LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 HUKUM A

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2

HUKUM ARCHIMIDES

Dosen Pengampu: Hadi Pramono M, Pd.

Di susun oleh:

Nama : Rosianah

NIM : 1413162040

Kelas/Semester : Biologi-A/II

Kelompok : 4

Asisten Praktikum : Sutisna

Vivi Sophie Elfada

LABORATORIUM BIOLOGI

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS TARBIYAH INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)

HUKUM ARCHIMIDES

A. Tujuan

Menentukan massa jenis zat padat dan zat cair berdasarkan hukum Archimides

B. Dasar Teori

Archimedes adalah seorang ilmuwan terbesar pada zamannya. Ia lahir di kota Syracuse, Sisilia pada tahun 287 SM dan meninggal pada tahun 212 SM. Archimedes dikenal sebagai ahli fisika, marematika, optika dan astronomi. Ia dijuluki sebagai Bapak Eksperimen, karena mendasarkan penemuannya pada percobaan. Ia menemukan hukum pada sebuah peristiwa yang disebut dengan Hukum Archimedes yang berbunyi “jika benda dimasukkan ke dalam cairan, baik sebagian atau seluruhnya, akan mendapatkan gaya ke atas sebesar berat

cairan yang dipindahkan benda itu”. Misalnya air mempunyai volume tertentu,

jika sebuah benda dimasukkan ke dalam air tersebut, maka permukaan air akan terdesak atau naik. Dengan kata lain, berat benda seolah-olah menjadi lebih ringan. Hal ini karena adanya gaya ke atas yang sering disebut gaya Archimedes. (Fredick, 2006)

tekanan yang lebih besar daripada fluida yang berada di bagian atas benda. (Eddy, 2005)

Prinsip Archimedes menyatakan bahwa: ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, di mana besarnya gaya ke atas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Prinsip Archimedes dapat dibuktikan dengan melakukan percobaan kecil-kecilan berikut: Masukan air ke dalam sebuah wadah (ember). Usahakan sampai meluap sehingga ember tersebut benar-benar penuh terisi air. Setelah itu, silahkan masukan sebuah benda ke dalam air. Setelah benda dimasukan ke dalam air, maka sebagian air akan tumpah. Volume air yang tumpah = volume benda yang tercelup dalam air tersebut. Jika seluruh bagian benda tercelup dalam air, maka volume air yang tumpah = volume benda tersebut. Tapi jika benda hanya tercelup sebagian, maka volume air yang tumpah = volume dari bagian benda yang tercelup dalam air. Besarnya gaya apung yang diberikan oleh air pada benda = berat air yang tumpah (berat air yang tumpah = w = g = massa jenis air x volume air yang tumpah x percepatan gravitasi).

Secara sistematis, hukum archimedes dapat ditulis sebagai berikut : FA = ρa Va g

Keterangan:

FA = gaya angkat ke atas pada benda (N) Va = volume zat cair yang terdesak (m3₎

ρa = massa jenis zat cair (kg/m3₎ g = percepatan gravitasi bumi (m/s2_{) (Sutrisno,1983)}

C. Alat dan Bahan a. Alat

1. Jangka sorong 2. Neraca pegas 3. Neraca ohaus 4. Aeometer 5. Gelas ukur 6. Beacker glass

7. Benda padat homogen dan beraturan

8. Benda padat dari bahan sejenis (tidak perlu beraturan)

1. Air 250 ml

2. Minyak goreng 200 m 3. Gliserin 100 ml 4. Alumunium 5. Tembaga 6. Besi 7. kuningan

D. Prosedur Kerja

1. Percobaan 1: menentukan volume silinder berongga

a. Tentukan volume silinder berongga melalui pengukuran diameter dalam dan luar serta tinggi silinder dan kedalaman lubang silinder dengan jangka sorong, lakukan masing-masing 10 kali pengukuran dan dihitung volumennya.

b. Perhatikan skala nol alat ukur sebelum digunakan. Gunakan loop agar pengamatan dapat dilakukan lebih cermat, perhatikan posisi pengamatan dan hindari kesalahan paralak.

c. Timbang berat silinder tersebut diudara dan didalam zat cair (10 kali pengukuran). Gunakan loop bila anda melihat skala yang ditunjukkan oleh neraca pegas, nyatakan berat silinder diudara.

