Pengaruh Variasi Besar, Tinggi Gaya Tekan dan Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada Alat Peraga Hukum Pascal untuk Menaikkan Elevasi Muka Air

(1)

PENGARUH VARIASI BESAR, TINGGI GAYA TEKAN,

DAN KEMIRINGAN PIPA OUTPUT TERHADAP HEAD

PADA ALAT PERAGA HUKUM PASCAL UNTUK

MENAIKKAN ELEVASI MUKA AIR

SKRIPSI

Diajukan dalam Rangka Penyelesaian Studi Strata 1 untuk Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan

Oleh Teguh Dwiyono NIM 5214000052

FAKULTAS TEKNIK

▸ Baca selengkapnya: besar gaya yang diperlukan untuk menaikkan beban seberat 120 newton adalah

(2)

ii

Dwiyono Teguh, 2006. “Pengaruh Variasi Besar, Tinggi Gaya Tekan

dan Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada Alat Peraga Hukum

Pascal untuk Menaikkan Elevasi Muka Air” Pendidikan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. (55 halaman.)

Alat peraga Hukum Pascal untuk menaikkan elevasi muka air merupakan alat yang dapat digunakan untuk memvisualisasikan prinsip kerja dari Hukum

Pascal. Selain bermanfaat untuk pendidikan, alat peraga ini diharapkan bermanfaat bagi para pembaca serta dapat membuka wawasan mengenai aspek-aspek hidroulik.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi besar, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output terhadap head pada alat peraga Hukum

Pascal untuk menaikkan elevasi muka air. Obyek penelitian ini adalah alat peraga Hukum Pascal yang telah dibuat. Variabel bebasnya terdiri atas: besar gaya tekan (F), tinggi gaya tekan (hf) dan kemiringan pipa output (α) sedangkan variabel terikatnya adalah head (h) dan variabel kontrolnya adalah diameter pipa input

(Dp) dan diameter pipa output (Dpp). Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, dengan memberikan perlakuan pada besar gaya tekan, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output sebagai berikut: besar gaya tekan bertambah variasi yaitu: 0,5 kgf; 1 kgf; 1,5 kgf; 2 kgf; 2,6 kgf; 3,1 kgf; 3,6 kgf; 4,1 kgf; 4,6 kgf; 5,2 kgf; 5,7 kgf; 6,2 kgf; 6,7 kgf; 7,2 kgf dan 7,8 kgf. Tinggi gaya tekan yaitu: 21 cm, 15 cm dan 10 cm. Sedangkan kemiringan pipa output yaitu: 70o; 80o dan 90o. Instrumen penelitian ini meliputi: alat peraga Hukum Pascal untuk menaikkan elevasi muka air, besi piringan sebagai beban, pipa output, waterpass,

stopwatch, dan lembar observasi. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali untuk setiap variasi agar diperoleh data yang lebih valid untuk dirata-ratakan.

Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh variasi besar gaya tekan, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output terhadap head pada alat peraga. Makin besar gaya tekan, maka head akan makin besar/ tinggi dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai head akan makin cepat. Makin tinggi gaya tekan maka head akan makin besar/ tinggi dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

head makin lambat. Makin besar sudut kemiringan terhadap sumbu horisontal maka head. Makin besar/ tinggi dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai head

(3)

iii

dan Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada Alat Peraga Hukum Pascal

untuk Menaikkan Elevasi Muka Air”.

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji pada tanggal: 16 Agustus 2006

Panitia Ujian Skripsi Ketua

Drs. Pramono. Nip. 131474226

Sekretaris

Drs. Supraptono, M.Pd. NIP. 131125645 Tim Penguji

Pembimbing 1

Basyirun, S.Pd., M.T. NIP. 132094389

Ketua Penguji 1

Basyirun, S.Pd., M.T. NIP. 132094389 Pembimbing II

Karuniadi S.U,S.T., M.T. NIP. 132238497

Anggota Penguji II

Karuniadi S.U,S.T., M.T. NIP. 132238497

Anggota Penguji III

Drs.Wirawan S, M.T. NIP. 131876223 Mengetahui

Dekan FT

(4)

iv MOTTO :

KEMAUAN DAN KERJA KERAS ADALAH

SEGALA-GALANYA SEBAGAI PENENTU MASA DEPAN

KEMAMPUAN BUKANLAH PENGHALANG

CITA-CITA YANG LEBIH BESAR

PERSEMBAHAN:

KARYA INI KUPERSEMBAHKAN UNTUK

BAPAK DAN IBU TERCINTA, KAKAK ADIK

TERSAYANG. TEMAN SEPERJUANGAN (ANJAR

WAHYUDI), SERTA UNTUK SEMUA ORANG

YANG TELAH MENGUBAH HIDUPKU YANG

BIASA MENJADI LUAR BIASA.

UNTUK BINTANG JATUHKU TERIMA KASIH

SUDAH MENGHIASI MIMPIKU, LANGKAHKU

DAN HARAPANKU. TAK LUPA UNTUK

(5)

v

Peneliti bersyukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini tanpa ada masalah yang memberatkan.

Laporan ini disusun dalam rangka memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Pendidikan pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Peneliti menyampaikan rasa hormat dan berterima kasih atas kesempatan, bantuan dan bimbingan yang telah diberikan selama melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi ini. Semoga bantuan yang telah diberikan dengan ikhlas tersebut mendapat imbalan dari Allah SWT. Kepada yang terhormat :

1. Bapak Dekan FT UNNES.

2. Bapak Ketua Jurusan Teknik Mesin UNNES.

3. Bapak Basyirun, S.Pd., M.T., selaku Pembimbing I yang telah memberikan ide, bimbingan, saran dan dorongan.

4. Bapak Karuniadi Satrijo Utomo, S.T., M.T., selaku Pembimbing II yang juga telah memberikan ide, bimbingan, saran dan dorongan.

5. Bapak Drs. Wirawan Sumbodo, M.T., selaku Penguji III yang telah memberikan masukan, saran dan dorongan.

(6)

vi

mungkin. Oleh sebab itu, kritik dan saran membangun sangat peneliti harapkan. Berawal dari penelitian pada alat peraga hukum pascal ini, diharapkan dapat muncul penelitian-penelitian pada alat yang sama dengan ide yang lebih inovatif, dengan variabel yang berbeda, misalnya dengan memberi variasi pada diameter pipa input, menggunakan tenaga motor untuk penggerak pada piston, menggunakan sensor untuk pembacaan tinggi Head dan lain sebagainya.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi peneliti dan pembaca pada umumnya.

Semarang, 20 Juli 2006

(7)

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, S. 1997. Prosedur Penelitian. Jakarta: Rineka Cipta.

Hadi, S. 1984. Statistik. Yogyakarta: Fakultas Psikologi UGM. Yogyakarta.

Sudjana. 1996. Metoda Statistika. Bandung: TARSITO.

Hanafie, Y. dan Longh, H. D. 1979. Teknologi Pompa Hidraulik Ram Buku Petunjuk untuk Pembuatan dan Pemasangan. Pusat ITB. Bandung.

Hariyanto, B. 2002. Optimasi Pompa Air Laut Energi Gelombang Tipe Flap.

Seminar Tesis. Program Pascasarjana UGM. Yogyakarta.

Jogaswara, E. 1994. Penggunaan Peralatan Mekanik Industri. Bandung: Armico.

Modi, P.N. dan S.M. Seht. 1991. Hydraulic and Fluid Mechanics (Incluiding Hydrailic Machines). Tenth Edition. Delhi: Rajinder Kumar Jain Standart Book House.

Orianto, M, 1984. Mekanika Fluida I. Yogyakarta: BPFE.

Pongmanda, S. 2001. Studi Efisiensi Pompa Air Laut Energi Gelombang Tipe Flap. Seminar Tesis. Program Pascasarjana UGM Yogyakarta.

Sa’diyyah, S.H. 2000. Pengaruh Lebar Bukaan Terhadap Efisiensi TAPCHAN.

Tugas Akhir S-1 JTS FT UGM, Yogyakarta.

Sears, Z. 1994. Fisika untuk Universitas. Bandung: Binacipta. Tahara, H. 2000.Pompa dan Kompresor. Jakarta: Pradnya Paramita.

Tim Penyusun. 1995. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Jakarta: Balai Pustaka. Triatmadja, R. 2001, Pompa Air Tenaga Gelombang untuk Irigasi Perikanan

Air Asin/ Payau. Usulan Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. UGM Yogyakarta.

Santoso, S. dan Tjiptono, F. Riset Pemasaran konsep dan aplikasi dengan SPSS.

