wina gravity

7/23/2019 Wina Gravity

http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 1/21

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Gravitasi di definisikan sebagai gaya tarik-menarik yang terjadi antara

semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern

mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein,

namun hukum gravitasi universal e!ton yang lebih sederhana merupakan

hampiran yang "ukup akurat dalam kebanyakan kasus. #etoda gravitasi adalah

metoda penyelidikan geofisika yang didasarkan pada variasi per"epatan gravitasi

di permukaan bumi. $engukuran gravitasi ini dimana adanya perbedaan ke"ildari medan gravitasi yang diakibatkan variasi massa di kerak bumi. Tujuan dari

eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari perbedaan distribusi rapat

massa dan juga jenis batuan. #etode gravitasi merupakan metode geofisika yang

didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi. #etoda ini "ukup baik

digunakan untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya

disurvei dengan metodametoda geofisika lain yang lebih detil. %ariasi medan

gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa &densitas' antar

batuan. (danya suatu sumber yang berupa suatu massa &masif, lensa, atau

bongkah besar' di ba!ah permukaan akan menyebabkan terjadinya gangguan

medan gayaberat &relatif'. Gangguan ini disebut sebagai anomali gayaberat.

)arena perbedaan medan gayaberat ini relative ke"il maka diperlukan alat ukur

yang mempunyai ketelitian yang "ukup tinggi sehingga variasi medan gayaberat

di permukaan bumi dapat diukur dari suatu titik observasi terhadap titik

observasi lainnya dan dapat dipetakan untuk kemudian diinterpretasi struktur

ba!ah permukaannya.

*nformasi yang diharapkan dari survei gravitasi adalah mengetahui efek dari

sumber yang tidak diketahui terhadap perubahan harga gravitasi atau variasi harga

gravitasi. +ata hasil pengukuran lapangan diharapkan dapat member informasi

sebanyak-banyaknya, tidak sekedar mengenai sifat fisis batuan saja, melainkan

juga kondisi geometri batuan ba!ah permukaan. leh karena itu metode yang

dapat memberikan informasi yang "epat sangat diperlukan untuk memilih langkah

apa yang akan diperlukan pada operasi penelitian berikutnya sehingga diperoleh

1



informasi yang lengkap dari data hasil pengukuran tersebut. $emrosesan data

gravity yang sering disebut juga dengan reduksi data gravity,se"ara umum dapat

dipisahkan menjadi dua ma"am, yaitu proses dasar dan proseslanjutan. $roses

dasar men"akup seluruh proses bera!al dari nilai pemba"aan alatlapangan sampai

diperoleh konversi pemba"aan gravity meter ke nilai miligal &mgal'.

.

I.2. Maksud dan Tujuan

#aksud dari a"ara praktikum ini adalah untuk mengetahui konsep dasar

perhitungan dan pengolahan data a!al untuk mengkonversi pemba"aan data-data

gravity se"ara sistematis dengan menggunakan Microsoft Excel atau se"ara

manual.

Tujuan dari a"ara praktikum ini adalah untuk menghasilkan parameter-

parameter berupa nilai konversi pemba"aan ke dalam mgal,memperoleh nilai

gravitasi pengamatan &g obs' dengan menggunakan beberapa rumus formula

gravitasi. +an membuat grafik g obs terhadap nilai ,y,.

BAB II

DASAR TEORI

2



II.1. Metode Gravity

#etode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang

memenfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi

prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu men"ari anomali gravity pada

subsurface. #etoda ini jarang digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi bijih,

namun "ukup baik digunakan untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk

selanjutnya disurvei dengan metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil.

(danya variasi medan gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan

rapat massa &density' antar batuan. (danya suatu sumber yang berupa suatu massa

&masif, lensa, atau bongkah besar' di ba!ah permukaan akan menyebabkan

terjadinya gangguan medan gaya berat &relatif'. (danya gangguan ini disebut

sebagai anomali gaya berat. )arena perbedaan medan gayaberat ini relatif ke"il

maka diperlukan alat ukur yang mempunyai ketelitian yang "ukup tinggi. (lat

ukur yang sering digunakan adalah Gravimeter. (lat pengukur gayaberat di darat

telah men"apai ketelitian sebesar /0.01 mGal dan di laut sebesar /1 mGal.

