tgs fisika 3

1

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012

2

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Kata Pengantar

Puji Syukur kita Panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Berkat dan Rahmat-Nya, Sehingga Penulis dapat Menyelesaikan Praktikum Fisika ini.

Laporan Fisika ini Dibuat dengan tujuan mengetahui hubungan fisika dengan kehidupan manusia sehari-hari. Bagaimana Gravitasi mempengaruhi gerak benda, Bagaimana Hubungan Massa Jenis Pelarut, Volume, serta Massa benda.

Dalam Penulisan Laporan ini, berbagai kendala dialami oleh penulis.oleh karena itu, Terselesaikannya laporan Praktikum ini tentu saja bukan karena kemampuan penulis semata. Tetapi karena adanya bantuan dari pihak-pihak terkait.

Sehubungan dengan hal tersebut, tak lupa Penulis ucapkan terima Kasih kepada Bapak Syarifuddin S.pd , yang telah membimbing dan membantu penulis dalam penyusunan laporan praktikum ini dan juga kepada Semua Pihak yang telah membantu menyelesaikan Penyusunan Laporan Praktikum ini.

Dalam Penulisan Laporan Praktikum ini, penulis menyadari bahwa laporan praktikum ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar laporan praktikum ini lebih baik dan bermanfaat.

Akhir kata penulis mengucapkan semoga Laporan Praktikum ini dapat berguna dalam rana pendidikan.

Mangkutana 24 April 2012

Tim penyusun

Kelompok I

3

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012DAFTAR ISI

A. Awal1. Sampul.................................................................................................

.................12. Kata

Pengantar..................................................................................................2

3. Daftar Isi..............................................................................................................3

B. Isi1. Bab 1

( pendahuluan ).................................................................42. Bab 2 ( tinjauan

pustaka )...........................................................63. Bab 3 ( metode

Praktikum ) ................................................................134. Bab 4 ( hasil dan

pembaasan ).................................................155. Bab 5

( penutup ) .........................................................................17

C. Akhir1. Daftar

Pustaka..............................................................................................18

4


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari – hari kita selalu berhubungan dengan berbagai macam

benda yang selalu kita gunakan untuk menunjang segala aktivitas kita. Tapi tahukah kita

bahwa setiap benda itu memiliki massa jenis yang berbeda antara satu dan yang lainnya.

Massa jenis merupakan nilai yang menunjukkan besarnya perbandingan antara massa

benda dengan volume benda tersebut, massa jenis suatu benda bersifat tetap artinya jika

ukuran dan bentuk benda diubah massa jenis benda tidak berubah. misalnya ukurannya

diperbesar sehingga baik massa benda maupun volume benda makin besar. walaupun

kedua besaran yang menunjukan ukuran benda tersebut makin besar tetapi massa jenisnya

tetap, hal ini disebabkan oleh kenaikan massa benda atau sebaliknya kenaikan volume

benda diikuti secara linier dengan kenaikan volume benda atau massa benda.

Untuk menentukan massa benda dapat dilakukan dengan menimbang benda tersebut

dengan timbangan yang sesuai, seperti neraca analitik atau yang lainnya. Untuk

menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan bentuk

bendanya. untuk benda yang beraturan bentuknya dapat dilakukandenganrumusan yang

sesuai, misal untuk bentuk kubus maka yang harus dilakukan adalah mengukur panjang

sisi kubus, kemudian menghitungnya dengan rumusan sisi pangkat tiga. Sedangkan untuk

benda tidak beraturan pengukuran volume dilakukan dengan cara memasukkan benda

tersebut kedalam gelas ukur yang di isi dengan air dengan volume tertentu,kemudian

diamati selisih volumenya. selisih volume tersebut adalah volume benda yang

dimasukkan ke dalam gelas ukur. setelah itu dapat dihitung berapa massa jenis benda

dengan rumusan massa benda dibagi volume benda.

Pengetahuan tentang massa jenis dalam sebuah praktikum sangat penting mengingat

bahwa pengetahuan tentang massa jenis akan selalu kita butuhkan dan selalu kita gunakan

5

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012dalam praktikum lanjutan atau dalam pengaplikasiannya dalam penelitian dan kehiidupan

sehari – hari.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana mencari nilai massa jenis suatu larutan dengan menggunakan pipa U dan

apakah nilai tersebut sesuai dengan massa jenis lartuan yang telah ditentukan atau tidak ?

6


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).

Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi

tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal

ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari

pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.

Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah

dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya

yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.

Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer.

”Hidrostatika” ialah ilmu perihal zat alir atau fluida yang diam tidak bergerak dan

”hidrodinamika” parihal zat alir yang bergerak. Hidrodinamika yang khusus mengenai

aliran gas dan udara, disebut ”Aerodinamika”.