(8)

ix

Tabel 1. Besar Faktor Hambatan... 13

Tabel 2. Format Lembar Observasi Pengambilan Data pada Setiap Tinggi Gaya Tekan (hf) ... 22

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Head dan Waktu pada Tinggi Gaya Tekan hf = 21 cm dan beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o... 38

Tabel 6. Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan hf = 21 cm dan beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o... 39

Tabel 7 Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan hf = 15 cm dan beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o... 39

Tabel 8. Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan hf = 10 cm dan beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o... 39

Tabel 9. Analisis of variant pada gaya tekan ... 43

Tabel 10. Koefisien persamaan regresi pada gaya tekan ... 43

Tabel 11. Analisis of variant pada tinggi gaya tekan ... 47

Tabel 12. Koefisien persamaan regresi pada tinggi gaya tekan ... 47

Tabel 13. Analisis of variant pada kemiringan pipa output ... 51

Tabel 14. Koefisien persamaan regresi kemiringan pipa output... 51

(9)

x

Gambar 1. Konstruksi dasar Pompa Reciprocal ... 8

Gambar 2. Prinsip kerja Hukum Pascal... 9

Gambar 3. Skema Posisi Piston pada Tabung dan Air pada Pipa Output... 11

Gambar 4. Kecepatan Aliran Fluida... 12

Gambar 5. Percepatan Torak... 14

Gambar 6. Skema Tekanan Mutlak dan Tekanan Atmosphere... 16

Gambar 7. Sketsa Instalasi Alat Peraga Hukum Pascal pada kemiringan Pipa Output 90o... 24

Gambar 8. Hasil Praktikum Alat Peraga Hukum Pascal pada kemiringan 90o.. 25

Gambar 9. Sketsa Instalasi Alat peraga Hukum Pascal pada Kemiringan 80o... 26

Gambar 10. Hasil Praktikum Alat peraga Hukum Pascal padaKemiringan 80o 27 Gambar 11. Sketsa Instalasi Alat peraga Hukum Pascal pada kemiringan 70o.. 28

Gambar 12. Hasil Praktikum Alat peraga Hukum Pascal pada kemiringan 70o29 Gambar 13. Bagan Metoda Penelitian ... 31

Gambat 14. Kurva Uji t... 32

Gambar 15. Besarnya Tekanan pada Pipa Output ...34

Gambar 16. Gaya yang Dibutuhkan untuk Menaikkan Fluida di Pipa Output...35

Gambar 17. Gambar ilustrasi kemiringan di Pipa Output 70o... 35

Gambar 18. Gambar Ilustrasi Kemiringan di Pipa Output 80o... 36

Gambar 19. Gambar Ilustrasi Kemiringan di Pipa Output 90o... 36

Gambar 20. Hubungan antara Gaya Tekan terhadap Head pada Kemiringan 70o ... 40

Gambar 23. Grafik Hubungan antara beban (F) terhadap Head... 42

(10)

xi

Kemiringan 90 . ... 46 Gambar 27. Grafik Hubungan antara tinggi gaya tekan terhadap Head... 46 Gambar 28. Hubungan antara Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada

Tinggi Gaya Tekan (hf) 21 cm... 48 Gambar 29. Hubungan antara Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada

Tinggi Gaya Tekan (hf) 15 cm... 49 Gambar 30. Hubungan antara Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada

(11)

xii Q = Kapasitas Pompa (cm3/menit) V = Volume yang dipindahkan (cm3) Vp = Volume pipa input (cm3)

Vpp = Volume pipa output (cm3) D = Diameter piston (cm)

hf = Tinggi gaya tekan/ langkah piston (cm) n = Putaran piston (put/menit)

F = Berat besi piringan (kg(f)) M = Massa (kg)

g = Pecepatan gravitasi (10 m/s2) P = Tekanan (N/m2 atau Pa) A = Luas bidang tekan (cm2)

ρ = Massa jenis (kg/m3)

γw = Berat unit air (kg/m3)

α = Kemiringan Pipa Output ( o )

h = Head (cm)

(12)

xiii

Lampiran 1 Tabel Hasil Pengujian... 56

Lampiran 2 Tabel Hasil Rata-rata ... 57

Lampiran 3 Tabel efficiency... 58

Lampiran 4 Cara Pembacaan Tabel ... 59

Lampiran 5 Instrumen dan Instalasi Penelitian... 61

Lampiran 6 Gambar Alat Peraga Hukum Pascal... 64

Lampiran 7 Gambar Bagian dari Alat Peraga Hukum Pascal... 65

(13)

A . Latar Belakang Masalah

Ketersediaan air yang memadai baik dari segi kuantitas maupun kualitas sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari–hari. Di beberapa tempat dengan elevasi lebih tinggi daripada elevasi sumber air, untuk tempat penyediaan air tersebut sering menemui masalah karena diperlukan upaya menaikkannya sebesar selisih elevasi (head) pada dua tempat tersebut.

Beberapa penelitian terdahulu berupaya mengkonversi sumber energi non BBM (Bahan Bakar Minyak) dengan memanfaatkan tenaga air. Penerapan pompa

hidran yang umum digunakan untuk memompa air dikaji oleh Brown et.al. (1950), Hanafie dan Longh (1979), dan Modi dan Seth (1992), baik hidram yang diterapkan di industri maupun masyarakat umum. Pompa air laut dengan tenaga gelombang di perairan pantai dikaji oleh Semo (dalam McCormick, 1981), Triatmadja (2001), Pongmanda (2001), Triatmadja (2002) dan Hariyanto (2002).

(14)

Untuk orang yang aku cintai SHTUntuk orang yang aku cintai SHT

Longh (1979) dan Modi dan Seth (1992). Hal demikian berdasar fakta dari hasil studi Modi dan Seth (1992) bahwa pompa reciprocal dapat digunakan untuk menaikkan fluida cair, umumnya air, dengan selisih elevasi tinggi sesuai dengan ketersediaan tenaga yang digunakan sebagai penggerak pompa.

Upaya penyempurnaan perwujudan prototype pompa air yang diharapkan tersebut dapat dilakukan dengan pendalaman teknologi pompa air tipe reciprocal

yang menjadi dasar dari aplikasi pompa air non BBM. Hal demikian penting sebab para ilmuwan maupun calon ilmuwan, khususnya dosen dan mahasiswa, belum memiliki kemampuan memadai tentang pompa tersebut. Kurangnya kompetensi tersebut antara lain berakar pada tidak tersedianya sarana peraga terkait di laboratorium, di samping kurangnya pustaka tentang pompa tipe

reciprocal tersebut. Penelitian ini berupaya mewujudkan alat peraga menaikkan muka air berdasar Hukum Pascal (Tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah) yang mendasari aplikasi pompa tipe reciprocal, dan salah satu komponen dasar dalam aplikasi pompa non BBM.

Hasil penelitian diharapkan juga dapat memberikan informasi tentang aspek-aspek hidraulik yang perlu diperhatikan dalam merancang pompa energi non BBM bagi berbagai pihak terkait, di samping sebagai alat peraga untuk memvisualisasikan teori dalam mata kuliah Mekanika Fluida dan Hidraulika di perguruan tinggi dan sekolah menengah.

(15)

pustaka-Untuk orang yang aku cintai SHTpustaka-Untuk orang yang aku cintai SHT

pustaka terdahulu, seperti pustaka yang ditulis oleh Modi dan Seth (1992). Selanjutnya penelitian serupa di masa yang akan datang akan dapat dipacu pengembangannya dengan informasi dasar yang lebih lengkap dan memadai.

B. Pembatasan dan Perumusan Masalah

Wawasan ilmuwan dan pelajar, terutama dosen dan mahasiswa, mengenai aplikasi Mekanika Fluida dan Hidraulika tentang pompa air tipe reciprocal perlu ditingkatkan salah satunya dengan menggunakan alat peraga. Alat peraga dirancang, direalisasikan, dikaji, serta dilengkapi prosedur pemakaian untuk memvisualisasikan Hukum Pascal guna menaikkan elevasi muka air. Berdasarkan uraian diatas maka permasalahan dalam penelitian dibatasi: untuk gaya tekan/besar Gaya (F) dalam kisaran 6,2-14 kgf, sedangkan tinggi gaya tekan(hf) yaitu 10 cm,15 cm, dan 21 cm dan kemiringan pipa output (α) yaitu: 70o, 80o, dan 90o terhadap sumbu horisontal. Sedangkan reduksi energi akibat kebocoran pada klep, belokan dan gesekan antara fluida dan dinding pipa tidak dikaji dalam penelitian ini.

(16)

C. Penegasan Istilah

Guna menghindari terjadinya kesalahan persepsi dalam memahami kajian pada laporan ini, maka peneliti memberikan penegasan beberapa istilah yang digunakan dalam kajian sebagai berikut :

1. Pengaruh: daya yang ada atau timbul karena perbedaan gaya tekan piston, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output yang akan menentukan atau berpengaruh pada head air di pipa output yang diamati dalam penelitian.

2. Variasi: berbagai alternatif ukuran atau dimensi. Besar gaya (F), tinggi gaya tekan (hf), kemiringan pipa output (αo).

3. Gaya tekan: besarnya kekuatan yang digunakan sebagai pendorong batang piston atau plunger pada alat peraga.

4. Tinggi Gaya Tekan: jarak piston atau plunger dari T.M.A (Titik Mati Atas) sampai T.M.B (Titik Mati Bawah) tabung (pipa input).