II. Huku! Dasar Metode Gravity

Teori yang mendasari #etode Gravitasi pada Geofisika adalah hukum

gravitasi e!ton dan teori medan gravitsi. 2ukum gravitasi e!ton seperti pada

persamaan berikut3

dimana 3 Gaya interaksi antara dua masa

3 4arak antara mi dan m5

3 %ektor satuan yang arahnya dari ke

3 )onstanta gravitasi umum & '

Per"e#atan $ra%&tas&

$er"epatan pada massa kedua &m5' yang disebabkan oleh massa pertama

&m1' dapat kita temukan dengan membagi m5 oleh F pada persamaan

3



II. 'aktor('aktor )ang Me!#engaru*& N&la& $ra%&tas&

)arena bentuk bumi bukan merupakan bola pejal yang sempurna, dengan

relif yang tidak rata, berotasi serta revolusi dalam sistem matahari, tidak

homogen. +engan demikian variasi gaya berat di setiap titik permukaan bumi

akan dipengaruhi oleh 6 faktor, yaitu 3

1. Pos&s& gar&s l&ntang7entuk bumi tidaklah bulat sempurna, tetapi lebih mendekati

bentuk spheroid bumi, agak pepat dikutubnya. (kibatnya terdapat variasi

radius bumi selain itu, perbedaan per"epatan sentrifugal di kutub dan di

e8uator. $er"epatan sentrifugal maksimum di equator dan nol di kutub.

9ehingga nilai g di kutub lebih besar dibandingkan dengan g di equator.

. +edudukan !ata*ar& dan ,ulan ter*ada# ,u!&

2arganya berubah setiap !aktu se"ara periodik tergantung dari

kedudukan benda-benda langit tersebut. 7esarnya / 0.: mgal dengan

priode / 15 jam. 7umi mengalami tarikan maupun dorongan dari posisi

normalnya.

-. Ele%as&

$erbedaan ketinggian menyebabkann perbedaan nilai gravitasi.

$ermukaan bumi yang lebih tinggi &pegunungan;perbukitan' memiliki

nilai gravitasi yang lebih rendah dibandingkan permukaan bumi yang

lebih rendah &lembah'.

. +eadaan to#ogra/& d& sek&tar t&t&k #engukuran

(danya efek massa di sekitar titik observasi mempengaruhi nilai

gravitasi pada titik pengamatan. (danya bukit dan lembah di sekitar titik

amat akan mengurangi besarnya gaya berat yang sebenarnya.

5. 0ar&as& ra#at !assa ,atuan d& ,aa* #er!ukaan 2ano!al&3target4

4



+engan adanya suatu massa yang berbeda densitas diba!ah

permukaan bumi menyebabkan terjadi perbedaan nilai gravitasi pada

permukaan. ilainya bergantung gaya tarik antar massa yang menandakan

perubahan nilai gravitasi.

II.- Ta*a#an(Ta*a#an #engola*an Data $ra%&tas&

1. +on%ers& Pe!,a"aan $ra%&!eter

Untuk memperoleh nilai gravitasi harus melakukan konversi dari

skala pemba"aan gravitymeter kedalam satuan gaya berat &mGal'. +engan

beredarnya alat gravitymeter,maka berma"am ma"am tabel konversi alat.

)onversi pada alat tergantung pada alat dan tabel yang digunakan.

. +on%ers& Feedback

)onversi feedback merupakan konversi pemba"aan pada alat

dalam skala pemba"aan dan dikonversi kesatuan gaya berat yaitu mgal.

)onversi tersebut megunakan rumus

+on%ers& /eed,a"k 5 +onstanta +on%ers& 6 13! 6 Feedback

-. +oreks& T&ngg& Alat

Tinggi alat merupakan jarak antara permukaan atas gravimeter

dengan titik ukur G$9. Tujuannya agar pemba"aan gravitasi disetiap

pengukuran mempunyai posisi ketinggian yang sama dengan pengukuran

hasil data G$9.

+TA 5 78-79: 6 TA

. +oreks& Pasang Surut

7erdasarkan hukum e!ton yang melandasi konsep gravitasi

maka kedudukan bintang-bintang dan planet pada sistem tata surya

akan dipengaruhi besar ke"ilnya gaya gravitasi. 7enda langit tersebut

yang paling dominan pengaruhnya adalah bulan dan matahari.