Fluida ialah zat yang dapat mengalir. Jadi, termasuk zat cairdan gas. Perbedaan zat cair

dengan ghas terutama terletak pada kompresibilitasnya. Gas mudah dimampatkan, sedang

zat cair praktis tidak dapat dimampatkan. Dalam pembahasan kita disini, perubahan kecil

volume zat cair yang menderita tekanan, umumnya diabaikan.

Rapat massa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massanya persatuan volum.

7

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Satuan kerapatan sdalam ketiga sistem satuan ialah: satu kiliogram per m-3 (1 kg m3), satu

gram per cm3 dan slug per ft-3.

Rapat massa akan kita lambangkan dengan huruf Yunani (rho):

TekananHidrostatis

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena

adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah

cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga

menentukan tekanan air tersebut.

Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis cairan, g

(10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan.

Tekanan Udara

Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke

atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg.

Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan

atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.

Aplikasi Tekanan

Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, diantaranya:

• Pengukuran tekanan darah

• Pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel

Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat

digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.

TEKANAN HIDROSTATIS

8

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar

tempatnya.

PARADOKS HIDROSTATIS

Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak tergantung pada bentuk bejana dan

jumlah zat cair dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar bejana ( A ), tinggi ( h )

dan massa jenis zat cair ( ) dalam bejana.

Ph = g h

Pt = Po + Ph

F = P h A = g V = massa jenis zat cair

h = tinggi zat cair dari permukaan

g = percepatan gravitasi

Pt = tekanan total

Po = tekanan udara luar

HUKUM PASCAL

Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan diteruskan ke semua arah sama.

P1 = P2 F1/A1 = F2/A2

HUKUM ARCHIMEDES

Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan berat sebesar berat zat cair yang

dipindahkan.

Tiga keadaan benda di dalam zat cair:

a. tenggelam: W>F b > z

b. melayang: W = F b = z

9


c. terapung: W=F b.V=z.V' ;b<z

W = berat benda

F = gaya ke atas = z . V' . g

b = massa jenis benda

z = massa jenis fluida

V = volume benda

V' = volume benda yang berada dalam fluida

Akibat adanya gaya ke atas ( F ), berat benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang

menjadi:

Wz = W - F

Wz = berat benda di dalam zat cair

TEGANGAN PERMUKAAN

Tegangan permukaan ( ) adalah besar gaya ( F ) yang dialami pada permukaan zat

cair persatuan panjang(l)

= F / 2l

KAPILARITAS

Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat cair ( y ) dalam tabung kapiler yang

dimasukkan sebagian ke dalam zat cair karena pengarah adhesi dan kohesi.

10


y = 2 cos / g r

y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa (m)

= tegangan permukaan (N/m)

= sudut kontak (derajat)

p = massa jenis zat cair (kg / m3)

g = percepatan gravitas (m / det2)

r = jari-jari tabung kapiler (m)

Statika fluida

Statika fluida, kadang disebut juga hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida

dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Istilah ini biasanya

merujuk pada penerapan matematika pada subyek tersebut. Statika fluida mencakup kajian

kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk

melakukan kerja disebut hidrolika, dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut

sebagai dinamika fluida.

Tekanan statik di dalam fluida

Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan

tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam

(statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala

arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa

atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya

tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang

besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah

yang sesuai dengan arah gaya resultan.

Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh matematikawan

11

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal.

Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. Galileo Galilei, juga adalah

bapak besar dalam hidrostatika.

Tekanan hidrostatik

Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan

tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume

yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas

volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut

dengan (dalam satuan SI),

P: adalah tekanan hidrostatik (dalam pascal);

ρ :adalah kerapatan fluida (dalam kilogram per meter kubik);

g :adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat);

h :adalah tinggi kolom fluida (dalam meter).

Tekanan hidrostatika pada suatu titik adalah :

Perbandingan gaya normal dF yang bekerja pada suatu

luas permukaan dA di titik tersebut berada :

atau : dF = P dA

Satuan tekanan : atm atau Pascal ( Pa)

1 atm = 1,013x105 Pa

1 Bar = 105 Pa

1 Psi = 1 lb/inci2

Variasi tekanan dalam fluida :

Apungan

Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya

sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik

12

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012fluida.

Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi

oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal

makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin

besar pula gaya apung yang bekerja.

Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.

13

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Maksud

Untuk mengetahui perbedaan massa jenis setiap larutan.

3.2 Tujuan

Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah untuk

mengetahui massa jenis suatu larutan.

3.3 Waktu

Kamis,12 April 2012 . pukul : 09.00-11.00 WITA

3.4 Tempat

Laboratorium Fisika SMA negeri 1 Mangkutana

14

Zat A

Zat B

AhB


3.4 Alat dan Bahan :

a. Pipa U, lengkap dengan skala

b. Air

c. Zat cair

Minyak goreng

Pelumas

Minyak tanah

Air garam

d. Alat tulis

3.5 Langkah Kerja :

1. Siapkan alat dan bahan. Sebaiknya Pupa U disterilkan terlebih dahulu dengan cara

dibersihkan dengan air.