5. Pipa output: pipa yang disambungkan pada output alat peraga.

6. Kemiringan pipa output: sudut yang dibentuk oleh pipa output terhadap garis horisontal.

7. Head: suatu ketinggian fluida, akibat oleh adanya tekanan yang bekerja pada fluida tersebut.

8. Alat peraga: alat bantu untuk mendemonstrasikan atau memvisualisasikan bahan ajar dalam mendidik atau mengajar supaya bahan yang diajarkan menjadi lebih mudah dipahami peserta didik.

(17)

10. Menaikkan: usaha untuk memindahkan suatu substansi ke tempat atas atau elevasi yang lebih tinggi.

11. Elevasi muka air: tinggi muka air (t.m.a) pada suatu tempat atau titik terhadap bidang acuan, misal elevasi muka air kolam terhadap muka air laut.

D. Tujuan dan Manfaat

Penelitian bertujuan membuat prototype Alat Peraga Hukum Pascal untuk menaikkan elevasi muka air serta mengkaji Pengaruh gaya tekan, tinggi gaya tekan, dan kemiringan pipa output terhadap head sebagai aspek-aspek hidraulik pada penggunaan alat tersebut.

Hasil penelitian diharapkan dapat memberi manfaat, baik secara teoritis maupun praktis, antara lain:

1. Secara teoritis penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan tentang pengaruh variasi gaya tekan, tinggi gaya tekan, dan kemiringan pipa

output terhadap head pada Alat Peraga Hukum Pascal bagi semua pihak yang membutuhkan, bagi masyarakat akademis, ilmuan maupun praktisi. 2. Secara praktis, alat peraga yang telah dibuat diharapkan dapat dimanfaatkan

untuk peraga Hukum Pascal dalam pembelajaran Mekanika zat cair, khususnya air.

E. Sistematika Skripsi

(18)

Bagian Awal Skripsi berisi: halaman judul, halaman pengesahan, abstrak, motto, persembahan, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, daftar lampiran dan daftar simbol.

Bagian Isi Skripsi terdiri 5 bab yaitu: Bab I Pendahuluan, berisi latar belakang masalah; pembatasan dan perumusan masalah; penegasan istilah; tujuan dan manfaat penelitian; serta sistematika skripsi. Bab II Landasan Teori, berisi konsep dan teori pompa reciprocal, kapasitas pompa, hukum Pascal, tekanan hidrostatis serta gaya hidrostatik dan hipotesis. Bab III Metode Penelitian; berisi populasi dan sampel; variabel penelitian; instrumen penelitian; metode pengumpulan data) dan teknik analisis data. Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan, berisi hasil penelitian, data yang diperoleh dari pengukuran di laboratorium, pembahasan. Bab V Penutup, berisi simpulan dan saran penelitian.

(19)

A. Landasan Teori

1. Pompa Resiprocal

Pompa adalah suatu alat untuk memindahkan fluida (zat cair) dari suatu tempat satu ke tempat lainnya dengan cara menghisap dari sumbernya atau penampungan kemudian menekannya ke tempat yang diperlukan. Pompa banyak diaplikasikan untuk keperluan rumah tangga, industri, pertanian, pertambangan, otomotif dan lain sebagainya. Sebagai tenaga penggerak pompa dapat dipakai mulai dari tenaga manusia, tenaga listrik, tenaga bensin atau diesel dan lain sebagainya. Jenis pompa ada dua macam yaitu reciprocal (torak) dan sentrifugal

(rotari). Dalam penelitian ini dilihat dari konstruksinya alat peraga dikategorikan sebagai pompa reciprocal. Pompa reciprocal masih bisa dibagi lagi berdasarkan cara kerja, putaran, jumlah silinder dan sebagainya.

Kelebihan pompa resiprocal:

a. Tekanan yang dihasilkan biasanya tinggi, tidak tergantung kapasitas b. Pompa dapat bekerja dengan penghisapan kering

c. Menghasilkan tekanan tertentu. Kerugian pompa resiprocal:

a. Gaya inersia gerakan bolak-balik dari putaran piston mengakibatkan gerakan yang tidak mantap dari cairan dalam pipa isap dan tekan.

b. Kerja pompa butuh katup.

c. Untuk kapasitas tinggi butuh dimensi besar karena bekerja pada putaran rendah.

(20)

Gambar 1. Konstruksi Dasar Pompa Reciprocal

2. Kapasitas Pompa.

Kapasitas pompa adalah jumlah fluida yang dipindahkan dalam satuan waktu atau volume fluida tiap satuan waktu, misalnya: dalam satuan liter tiap sekon. Menurut Jogaswara (1994), jumlah fluida yang dipindahkan pada alat peraga adalah :

) ( 4

3 2

dm S D

V =π ...(1) Apabila piston diasumsikan berputar n putaran tiap menit maka volume yang dihasilkan tiap menit adalah

n S D

Q 2

4 π

= ...(2) Keterangan :

Q = kapasitas pompa (dm3/ menit) V = volume yang dipindahkan (cm3) D = diameter piston (cm)

(21)

Dalam kenyataannya fluida yang dipindahkan tersebut lebih kecil dari pada jumlah fluida secara teoritis hal ini disebabkan adanya kerugian atau hambatan.

Hambatan-hambatan yang terjadi pada alat peraga antara lain hambatan kecepatan fluida mengalir, hambatan gesekan antara fluida dan dinding atau pun karena belokan.

3. Hukum Pascal

Hukum Pascal dinyatakan sebagai berikut: “Tekanan (pressure) yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar

(magnitude) ke segala arah (direction)”.

Gambar 2. Prinsip Kerja Hukum Pascal

Jika pada penghisap 1 ditekan dengan gaya F1 maka zat cair akan menekan penghisap 1 ke atas dengan gaya p A1 , sehingga terjadi keseimbangan pada penghisap 1 dan berlaku :

1

Sesuai Hukum Pascal maka pada penghisap 2 bekerja gaya ke atas p A2 gaya yang seimbang dengan ini adalah gaya F2 yang bekerja pada penghisap 2

(22)

Dari kedua persamaan tersebut kita dapatkan

Perhitungan pada Hukum Pascal ini nantinya akan mendasari perhitungan pada alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air.

a. Tekanan Hidrostatik

Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik ke bawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan zat cair yang dikerjakan pada dasar wadah. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya disebut tekanan hidrostatik. Misal zat cair terdiri dari beberapa lapis, lapisan bawah ditekan oleh lapisan diatasnya sehingga menderita tekanan lebih besar. Lapisan paling atas hanya ditekan oleh udara sehingga tekanan pada permukaan zat cair sama dengan tekanan atmosfer.

Tekanan hidrostatik (p) zat cair dengan massa jenis ρ pada kedalaman h

dan percepatan gravitasi g dirumuskan dengan : h

Dalam penelitian ini, mekanisme tekanan tersebut diaplikasikan pada piston untuk menekan air di tabung piston ke pipa output.

Menurut Modi (1991), benda padat dalam air yang menerima gaya (F) ke bawah pada luasan benda (A) akan mendapat tekanan perlawanan ke atas (p) sebesar p = F/A dan F = p . A ...(6)

(23)

b. Gaya Hidrostatik

Tinggi tekanan air (h) selain dipengaruhi oleh p dan Α juga dipengaruhi

besar volume air yang dipindahkan dari tabung piston pada pipa input dan kapasitas pipa output. Karena itu, tinggi tekanan tersebut juga bergantung pada diameter piston (Dp), tinggi gaya tekan piston (hf), diameter pipa output (Dpp).

(a1) (b1) (c1)

(a2) (b2) (c2)

Gambar 3. Skema Posisi Piston pada Tabung dan Air pada Pipa Output

Tabung

90o 80o 70o

Hf21

Dp

F

Dpp

TMA

Pipa

90o 80o 70o

h h

h

F F

Hf21

Dpp

D

(24)

c. Hambatan

Hambatan-hambatan yang terjadi pada pompa torak di antaranya: hambatan kecepatan fluida yang mengalir ( baik pada pembuluh isap maupun pembuluh tekan), hambatan gesekan antara fluida dengan dinding-dinding pembuluh isap atau tekan karena adanya belokan–belokan pada pipa isap maupun tekan, gesekan yang terjadi pada saringan dan gesekan-gesekan dengan dinding lainnya. Hambatan karena percepatan yang terjadi pada torak yang berpengaruh terhadap gerakan katup dan percepatan katup adalah sebagai berikut ini.

