Kerapatan jenis air dapat diperoleh dari hubungan grafik antara (P Po ) dengan


11/12

11

kenaikan air dengan metode least square. Pada metode least square akan diperoleh

nilai m yang harganya 21333. Setelah itu dapat ditentukan nilai kerapatan jenis air

dengan perbandingan harga m dengan gaya gravitasi bumi ( 9.8 m/s-2 ) dan hasil yang

diperoleh adalah 1054.64gr / cm.

Analisis GrafikGrafik penurunan bandul versus tekanan menunjukkan bahwa

tekanansebanding dengan penurunan bandul. Dapat dilihat dari kurva yang

semakin naik ke atas seiring dengan penurunan bandul yang lebih besar. Adanya titik-

titik koordinat yang berada di bawah maupun di atas garis gradien

menunjukkan bahwa dalam percobaan terdapat kesalahan. Berdasarkan grafik dapat

dinyatakan sebagai grafik yang naik dan memiliki nilai gradien yang positif.

Pada grafik dinyatakan hubungan antara tekanan dengan penurunan bandul ke

dalam air.

Pada penurunan bandul pertama sampai dengan keempat menunjukkan

grafik mendatar ( menandakan belum ada perubahan yang

signifikan dan diasumsikan sebagai tekanan atmosfer, P0 ). Pada penurunan

kelima ( h = 5 cm ) mulai terjadi grafik menaik yang menunjukkan bahwa

tekanan pada kedalaman terebut semakin besar. Semakin tercelup silinder pejal

itu, maka semakin besar juga tekanan yang dihasilkan.

Analisis KesalahanPada data yang diperoleh dari praktikum, saat penurunan ketiga dan keempat,

nilai tekanan menurun. Hal ini seharusnya tidak terjadi karena tidak sesuai dengan

hukum Archimedes. Seharusnya, semakin turun benda, maka benda tersebut semakin

dekat dengan air. Kesalahan ini terlihat semakin jelas dengan angka kesalahan yang

cukup besar yaitu 4300%


12/12

12

VIII. KesimpulanDari percobaan, dapat disimpulkan bahwa tekanan akan semakin

besar jika ketinggian zat cair semakin besar. Hal ini sesuai dengan rumus :

P = Po + gh

Dari sini juga dapat diketahui bahwa tekanan berbanding lurus dengan

ketinggian cairan. Ketinggian air juga berbanding lurus dengan penurunan bandul.

Sedangkan untuk menghitung massa jenis cairan, kita dapat menggunakan rumus

tersebut untuk mendapatkan nilai massa jenis zat cairnya. Semakin besar volume

benda yang tercelup, maka semakin besar pula kenaikan tekanan yang diterima oleh

air, hal ini sesuai dengan hukum Archimedes.

IX. ReferensiGiancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ,

2000.

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition,

John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

http://sitrampil1.ui.ac.id/mr03

mr03-rizfi fariz pari

Documents