2. Catat pada tabel, larutan yang diamati pada percobaan pertama adalah air dan minyak

goreng. Masukkan air terlebih dahulu pada salah satu mulut pipa. Lalu pada mulut

pipa lain, masukkan minyak goreng hingga terlihat perbedaan tinggi zat cair hA dan

hB.

3. Hitunglah tinggi hA dan hB dengan bantuan skala yang ada, dan masukkan data yang

didapatkan ke tabel percobaan

4. Lanjut ke percobaan zat cair yang kedua yakni antara air dan pelumas. Lakukan hal

yang sama seperti diatas. Begitupun pada percobaan zat cair ketiga yakni antara

Minyak tanah dan air garam.

hA B

15

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : TEKANAN HIDROSTATIK 2012BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

No Zat Cair Tinggi Zat Cair

(skala)

1 Air

Minyak Goreng

7,5

8,5

2 Air

Pelumas

10,8

11,9

3 Air garam

Minyak tanah

6

9,6

Ket: 1 skala = 1cm

4.2 Pengolahan Data

Sebelum data pada tabel kita olah, terlebih dahulu perlu kita ketahui bahwa massa

jenis untuk air murni ialah 1 g

cm2 , dan percepatan garvitasi bumi 9,8m

s2 .

1. Zat cair pertamaPa = Pm.g

ρa . g . ha = ρm.g . g . hm.g

1 g

cm2 .7,5cm = ρm.g . 8,5 cm

ρm.g =

1g

cm2.7,5cm

8,5cm

ρm.g = 0,8

g

cm2

Jadi, massa jenis minyak goreng adalah 0,8 g

cm2

a = air

m.g = minyak goreng

16


2. Zat cair kedua

Pa = Ppel

ρa . g . ha = ρpel. g . hpel

1 g

cm2 . 10,8cm = ρpel . 11,9 cm

ρpel =

1g

cm2.10,8cm

11,9 cm

ρpel = 0,9

g

cm2

Jadi, massa jenis pelumas adalah 0,9 g

cm2

3. Zat cair ketiga

Pa.g = Pm.g

ρa.g . g . ha.g = ρm.g. g . hm.g

ρa.g . 6cm = 0,8g

cm2 . 9,6 cm

ρa.g =

0,8g

cm2.6 cm

9,6cm

ρa.g = 0,6

g

cm2

Jadi, massa jenis air garam adalah 0,6 g

cm2

a.g = air garam

a = air

pel = pelumas

17


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan kita dapat menentukan besar massa jenis

suatu zat cair

1. Massa jenis air murni adalah 1g

cm2 , atau 1000 kg

m2

2. Massa jenis minyak goreng adalah 0,8 g

cm2 , atau 800 kg

m2

3. Massa jenis pelumas adalah 0,9g

cm2 , atau 900 kg

m2

4. Massa jenis air garam adalah 0,6g

cm2 , atau 600 kg

m2

5.2 Saran1. Untuk melakukan percobaan ini, sebaiknya pipa U yang akan kita gunakan bersih

dan cukup kering

2. Sebaiknya tempat masuk air murni tetap, artinya tidak berganti tempat pada saat

melangkah ke percobaan kedua dan ketiga. Ini dimaksudkan agar air murni steril

dan tidak tercampur dengan zat cair lain seperti minyak, ataupun pelumas

3. Pada saat ingin melangkah ke percobaan kedua ataupun ketiga, pipa U harus

dibersihkan terlebih dahulu.

4. Pada saat ingin membuang zat cair dalam pipa U, minyak goreng ataupun

pelumas harus keluar melalui tempatnya masuk, tidak boleh melalui tempat

airnya masuk. Alasanya sama, agar air murni tidak tercampur dengan minyak

ataupun pelumas.

18


DAFTAR PUSTAKA

Humaidi, Haris dan Maksum Abdul. 2007.Fisika SMA/MA Kelas XI.Yogyakarta:Pustaka Insan Madani

Widodo, Tri. 2006. Fisika Untuk SMA/MA.Surakarta:Mefi Caraka

http://akhmadkurnia.blogspot.com/2010/05/tekanan-hidrostatis-tekanan-p-adalah.html

http://fisika79.wordpress.com/2011/04/22/tekanan-hidrostatis-ph/

http://iksan35.wordpress.com/fisika-xi2/fluida/hukum-utama-hidrostatika/

http://budisma.web.id/materi/sma/fisika-kelas-xi/hukum-utama-hidrostatis/

http://budisma.web.id/materi/sma/fisika-kelas-xi/hukum-utama-hidrostatis/

http://iksan35.wordpress.com/fisika-xi2/fluida/hukum-utama-hidrostatika/

http://fisika79.wordpress.com/2011/04/22/tekanan-hidrostatis-ph/

http://akhmadkurnia.blogspot.com/2010/05/tekanan-hidrostatis-tekanan-p-adalah.html

tgs fisika 3

Documents