1. Hambatan Kecepatan

Usaha gerak dari fluida yang mengalir pada suatu tabung dalam fisika berlaku:

2

jika pada saat menghisap kecepatannya C, dan hambatannya h1, maka:

C= kecepatan aliran fluida (m/detik)

Untuk kecepatan isap, C = 0,8 sampai dengan 1 m/detik Untuk kecepatan tekan, C = 1 sampai dengan 2 m/detik

m g

h

C

(25)

2. Hambatan - hambatan Karena Gesekan

Jika jumlah faktor hambatan karena gesekan adalah z maka jumlah hambatan

karena gesekan adalah:

(

mka

)

Jika persamaan (diatas) kita masukkan pada persamaan berikut,

Maka: h2 = ∑z . h1 (mka) ... (9) Keterangan:

Besarnya z dihitung berdasarkan persamaan berikut:

Untuk pipa lurus

Tabel 1. Besar Faktor Hambatan

Konstruksi belokan d/R Z (factor hambatan) 0,4

3. kerugian hambatan karena percepatan

Torak yang bergerak maju mundur mempunyai percepatan sebesar: a = R . ω2 (1 + R/S) untuk sebelah depan dan

a = R . ω2 (1 - R/S) untuk sebelah belakang

R

(26)

jika perbandingan R/S maksimum 5 1

= maka persamaan di atas menjadi:

a = R . ω2 (1±

Gambar 5. Percepatan Torak

amax = percepataan torak maksimum (m/s2)

= jari-jari engkol (m)

Percepatan air dalam saluran isap adalah

max

jika persamaan (1.51) kita masukkan ke dalam (1.53), maka didapat atau

Dari persamaan K = m . a, dengan gaya K merupakan perkalian dari tekanan air yang ada pada pipa isap dengan luas penampangnya, maka persamaan tersebut menjadi :

S D

R

n

(27)

K = m . a = h3 . Az

⇔ kita masukkan pada persamaan h3:

max

⇔ (lihat persamaan 12)

ρa = 1 kg/dm3

h3 = hambatan karena percepatan (mka)

1z = jarak dari pompa ke permukaan air dalam ketel angin isap (m) azmax = percepatan maksimum air dalam pipa isap (m/s2)

g = gravitasi (m/s2)

A = luas penampang torak (dm2) Az = luas saluran isap (dm2) Ρa = massa jenis cair

4. Kerugian pada katup dan torak

Jumlah gaya akibat tekanan fluida yang mengalir pada lubang laluan sama dengan jumlah gaya yang bekerja pada katup. Gaya-gaya pada katup antara lain: gaya berat pada katup, gaya pegas katup, gaya akibat massa dan percepatan dan gaya yang bekerja diatas katup itu sendiri.

(28)

d. Tekanan Mutlak dan Tekanan Atmosphere

Misalkan A dalam gambar dibawah ini menunjukkan suatu tekanan mutlak sebesar 3.013 bar. Tekanan meterannya pada saat itu akan tergantung pada tekanan atmosfir. Jika terkanan sebesar itu menjadi patokan untuk permukaan laut (1.013), maka tekanan meteran untuk A adalah 3.013 – 1.013 = 2 bar. Andaikata pada barometer sekarang terbaca suatu tekanan yang ekivalen denagan 1 bar, maka tekanan meterannya akan menjadi 3.013 – 1 = 2.013.

Misalkan B menyatakan suatu tekanan mutlak sebesar 0.513. harga ini diplot secara grafis sebagai lebih kecil dari patokan 1.013 bar dan tekanan meteran untuk B adalah 0.513 – 1.013 = -0.5 bar meteran. Jika tekanan atmosfirnya sekarang 1 bar, maka tekanan meteran untuk B adalah 0.513 – 1.013 = -0.487 bar meteran.

Misalkan c menyatakan suatu tekanan nol mutlak. Keadaan ini ekivalen dengan tekanan meteran “patokan” negatif sebesar -1.013 bar dan suatu tekanan meteran negatif yang sekarang besarnya -1.0 bar.

Kesimpulan-kesimpulan yang telah ditarik bersifat penting. Tekanan-tekanan meteran (gage) yang negatif tidak dapat melampaui batas teoritis Tekanan-tekanan atmosfir yang berlaku atau suatu harga patokan -1.013 bar. Tekanan-tekanan mutlak tidak dapat memiliki harga negatif.

3.013 mutlak

2 meteran (gage) A

2.013 meteran (gage)

Atmos patokan 1.013

Nol mutlak

Atmos sekarang = 1.0 1.013 mutlak

Nol multi. - 1.013 meteran at - 1.0 meteran

C -0.487 meteran -0.5 meteran

0.513 mutlak

.

B

(TEKANAN DALAM bar)

(29)

B. Hipotesis

Berdasarkan uraian terdahulu, maka dapat dinyatakan peneliti mengambil hipotesa, yaitu:

Ada pengaruh variasi besar, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output

(30)

A. Populasi dan Sample

Populasi dari kesimpulan ilmiah adalah sesuatu yang tidak dapat digambarkan luasnya. Kesimpulan yang diambil dari sejumlah obyek terbatas yang hendak digeneralisasikan pada sejumlah obyek sejenis yang jauh lebih banyak. Lebih jauh lagi, kesimpulan yang diambil tidak hanya berlaku bagi yang sudah terjadi saja, melainkan juga bagi peristiwa-peristiwa yang bakal terjadi.

Apabila sejumlah peneliti hanya dapat meneliti sejumlah obyek atau sejumlah peristiwa yang terbatas jumlahnya dan ia hendak menggeneralisasikan kesimpulan penelitiannya itu pada sejumlah obyek atau peristiwa yang tak terbatas, yang belum diketahui dan yang belum pernah diselidiki, maka pastilah peneliti itu tidak mungkin berbicara dengan bahasa yang eksak. Apa yang dapat Ia lakukan adalah berbicara dengan bahasa probability (bahasa kemungkinan) (Hadi 1984: 217-218). Kemungkinan yang dimaksud adalah kemungkinan yang beralasan yaitu kemungkinan terkecil dan kemungkinan terbesar. Dimana alasan dari kemungkinan tersebut adalah ciri dari pada gejalanya sendiri, yang secara ekperimental sesuai dengan teoritis.

(31)

populasi. Istilah penduduk pada hakekatnya tidak saja menunjuk sejumlah individu yang berwujud manusia (Hadi 1984: 220-221).

Populasi adalah totalitas semua nilai yang mungkin, baik hasil menghitung maupun pengukuran, kuantitatif ataupun kualitatif, daripada karakteristik tertentu mengenai sekumpulan obyek yang lengkap dan jelas. Sample adalah sebagian yang diambil dari populasi (Sudjana 1996: 161).

Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah besar, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output pada alat peraga hukum pascal, memiliki kriteria sebagai berikut:

1. Besar gaya tekan dengan batasan 6,2 kgf sampai dengan 14 kgf. pada alat peraga hukum Pascal.

2. Tinggi gaya tekan dengan batasan 10 cm sampai dengan 21 cm. pada alat peraga hukum Pascal.

3. Kemiringan pipa output dengan batasan 70o sampai dengan 90o terhadap sumbu horisontal pada alat peraga hukum Pascal.

Sedangkan yang dimaksud sample pada penelitian ini yaitu:

1. Besar gaya tekan yaitu: 6,2 kg(f); 6,7 kg(f); 7,2 kg(f); 7,7 kg(f); 8,2 kg(f); 8,8 kg(f); 9,3 kg(f); 9,8 kg(f); 10,3 kg(f); 10,8 kg(f); 11,4 kg(f); 11,9 kg(f); 12,4 kg(f); 12,9 kg(f); 13,4 kg(f); dan 14 kg(f).

2. Tinggi gaya tekan yaitu: 10 cm; 15 cm; dan 21 cm.

3. Kemiringan pipa output adalah 70o; 80o; dan 90o terhadap sumbu horisontal.

(32)

sample dan terdapat beberapa macam sampling diantaranya random sampling, nonrandom sampling. Random sampling adalah suatu cara pengambilan sample

dengan memberikan kesempatan pada semua individu dalam populasi untuk memperoleh kesempatan yang sama untuk ditugaskan menjadi anggota sample. Nonrandom sampling adalah cara pengambilan sample dengan tidak semua individu dalam populasi diberikan kesempatan yang sama untuk ditugaskan menjadi anggota sample (Hadi 1984:225).

Teknik pengambilan sample pada penelitian ini menggunakan teknik pengambilan sample nonrandom/ nonrandom sampling. Dimana pada penelitian ini tidak semua individu dalam populasi diberi kesempatan yang sama untuk ditugaskan menjadi anggota sample.

B. Variabel Penelitian

Variabel-variabel dalam penelitian ini, meliputi:

1. Variabel bebas adalah variabel yang memiliki nilai bebas dan menjadi sebab perubahan pada variabel terikat (Sugiyono,1994). Dalam penelitian ini yang menjadi variabel bebas adalah variasi gaya tekan (F), tinggi gaya tekan (hf) serta variasi kemiringan pipa output (α).

2. Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas (Sugiyono, 1994). Dalam penelitian ini, variabel terikat yang digunakan adalah head (h) pada alat peraga Hukum

Pascal.

(33)

variable-variabel lainnya (Sugiyono, 1994). Dalam penelitian ini, variabel kontrol adalah diameter pipa input (Dp) dan diameter pipa output (Dpp) pada Alat Peraga Hukum Pascal.