$ada umumnya besarnya koreksi pasang surut telah ditabelkan,

dan telah dibuat banyak sekali software yang menghitung koreksi

tersebut. 9alah satunya dengan memasukkan data lintang dan bujur

5



dalam derajat dan menit, tinggi titik ukur dalam meter, selang !aktu

pen"uplikan, tanggal mulai dan akhir.

;. +oreks& drift

$engukuran gravitasi berulang pada suatu tempat akan

memberikan hasil yang berbeda, meskipun se"ara teoritis harga

gravitasi suatu tempat dianggap konstan )oreksi apungan timbul dari

konsekuensi penggunaan alat yang menggunakan pegas yaitu adanya

<faktor kelelahan=. 9elain faktor kelelahan koreksi apungan juga

disebabkan sifat pegas yang tidak elastis sempurna sebagai penyebab

timbulnya perubahan harga standar alat ukur yang ditandai dengan

pergeseran titik nol. )oreksi apungan adalah koreksi yang disebabkan oleh

alat itu sendiri yang menunjukan perubahan harga setiap !aktu yang dapat

dianggap linear untuk jangka !aktu yang relatif pendek.

Rumus3

)+ > '

+imana +? 3 )oreksi (pungan pada titik amat &mGal'

tsi 3 @aktu saat pengukuran ke-i

tso 3 @aktu saat pengukuran pertama

t=so 3 @aktu saat pengukuran terakhir

G =so3 ilai G pengukuran terakhir

Gso 3 ilai G pengukuran pertama

Looping merupakan pengukuran yang dimulai dari base yang kemudian

melakukan pengukuran ke arah yang telah ditentukan yang pada saat akhir dari

pengukuran kembali lagi ke titik pertama kali dilakukannya pengukuran.

6



BAB III

METODOLO$I PENELITIAN

III.1. D&agra! Al&r Pengola*an Data

Mula&

Meng*&tung +oreks& < koreks&

7



Meng*&tung N&la& $

Meng*&tung N&la& $rerata

Meng*&tung +oreks& Drift

Meng*&tung $ Terkoreks& Drift

Meng*&tung N&la& =$

Meng*&tung $ O,ser%as& Me!asukkan Data ke Excel

Pe!,uatan $ra/&k Per,and&ngan

Pos&s& 0s Ele%as&8 Pos&s& 0s $ o,s8 Ele%as& 0s $ o,s

Inter#retas&

+es&!#ulan

Selesa&

$a!,ar III.1. +iagram (lir $engolahan +ata

III.. Pe!,a*asan D&agra! Al&r

$ada proses pengolahan data gravity untuk mendapatkan nilai gravitasi

pengamatan &G bs' dia!ali dengan melakukan konversi terhadap skala

pemba"aan, nilai feed back , tinggi alat dan pasut ke dalam mgal dari ba"aan

gravity meter. 9etelah nilai pemba"aan sudah di koreksi kemudian menentukan

harga G dengan "ara menjumlahkan data hasil koreksi skala pemba"aan dengan

koreksi feed back dan koreksi T( kemudian kurangi dengan nilai dari koreksi

pasut. )emudian men"ari nilai G rata-rata dengan "ara merata-ratakan nilai G di

8



setiap base. 9elanjutnya menghitung nilai koreksi drift dengan "ara membagi

selisih !aktu antara T pengukuran dengan T a!al dengan selisih antara T akhir

dengan T a!al yang kemdian dikalikan dengan hasil pengurangan antara nilai G

akhir dengan G a!al.

9etelah itu men"ari nilai AG dengan "ara mengurangi nilai G terkoreksi

drift dengan G terkoreksi a!al. )emudian menentukan harga G bs dengan

menggunakan penjumlahan dari nilai AG dengan G absolute. 9etelah nilai G obs

sudah di dapat, selanjutnya memasukan data G obs tersebut kedalam Microsoft

Excel. +an selanjutnya plot nilai G obs tersebut terhadap nilai ,y,dan . +an

tahapan terakhir selanjutna adalah menginterpretasikan berdasarkan data-data

tersebut.