Nilai diameter pipa input diset sebesar 7,6 cm sedangkan nilai diameter pipa

output diset sebesar 2,54 cm (1 inch).

C. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian adalah alat-alat yang digunakan untuk memperoleh data. Instrumen dimaksud meliputi:

1. Air sebagai fluida yang diamati dalam Alat Peraga Hukum Pascal. 2. Alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air. 3. Pipa output yaitu pipa dari bahan plastik transparan dengan

diameter 2,54 cm (1 inch).

4. Beban sendiri (berat piston dan torak) pada alat peraga Hukum Pascal adalah 6,2 kg (gaya tekan minimal). Beban tambahan adalah besi piringan dengan berat berturut-turut adalah: 0,5 kg; 1 kg; 1,5 kg; 2 kg; 2,6 kg; 3,1 kg; 3,6 kg; 4,1 kg; 4,6 kg; 5,2 kg; 5,7 kg; 6,2 kg; 6,7 kg; 7,2 kg dan 7,8 kg. Dengan demikian dalam penelitian ini terdapat 16 variasi pembebanan sebagai gaya tekan yaitu: 6,2; 6,7; 7,2; 7,7; 8,2; 8,8; 9,3; 9,8; 10,3; 10,8; 11,4; 11,9; 12,4; 12,9; 13,4; 14 kg(f).

5. Waterpass untuk mengetahui kondisi muka air dengan elevasi muka air yang sama.

(34)

7. Meteran untuk mengukur head di pipa output.

8. Lembar observasi digunakan untuk mencatat data hasil eksperimen terhadap obyek penelitian. Adapun format lembar observasi pengambilan data untuk setiap pengukuran head pada pipa output yang dipakai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.

Tabel 2. Format Lembar Observasi Pengambilan Data pada Setiap Tinggi Gaya Tekan (hf)

Uji 1 Uji 2 Uji 3

h

f ( cm )

α

(

o

)

F

[kg(f )]

h(cm) t (s) h(cm) t (s) h(cm) t (s)

70

80 21

90

Keterangan :

hf = tinggi gaya tekan (cm)

α

= kemiringan pipa output ( o )

F = gaya tekan [kg(f)]

t = waktu pencapaian head (s)

h = head (cm)

di mana :

Dp = diameter pipa input adalah tetap = 7,6 cm Dpp = 2,54 cm (1 inch)

D. Metode Pengumpulan Data

1. Jalannya Penelitian

a. Persiapan penelitian

(35)

2) Memeriksa kondisi alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air, pastikan dalam kondisi baik.

3) Mengatur/ setting tinggi gaya tekan pada tabung input sehingga diperoleh tiga variasi tinggi gaya tekan (hf), yaitu: 21 cm; 15 cm; dan 10 cm.

4) Menyiapkan sejumlah besi piringan sebagai beban tambahan untuk gaya tekan (F) pada alat peraga, yaitu: 0,5 kg sampai 7,8 kg.

5) Mengatur/ setting besarnya kemiringan pipa output (α) sehingga diperoleh 3 variasi kemiringan pipa output (α), yaitu: 90o, 80o, 70o terhadap sumbu horizontal.

Bentuk instalasi alat peraga Hukum Pascal dalam penelitian ini adalah seperti Gambar no. 3. Alat tersebut dibuat dengan langkah kerja sebagai berikut: ketika handle diputar maka sampai batas tertentu penahan akan lepas. Ini menyebabkan poros dan piston bergerak ke bawah karena adanya beban (besi piringan). Gerakan ini menyebabkan fluida (air) terdorong ke pipa penyalur dan pipa outputdengan demikian bisa dilihat besarnya head pada pipa output.

(36)

Gambar 7. Sketsa Instalasi Alat Peraga Hukum Pascal Kemiringan 90o

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

b. Pelaksanaan penelitian

Alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air merupakan alat yang sifatnya masih baru, sedangkan head sesungguhnya akan berbeda dengan perhitungan teoritis karena adanya faktor hambatan. Namun demikian, dalam penelitian akan diusahakan agar hambatan tersebut menjadi seminim mungkin .

Pelaksanaan eksperimen dilakukan dengan langkah–langkah sebagai berikut : 1. Masukan air pada alat peraga melalui pipa output .

2. Ukur dan setting tinggi fluida (air) pada tabung input dengan waterpass, apabila berlebih kurangi dengan membuka kran pembuangan.

3. Atur/ setting kemiringan pipa output pada alat peraga. Dalam penelitian ini, kemiringan pipa output (α) adalah sebanyak 3 variasi yaitu 90o; 80o; dan 70o untuk setiap vaiasi besar gaya (F) tekan dan tinggi gaya tekan (hf).

4. Berikan gaya tekan (F) pada tabung input yang telah disiapkan, misal seberat 6,7 kg(f), dengan memutar handle pada bagian atas alat peraga.

5. bersamaan dengan terlepasnya penahan poros piston (titik mati atas) yang telah diberi beban sebagai gaya tekan fluida (air) pada tabung input, hidupkan

stopwatch (t = 0 s) dan matikan ketika piston berada pada titik mati bawah di tabung input.

6. Segera tutup air dengan memutar stop kran, ketika piston berada pada titik mati bawah di tabung input.

7. Ukur head pada pipa output dengan menggunakan meteran.

(43)

Gambar 13. Bagan Metoda Penelitian

Pembahasan, Kesimpulan dan Saran 1. Pembahasan: mencakup pada Grafik (lihat

hasil penelitian)

2. Kesimpulan: Gaya, Tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output berpengaruh terhadap head pada alat peraga hukum pascal

3. Saran: kembangkan lebih lanjut dengan gerakan piston secara siklik

Analisis Data

Olah data statistik untuk generalisasi hasil penelitian

Hasil penelitian :

• Tabel data hasil penelitian (lihat hasil penelitian lampiran 1)

• Grafik hubungan antara : 1. Gaya tekan terhadap head

2. Tinggi gaya tekan terhadap head

3. Kemiringan pipa output terhadap

head

Variabel Penelitian

1. Bebas : variasi gaya tekan(F), tinggi gaya tekan (hf) dan kemiringan pipa

output (α)

2. Terikat : Head (h)

Populasi dan sample:

1. Populasi : besar, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output

2. Sampel : Besar gaya tekan yaitu: 6,2; 6,7; 7,2; 7,7; 8,2; 8,8; 9,3; 9,8; 10,3; 10,8; 11,4; 11,9; 12,4; 12,9; 13,4; 14 kg(f), tinggi gaya tekan yaitu: 10 cm; 15 cm; 21 cm dan kemiringan pipa output adalah 70o; 80o; 90o terhadap sumbu horisontal.

Instrument dan Instalasi Penelitian Lihat lampiran 5

Besar Gaya, Tinggi Gaya Tekan dan Kemiringan Pipa Output :

Tertuang dalam 3 sub parameter penelitian : 1. Pengaruh besar gaya tekan terhadap

Head pada alat peraga.

2. Pengaruh tinggi gaya tekan terhadap

Head pada alat peraga

3. Pengaruh kemiringan pipa output

terhadap Headpada alat peraga Upaya yang Ditempuh :

Membuat prototype alat peraga hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air guna mengkaji pengaruh gaya, tinggi gaya tekan serta kemiringan pipa output

terhadap head pada alat peraga dengan diameter tabung input 7,6 cm, tinggi lintasan piston 21 cm dan diameter pipa output 2,54 cm.

Permasalahan :

Seberapa besar pengaruh gaya, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa

output terhadap head air pada alat peraga Hukum Pascal untuk menaikkan elevasi muka air

Pengaruh Variasi Besar, Tinggi Gaya Tekan dan Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada Alat Peraga Hukum Pascal

(44)

E. Teknik Analisis Data

Dalam penelitian ini digunakan pengolahan dan analisis statistik. Penelitian ini untuk mengolah data yang terkumpul berupa angka-angka kemudian dimasukkan ke dalam rumus-rumus, selanjutnya hasil perhitungan ditampilkan secara grafis dalam bentuk polygon.

Analisis statistik yang digunakan adalah teknik analisis regresi sederhana dengan menggunakan program SPSS versi 11.0. Adapun dasar pengambilan keputusan adalah sebagai berikut:

Hipotesis yang digunakan

H0 = koefisien regresi tidak signifikan H1 = koefisien regresi signifikan untuk uji t: (dilakukan dalam dua sisi)

Gambar 14. Kurva Uji t

Jika t hitung > t tabel, maka Ho ditolak. Jika t hitung < t tabel, maka Ho diterima.

Perhitungan t tabel didapat dengan cara sebagai berikut: Untuk interval kepercayaan menggunakan 5%,

-t _+t

(45)

Derajat kebebasan = jumlah data – df , kemudian dilihat pada tabel t untuk menentukan nilai t tabel (lampiran 4 ).

Untuk uji probabilitas

jika probabilitas > 0,05, maka H0 diterima dan jika probabilitas < 0,05, maka H0 ditolak.

Adapun dalam pengolahan data menggunakan dasar perhitungan, contoh perhitungan sebagai berikut:

1. Perhitungan volume air yang dipindahkan dari pipa input/ tabung dengan Dp = 7,6 cm, secara teoritis berdasarkan (persamaan 1) adalah:

f

2. Perhitungan volume yang dipindahkan untuk hf = 15 cm diperoleh

(46)

V =

3. Perhitungan volume yang dipindahkan untuk hf = 10 cm didapat:

)

5. Perhitungan besarnya gaya tekan di titik 1 pada pipa output karena tekanan hidrostatis pada head tertinggi teoritis (Dpp = 1 inch) sesuai dengan (persamaan 5) adalah:

p = ρ g h

= 1000 kg/m3 10 m/s2 (1,88 m) = 18800 kg/m s2

Berdasarkan Hukum Pascal,

p =

Gambar 15. Besarnya Tekanan pada Pipa Output

(47)

6. Perhitungan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menekan piston pada

(Ini adalah gaya minimal yang dibutuhkan oleh piston untuk bisa menekan sejumlah air dengan volume 0,9522 cm3 pada tabung input)

7. Perhitungan head pada pipa output dengan sudut kemiringan α=70o

y

Gambar 17. Gambar Ilustrasi Kemiringan di Pipa Output (70o)

A2 A1

F1 F2

1

pA pA2

Gambar 16. Gaya yang Dibutuhkan untuk Menaikkan Fluida di Pipa Output

h 90o_{= 188,01 cm}

20o

70o

Y = 188,01 cm

(48)

8. Perhitungan head untuk pipa output dengan kemiringan 80o.

Gambar 18. Gambar Ilustrasi Kemiringan di Pipa Output (80o)

9. Perhitungan head untuk pipa output dengan kemiringan 90o.

188,01cm

(49)

10.Perhitungan Efficiency Perbandingan Head teoritis dan Head terukur untuk

hf 21 cm kemiringan pipa output (α) 80o pada gaya tekan (F) 12,4 kgf.

(50)

A. Hasil Penelitian

1. Hasil Pengukuran Head dan Waktu untuk Mencapai Head

Data yang diperoleh dari eksperimen masih berupa data mentah. Data ini

selanjutnya diolah menjadi parameter Pengaruh Variasi Besar Gaya Tekan (F),

Tinggi Gaya Tekan (hf), dan Kemiringan Pipa Output (α) Terhadap Head pada Alat Peraga Hukum Pascal untuk Menaikkan Elevasi Muka Air.

Data hasil penelitian dicatat pada lembar observasi dan selama penelitian

menghasilkan sejumlah data berupa angka-angka tinggi head pada alat peraga Hukum Pascal. Terlihat pada lampiran.

Pengukuran head dalam penelitian ini menghasilkan angka-angka yang kemudian dimasukkan dalam tabel sebagai berikut.

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Head dan Waktu pada Tinggi Gaya Tekan

hf = 21 cm dan Beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o Uji 1 Uji 2 Uji 3

h

f

(cm)

α

F

Kg(f) h(cm) t (s) h(cm) t (s) h(cm) t (s) 70o 6,2 69 0.85 65 0.78 69 0.87

80o 6,2 70 0.8 0 87 0.82 78 0.90 21

90o 6,2 120 1.02 116 0.98 112 1.02

hf = 15 cm dan Beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o Uji 1 Uji 2 Uji 3

h

f

(cm)

α

F

Kg(f) _h(cm) _{t (s)} _h(cm) _{t (s)} _{h(cm) t}_(s) 70o 6,2 86 0.84 87 0.83 88 0.82

80o 6,2 91 0.66 103 0.83 108 0.72 15

(51)

Data diatas merupakan beban sendiri yaitu beban dari rangkaian piston itu

sendiri. Data tersebut kemudian dirata-rata guna memperoleh grafik hubungan

antara besar, tinggi gaya tekan (hf) dan kemiringan pipa output (α) terhadap head. Tabel 6. Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan

hf = 21 cm dan Beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o

Tabel 7. Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan

hf = 15 cm dan Beban F = 6,2 kg(f) pada Kemiringan Pipa Output 70o, 80o, 90o

Tabel 8. Data Hasil Rata-rata Pengukuran pada Tinggi Gaya Tekan

(52)

y = 9,189x + 69,643

Data mentah hasil pengukuran yang telah diolah ditampilkan dalam bentuk

grafik-grafik berikut untuk memudahkan pengukuran dan pembahasan. 1.Hubungan antara Gaya Tekan (F) terhadap Head (h).

Gambar 20. Hubungan Antara Gaya Tekan terhadap Head pada Kemiringan 70o

Berdasarkan pada grafik hubungan antara gaya tekan terhadap head pada kemiringan pipa output 70o diatas menunjukkan bahwa semakin besar gaya tekan/ beban yang diberikan pada piston untuk mendorong air pada tabung input maka

head yang dihasilkan pada pipa output akan semakin bertambah besar/ tinggi. Hal ini dikarenakan gaya tekan (F) yang diberikan pada piston menyebabkan tekanan di dasar piston (p) (TMB; Gambar: 3) bertambah sesuai (persamaan 6) p = F/A; dengan lingkup luas tampang pipa (A) konstan. Dengan bertambahnya tekanan (p)

(53)

y = -0,5328x2_{+ 18,704x + 51,728}

Fenomena tersebut juga terjadi pada kemiringan 80o dan 90o dimana

kecenderungan yang terjadi adalah head akan semakin bertambah besar/tinggi.

Grafik diatas menunjukkan hal yang sama seperti pada grafik 70o (gambar

16), bahwa semakin besar gaya tekan/ beban yang diberikan pada piston untuk

mendorong air pada tabung input maka head yang dihasilkan pada pipa output

akan semakin bertambah besar/ tinggi. Dimana sebagai contoh head yang dicapai untuk setiap tinggi gaya tekan (lihat grafik gambar:18) dengan F (gaya tekan) 9,8 kgf untuk hf 10 alat mampu mencapai head sebesar 99 cm, sementara untuk F

10,8 kgf mampu mencapai head 104 cm dan untuk F = 14 kgf mampu mencapai

head sebesar 117 cm, sedangkan pada tinggi gaya tekan 15 cm dengan gaya tekan 9,8 kgf mampu mencapai head sebesar 141 cm, sementara untuk F 10,8 kgf

(54)

Beban secara umum dapat disimpulkan kecenderungan yang terjadi pada head adalah semakin bertambah besar/ tinggi. Fenomena tersebut tidak saja terjadi pada

kemiringan pipa output 70o dan 80o saja tetapi juga pada kemiringan pipa output

90o ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Analisis statistik (Regresi sederhana)

(55)

ANOVAb

7744,988 1 7744,988 315,206 ,000a

343,997 14 24,571

Squares df Mean Square F Sig.

Predictors: (Constant), BEBAN a.

Dependent Variable: HEAD b.

Coefficientsa

42,399 5,356 7,916 ,000

9,193 ,518 ,979 17,754 ,000

(Constant)

Tabel 9. Analisis of Variant pada Gaya Tekan

Dari uji anova atau uji F, diketahui F hitung 315,206 dengan tingkat

signifikansi 0,000. Dari nilai probabilitas jika probabilitas > 0,05, maka H0

diterima dan jika probabilitas < 0,05, maka H0 ditolak.

Karena Probabilitas 0,000 lebih kecil dari 0,05 maka dapat dikatakan

bahwa gaya tekan atau beban berpengaruh signifikan terhadap head.

Tabel 10. Koefisien Persamaan Regresi pada Gaya Tekan

Pada Tabel 10 diperoleh persamaan regresi sebagai berikut

Y = 42,399 + 9,193 X

Dimana:

Y = head.

X = Gaya tekan.

Uji t digunakan untuk menguji signifikansi antara konstanta dan variabel,

diperoleh hasil sebagai berikut:

(56)

y = 9,189x + 69,643

Uji dilakukan dua sisi, didapat nilai t tabel = 2,1314.

Oleh karena nilai t hitung (17,754) > t tabel (2,1314), maka H0 ditolak.

Pada tabel diatas, terlihat pada kolom signifikan (sig) adalah 0,000 dengan

kata lain lebih kecil dari 0,05, maka H0 ditolak. Dengan demikian dapat dikatakan

bahwa variabel beban berpengaruh signifikan terhadap variabel head. 2.Hubungan antara Tinggi Gaya Tekan (hf) terhadap Head (h).

Gambar 24. Hubungan Antara Tinggi Gaya Tekan terhadap Head

pada Kemiringan 70o

Berdasarkan pada grafik hubungan antara tinggi gaya tekan terhadap head

(57)

y = -0,5328x2_{+ 18,704x + 51,728}

= . Dengan bertambahnya volume tabung input (V) mengakibatkan

head (h) pada pipa output bertambah tinggi/ besar.