BAB 0IHASIL DAN PEMBAHASAN

0I.1. Ta,el Pengola*an Data

9



Ta,el I0.1 Tabel $engolahan +ata hingga Gobs

0I.1. Per*&tungan Manual

10



11



12



13



14



15



16



I0.-. Inter#retas&

I0.1. Grafik Elevasi

17



$a!,ar I0.1. Gambar Grafik $osisi vs Elevasi

7erdasarkan Grafik dari data elevasi terhadap posisi yang sudah diolah

dengan menggunakan Microsoft Excel maka akan di dapatkan nilai titik

ketinggian yang dimana padap osisi a!al titik ketinggian relative tidak berubah

di ketinggian 1:B m. (kan tetapi setelah itu pada titik ke-6 grafik mulai

menunjukan peningkatan ketinggian se"ara periodik dan men"apai pada titik

ketinggian yang maksimum sebesar 1C1 m sebelum nilai ketinggian kembali

menurun se"ara teratur. 9etelah itu terjadi peningkatan titik ketinggtian yang

"ukup men"olok pada titik ke-16 yang kemudian pada titik ke-1C nilai elevasi

kembali menurun sampai titik ke-1D dengan ketinggian 1:B m.

18



I0.. Grafik G observasi

$a!,ar I0.. Grafik G bservasi vs $osisi

7erdasarkan penyajian data dari grafik G obs terhadap posisi ini maka

dapat disimpulkan bah!a mula-mula niali G obs bernialai 978183.32 mgal

lalu mengalami penurunan nilai G obs bersamaan dengan perubahan posisi. +an

kemudian terjadi perubahan nilai G obs yang men"olok pada posisi : dengan

nilai G obs menjadi 978184.27 mgal dan terjadi peningkatan G obs yang pada

akhirnya nilai maksimum g obs terjadi pada posisi ke-6 dengan nilai G observasi

sebesar DC1B.6B mgal. 9etelah itu dari grafik menunjukan terjadi penurunan

nilai G obs yang "ukup tajam dari nilai maksimum G obs sebelumnya dimana

nilai G obs yang terakhir ini memiliki nilai G obs yang paling rendah.

19



I0.-. Grafik korelasi G observasi vs Elevasi

$a!,ar I0.-.Grafik )orelasi antara G bservasi vs Elevasi

+ari grafik diatas yang ditunjukan oleh nilai G obs terhadap elevasi

menunjukan bah!a nilai besar ke"ilnya G obs sangat dipengaruhi oleh nilai

elevasinya sendiri. +imana semakin besar nilai ketinggian dari suatu pengamatan

maka nilai grafitasinya akan semakin menge"il karena jaraknya semakin

menjauhi dari pusat bumi. 9ehingga dari gambar di atas, terlihat bah!a

terdapatnya nilai elevasi dengan gobs yang sama terletak pada elevasi antara 165

m sampai 16B m dengan nilai gobs antara DC1:.6 mgal sampai DC1B.6 mgal

dan diposisi antara 10 sampai 50. *ni memungkinkan terdapatnya anomaly pada

posisi tersebut. 9erta nilai teredah berada pada elevasi 1B0 m sampai 1B5 m

dengan nlai gobs DC10 mgal sampai DC10.6 mgal dan diposisi 50 sampai :0.

20



BAB 0

PENUTUP

0.1 +es&!#ulan

9ehingga setelah pegolahan data a!al dari koreksi-koreksi gravity selesai

maka dapat disimpulkan bah!a 3

• $ada titik ke 6 nilai G obs men"apai titik maksimum dengan nilai

DC1B.6B mgal

• $ada posisi terakhir mempunyai nilai G obs terendah dengan nilai sebesar

DC15.05 mgal.• $ada posisi yang pertama nilai G obs sebesar DC1:.:5 mgal

• $ada posisi ke 10 mempunai nilai ketinggian yang maksimum sebesar 1C1

m

• Untuk nilai G obs terendah terjadi pada posisi terakhit yaitu di posisi ke-

dengan nilai DC10. mgal

#aka setelah melakukan perhitungan dan pengolahan data a!al untuk

koreksi nilai-nilai gravity maka akan mendapatkan nilai-nilai konversi

yang sudah di dihitung dengan "ara manual maupun microsoft excel

diantaranya nilai skala pemba"aan, nilai feed back, tinggi alat dan koreksi

pasut dimana nilai-nilai tersebut digunakan untuk men"ari nilai G dan AG

yang pada akhirnya nilai tersebut digunakan untuk mendapatkan nilai G

observasi.

0. Saran

+ibutuhkan kesabaran dan ketelitian dalam perhitungan baik se"aramanual maupun dengan menggunakan excel dan sebaiknya periksa ulang dari

perhitungan yang sudah di kita dapat supaya tidak terjadi kekeliruan dalam

memasukan rumus maupun nilai angkanya.

21

wina gravity

Documents