Hasil tersebut tidak saja terjadi pada kemiringan pipa output 70o tetapi juga pada kemiringan pipa output 80o dan 90o.

pada Kemiringan 80o

Gambar diatas bahwa semakin besar tinggi gaya tekan piston untuk

mendorong air pada tabung input maka head yang dihasilkan pada pipa output

akan semakin bertambah besar/ tinggi. Sebagai contoh head yang dicapai untuk setiap tinggi gaya tekan (lihat grafik gambar:21) untuk hf 10 dengan F (gaya tekan) 11,4 kgf alat mampu mencapai head sebesar 108 cm, sementara untuk F

12,4 kgf mampu mencapai head 112 cm dan untuk F = 13,4 kgf mampu mencapai

(58)

Tinggi gaya tekan

160 cm. Kemudian pada tinggi gaya tekan 21 cm dengan gaya tekan 11,4 kgf

mampu mencapai head sebesar 199 cm sementara untuk F 12,4 kgf mampu mencapai head 206 cm dan untuk F = 13,4 kgf mampu mencapai head 208 cm. Sehingga secara umum dapat disimpulkan kecenderungan yang terjadi pada head

adalah semakin bertambah besar/ tinggi. Fenomena tersebut tidak saja terjadi pada

kemiringan pipa output 70o dan 80o saja tetapi juga pada kemiringan pipa output

90o yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

pada Kemiringan 90o

(59)

Coefficientsa

94,258 16,224 5,810 ,109

3,385 1,015 ,958 3,334 ,186

(Constant)

695,087 1 695,087 11,114 ,186a

62,543 1 62,543

Predictors: (Constant), HF a.

Tabel 11. Analisis of Variant pada Tinggi Gaya Tekan

signifikansi 0,186. Karena Probabilitas 0,186 lebih besar dari 0,05 maka dapat

dikatakan bahwa tinggi gaya tekan berpengaruh tidak signifikan terhadap head.

Tabel 12. Koefisien Persamaan Regresi pada Tinggi Gaya Tekan

Pada Tabel diatas diperoleh persamaan regresi sebagai berikut

Y = 94,258 + 3,385 X

Dimana:

Y = Head.

X = Tinggi gaya tekan.

Perhitungan t tabel: untuk tingkat signifikansi 5 %

(60)

y = 9,6466x + 78,9

y = 7,2859x + 116,26

y = 9,189x + 69,643

50 75 100 125 150 175 200 225

6,2 6,7 7,2 7,7 8,2 8,8 9,3 9,8 10,3 10,8 11,4 11,9 12,4 12,9 13,4 14,0

h (

c

m

)

Head untuk 70 derajat Head untuk 80 derajat Head untuk 90 derajat

F (kgf)

Uji dilakukan dua sisi, didapat nilai t tabel = 4,3027

Oleh karena nilai t hitung (3,334) < t tabel (4,3027), maka H0 diterima.

Pada tabel diatas, terlihat pada kolom signifikan (sig) adalah 0,186 dengan

kata lain lebih besar dari 0,05, maka H0 diterima. Dengan demikian dapat

dikatakan bahwa variabel tinggi gaya tekan berpengaruh tidak signifikan terhadap

variabel head.

3.Hubungan antara Kemiringan Pipa Output (α) terhadap Head (h).

Gambar 28. Hubungan Antara Kemiringan Pipa Output terhadap Head pada Tinggi Gaya Tekan (hf) 21 cm.

Berdasarkan grafik hubungan antara kemiringan pipa output terhadap head

pada tinggi gaya tekan (hf) 21 cm diatas menunjukkan bahwa semakin besar kemiringan yang dilakukan pada pipa output (α) terhadap sumbu horisontal maka kecenderungan head yang dihasilkan pada pipa output adalah semakin bertambah. Hal ini sesuai (persamaan 17) h = y. Sinα, karena sin α berbanding lurus

(61)

y = 4,2587x + 87,259 y = 3,7796x + 105,33

y = 4,5017x + 112,07

80 100 120 140 160 180

6,2 6,7 7,2 7,7 8,2 8,8 9,3 9,8 10,3 10,8 11,4 11,9 12,4 12,9 13,4 14,0

h (

c

m

)

Head untuk 70 derajat Head untuk 80 derajat

Head untuk 90 derajat

F (kgf)

Hal tersebut tidak hanya terjadi pada tinggi gaya tekan (hf) 21 cm saja, tetapi juga terjadi pada tinggi gaya tekan lainnya yaitu: hf 15 cm dan hf 10 cm.

Kemiringan pipa output terhadap sumbu horisontal berpengaruh terhadap head ini terbukti pada gambar grafik diatas bahwasannya pada kondisi kemiringan yang

semakin besar terhadap sumbu horisontal head yang dihasilkan pun juga semakin bertambah besar. Pada kemiringan 70o dengan beban 10,8 kgf untuk tinggi gaya tekan hf 15 cm menghasilkan head sebesar 136 cm sementara untuk kemiringan 80o dengan beban dan tinggi gaya tekan yang sama menghasilkan head sebesar 145 cm sedangkan pada kemiringan 90o menghasilkan head sebesar 164 cm. Dengan demikian dapat disimpulan bahwa semakin bertambah kemiringan pipa

(62)

Kemiringan

Head untuk 70 derajat Head untuk 80 derajat Head untuk 90 derajat

F (kgf)

Gejala bertambah besar nilai head tersebut tidak hanya terjadi pada tinggi

gaya tekan (hf) 21 cm dan 15 cm saja, tetapi juga terjadi pada tinggi gaya tekan hf

10 cm.

(63)

Coefficientsa

-5,120 37,050 -,138 ,913

1,891 ,461 ,972 4,104 ,152

(Constant)

715,176 1 715,176 16,846 ,152a

42,454 1 42,454

Predictors: (Constant), KEMIRINGAN a.

Tabel 13. Analisis of Variant pada Kemiringan Pipa Output

signifikansi 0,152. Karena Probabilitas 0,152 lebih besar dari 0,05 maka dapat

dikatakan bahwa kemiringan gaya tekan berpengaruh tidak signifikan terhadap

head.

Tabel 14. Koefisien Persamaan Regresi pada Kemiringan Pipa Output

Pada Tabel diatas diperoleh persamaan regresi sebagai berikut

Y = -5,120 + 1,891 X Dimana:

Y = Head.

X = Kemiringan pipa output.

Perhitungan t tabel: untuk tingkat signifikansi 5 %

df (derajat kebebasan) = jumlah data – 1 = 3 – 1 = 2.

(64)

Oleh karena nilai t hitung (4,104) < t tabel (4,3027), maka H0 diterima.

Pada tabel 13, terlihat pada kolom signifikan (sig) adalah 0,152 dengan

kata lain lebih besar dari 0,05, maka H0 diterima. Dengan demikian dapat

dikatakan bahwa variabel kemiringan gaya tekan berpengaruh tidak signifikan

terhadap variabel head.

4.Efficiency (η) (Perbandingan HeadTeoritis dan Head Terukur dari Alat Peraga Hukum Pascal).

Tabel 15. Efficiency pada Beban 12,4 kgf

head teoritis (cm) head terukur (cm) Efficiency (η)

hf

(cm) V (cm³) α 90° α 80° α 70° α 90° α 80° α 70° α 90° α 80° α 70°

21 952.20 294 290 276 215 206 191 0.73 0.71 0.69 15 680.12 288 284 271 167 156 139 0.58 0.55 0.51 10 453.00 283 279 266 121 112 97 0.43 0.40 0.36

Tabel efficiency (η) di atas, diperoleh berdasarkan perhitungan secara teoritis. Hasil pada head terukurdiambil pada saat penelitian dengan gaya tekan (F) 12,4 kgf. Berdasarkan tabel di atas, tampak bahwa efficiency (η) untuk hf

sebesar 21, 15 dan 10 cm berturut-turut adalah semakin rendah. Hal ini sesuai

(persamaan 18)efficiency (η), yaitu

teoritis terukur

h h

=

η , apabila efficiency mendekati 1

(65)

A. SIMPULAN

Berdasarkan analisis hasil pengujian dan pembahasan hasil analisis, maka dapat diambil simpulan sebagai berikut:

1.Gaya tekan berpengaruh pada Head. Makin besar gaya tekan, maka Head

akan makin tinggi. Variabel gaya tekan, berpengaruh signifikan terhadap variabel Head.

2.Tinggi gaya tekan berpengaruh terhadap Head. Makin tinggi gaya tekan, maka Head akan makin tinggi. Variabel tinggi gaya tekan berpengaruh tidak signifikan terhadap Head.

(66)

B. SARAN

1.Agar diperoleh hasil penelitian tentang Head yang lebih baik, maka dibutuhkan suatu tabung input yang transparan dengan demikian pengaturan tinggi gaya tekan dan langkah tekan bisa diamati secara visual sehingga data akan lebih signifikan.

2.Penelitian ini hanya memvariasikan besar gaya tekan, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output untuk mengetahui Head pada alat peraga yang konstruksinya secara umum menyerupai pompa tipe resiprocal sehingga perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan motor penggerak dan katup sehingga aliran akan bersifat kontinyu dan lebih banyak lagi aspek-aspek fluida yang bisa dipelajari.

3.Pada tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa Output perlu diperbanyak

range penelitiannya agar dapat diketahui pengaruhnya terhadap Head,

apakah signifikan atau tidak signifikan.

4.Alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air ini lebih sesuai untuk media pengajaran tentang cairan, sehingga perlu sebanyak mungkin dibuat dan digunakan.

(67)

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, S. 1997. Prosedur Penelitian. Jakarta: Rineka Cipta.

Hadi, S. 1984. Statistik. Yogyakarta: Fakultas Psikologi UGM. Yogyakarta.

Sudjana. 1996. Metoda Statistika. Bandung: TARSITO.

Hanafie, Y. dan Longh, H. D. 1979. Teknologi Pompa Hidraulik Ram Buku Petunjuk untuk Pembuatan dan Pemasangan. Pusat ITB. Bandung.

Hariyanto, B. 2002. Optimasi Pompa Air Laut Energi Gelombang Tipe Flap.

Seminar Tesis. Program Pascasarjana UGM. Yogyakarta.

Jogaswara, E. 1994. Penggunaan Peralatan Mekanik Industri. Bandung: Armico.

Modi, P.N. dan S.M. Seht. 1991. Hydraulic and Fluid Mechanics (Incluiding Hydrailic Machines). Tenth Edition. Delhi: Rajinder Kumar Jain Standart Book House.

Orianto, M, 1984. Mekanika Fluida I. Yogyakarta: BPFE.

Pongmanda, S. 2001. Studi Efisiensi Pompa Air Laut Energi Gelombang Tipe Flap. Seminar Tesis. Program Pascasarjana UGM Yogyakarta.

Sa’diyyah, S.H. 2000. Pengaruh Lebar Bukaan Terhadap Efisiensi TAPCHAN.

Tugas Akhir S-1 JTS FT UGM, Yogyakarta.

Sears, Z. 1994. Fisika untuk Universitas. Bandung: Binacipta. Tahara, H. 2000.Pompa dan Kompresor. Jakarta: Pradnya Paramita.

Tim Penyusun. 1995. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Jakarta: Balai Pustaka. Triatmadja, R. 2001, Pompa Air Tenaga Gelombang untuk Irigasi Perikanan

Air Asin/ Payau. Usulan Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. UGM Yogyakarta.

Santoso, S. dan Tjiptono, F. Riset Pemasaran konsep dan aplikasi dengan SPSS.

(68)

h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t 105 0,81 109 0,72 111 0,73 110 0,62 115 0,65 115 0,55 113 0,49 116 0,45 115 0,44 121 0,43 120 0,47 119 0,42 121 0,35 124 0,35 128 0,34 125 0,33 102 0,76 109 0,72 110 0,78 110 0,65 113 0,65 114 0,51 113 0,47 117 0,45 119 0,46 120 0,42 120 0,38 120 0,47 122 0,34 125 0,34 128 0,35 124 0,37 104 0,73 109 0,75 110 0,71 110 0,68 133 0,65 113 0,54 112 0,5 114 0,44 116 0,46 120 0,43 120 0,4 119 0,51 121 0,32 122 0,37 125 0,36 123 0,36

10,8 11,4 11,9 12,4

(69)

h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t h t 70 67,67 0,83 80,67 0,93 101,33 1,01 108,00 1,11 116,00 1,08 121,33 1,15 131,33 1,18 149,00 1,19 158,00 1,29 169,67 1,25 189,00 1,33 190,33 1,35 191,00 1,16 191,00 1,11 199,33 1,13 200,33 1,10 80 78,33 0,84 96,33 0,87 103,67 1,03 104,67 1,05 120,00 1,06 130,00 1,09 147,33 1,17 178,67 1,17 187,33 1,28 193,67 1,14 199,00 1,16 204,33 1,14 205,67 1,08 207,33 1,05 207,67 1,04 210,33 1,03 90 116,00 1,01 122,00 1,07 135,00 1,10 145,33 0,99 155,00 1,14 164,33 1,20 173,67 1,17 180,00 1,04 187,33 1,28 195,67 1,42 197,67 1,15 209,00 1,34 215,00 1,26 217,00 1,23 218,33 1,19 219,67 1,06 70 87,00 0,83 93,33 0,86 102,33 0,85 99,67 0,94 104,67 0,91 109,00 0,91 118,00 0,93 130,00 1,03 136,67 1,31 136,33 1,15 139,33 1,02 140,33 1,04 139,33 0,89 145,00 0,77 145,00 0,80 149,33 0,77 80 100,67 0,74 106,33 0,86 115,67 0,82 117,33 0,95 129,33 1,06 136,00 1,22 138,67 1,03 141,33 1,01 141,67 0,93 145,33 0,87 147,00 0,83 150,67 0,76 156,00 0,74 154,67 0,69 159,67 0,64 159,00 0,58 90 97,67 0,91 103,67 1,02 113,67 1,09 132,00 1,10 149,33 1,09 154,67 1,12 156,00 0,91 159,33 0,89 161,67 0,94 164,00 0,98 165,00 0,88 168,67 0,73 167,33 0,81 167,00 0,81 170,00 0,77 169,33 0,74 70 86,33 0,75 95,67 0,79 98,67 0,76 99,67 0,69 100,00 0,74 95,67 0,73 93,33 0,67 94,33 0,73 95,33 0,59 96,33 0,53 98,00 0,54 98,67 0,48 96,67 0,46 104,67 0,43 107,33 0,34 113,00 0,41 80 79,67 0,77 89,67 0,90 91,67 1,06 91,33 0,80 94,33 0,66 96,33 0,58 97,33 0,59 99,00 0,58 102,67 0,54 104,00 0,38 108,33 0,42 110,00 0,32 111,67 0,32 112,67 0,31 116,33 0,28 116,67 0,24 90 103,67 0,77 109,00 0,73 110,33 0,74 110,00 0,65 120,33 0,65 114,00 0,53 112,67 0,49 115,67 0,45 116,67 0,45 120,33 0,43 120,00 0,42 119,33 0,47 121,33 0,34 123,67 0,35 127,00 0,35 124,00 0,35 10

15

tekan (hf) (α)

(70)

(71)

(72)

(73)

Lampiran 4 Cara pembacaan tabel

Tabel t untuk α = 5 % dan 2,5 %

Df 5% 2,50% 1 6,3138 12,7062 2 2,9200 4,3027 3 2,3534 3,1824 4 2,1318 2,7764 5 2,0150 2,5706 6 1,9432 2,4469 7 1,8946 2,3646 8 1,8595 2,3060 9 1,8331 2,2622 10 1,8125 2,2281 11 1,7959 2,2010 12 1,7823 2,1788 13 1,7709 2,1604 14 1,7613 2,1448 15 1,7531 2,1314 16 1,7459 2,1199

Cara membaca tabel t: Contoh:

Akan dicari t tabel/kritis untuk tingkat signifikansi 5 % (0,05) dan degree of freedom adalah14, pada uji satu sisi dan dua sisi.

Pembacaan untuk: SATU SISI

Lihat pada df = 14 α = 5 % didapat angka t kritis 1,7613.

Arti: pada α = 5 %, df = 14 dan uji satu sisi, t kritis adalah 1,7613. Gambar

(74)

DUA SISI

Lihat pada df = 14 dan α = 2,5 % didapat angka t kritis 2,1448, yang berarti +2,1448 dan -2,1448.

Arti: pada α = 5 %, df = 14 dan uji dua sisi, t kritis adalah 2,1448. Gambar:

NB: Untuk satu sisi, langsung cari berdasar α dan df tertentu. Sedang untuk dua sisi, cari pada α / 2 dan df yang telah ditentukan.

(75)

Lampiran 5 instrumen dan instalasi penelitian

INSTRUMEN DAN INSTALASI PENELITIAN

Instrumen penelitian adalah alat-alat yang digunakan untuk memperoleh data. Instrumen dimaksud meliputi:

1. Alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air. 2. Air.

3. Pipa output yaitu pipa dari bahan plastik transparan dengan diameter 2,54 cm (1 inch).

4. Besi piringan sebagai beban tambahan dengan berat berturut-turut dari 0,5 kg; 1 kg; 1,5 kg; 2 kg; 2,6 kg; 3,1 kg; 3,6 kg; 4,1 kg; 4,6 kg; 5,2 kg; 5,7 kg; 6,2 kg; 6,7 kg; 7,2 kg dan 7,8 kg.

5. Waterpass untuk mengetahui kondisi muka air dengan elevasi muka air yang sama.

6. Stop Watch untuk mengukur waktu yang dibutuhkan oleh air dari kondisi nol (0) sampai mencapai head tertentu dalam setiap kondisi percobaan.

7. Meteran untuk mengukur head di pipa output. 8. Lembar observasi.

Format Lembar Observasi Pengambilan Data pada Setiap Tinggi Gaya Tekan (hf)