d. Ukur massa jenis air dengan menggunakan aerometer untuk satu kali pengukuran. Gunakan loop bila anda melihat skala yang ditujukkan oleh aerometer, yaitu batas skala aerometer yang tercelup dalam zat cair.

e. Bandingkan volume silinder

f. Bersihkan semua alat yang telah digunakan

2. Percobaan 2: menentukan massa jenis zat cair melalui hukum archimides

a. Masukkan zat cair dalam gelas ukur, gunakan gelas ukur yang berbeda untuk setiap zat cair yang digunakan

b. Ukur massa jenis setiap zat cair yang tersedia dengan menggunakan aerometer. Bersihkan aerometer setelah digunakan.

d. Timbang berat benda diudara dan didalam zat cair, perhatikan skala nol neraca pegas sebelum digunakan, kemudian gunakan loop agar pengamatan tampak lebih jelas

e. Bersihkan benda dan gunakan beacker glass yang berbeda untuk setiap zat cair yang berbeda

f. Lakukan langkah a-e untuk sejumlah zat cair yang tersedia

g. Bandingkan perolehan dengan menggunakan aerometer dan dengan penerapan hukum archimides

h. Bersihkan semua alat yang telah digunakan

3. Percobaan 3: menetukan massa jenis zat benda dengan menyelidiki hubungan antara (W-W1_{) dan volume benda}

a. Sediakan macam-macam benda homogen yang bentuknya berbeda-beda tapi terbuat dari jenis bahan yang sama (anggap p-nya sama) b. Timbang benda-benda itu diudara dan dalam zat cair (yang akan

ditentukan massa jenisnya)

c. Ukur massa jenis fluida dengan menggunakan aerometer

d. Berdasarkan langkah b dan c, tentukan volume dari setiap benda yang digunakan

e. Timbang masing-masing massa benda yang digunakan

f. Hitung massa jenis dari masing-masing benda, bandingkan apakah massa jenis semua benda yang digunakan sama

g. Bersihkan semua alat yang telah digunakan.

E. Hasil Pengamatan

1) Tabel pengamatan Volume benda (Vb)

utama nonius

1 Alumunium 1,8 x 10-3 _{0,005 x 10}-3 _{1,805 x 10}-3 _{5,880 x 10}-3 2 Tembaga 1,7 x 10-3 _{0,005 x 10}-3 _{1,705 x 10}-3 _{4,956 x 10}-3 3 Besi 1,8 x 10-3 _{0,015 x 10}-3 _{1,815 x10}-3 _{5,979 x 10}-3 4 Kuningan 1,8 x 10-3 _{0,01 x 10}-3 _{1,8 x 10}-3 _{5,832 x 10}-3

2) Tabel pengamatan massa jenis benda ( ρ b) No Jenis zat

fluida

( ρ f) kg/m3

(Vf) ml

Jenis benda (Vb) kg/m3

(Pb) kg/m3

(W) N

(W1₎ N

(FA) N 1 Air 1 kg/m3 ₂₅₀

ml

Alumunium 5,880 x 10-3 _{42,86 x 10}3 _{0,3 0,2 0,1}

Tembaga 4,956 x 10-3 _{50,44 x 10}3 _{0,75 0,7 0,05} Besi 5,979 x 10-3 _{41,81 x 10}3 _{0,7 0,6 0,1} Kuningan 5,832 x 10-3 _{42,51 x 10}3 _{0,8 0,7 0,1} 2 Minyak goreng 0,9 kg/m3 200 ml

Alumunium 5,880 x 10-3 _{30,86 x 10}3 _{0,8 0,8 0,05}

Tembaga 4,956 x 10-3 _{36,31 x 10}3 _{0,75 0,7 0,05} Besi 5,979 x 10-3 _{30,10 x 10}3 _{0,7 0,7 0} Kuningan 5,832 x 10-3 _{30,61 x 10}3 _{0,8 0,7 0,1} 3 Gliserin 1,3 x 10-3

kg/m3

100 ml

Alumunium 5,880 x 10-3 _{22,92 x 10}3 _{0,3 0,3 0}

Tembaga 4,956 x 10-3 _{26,23 x 10}3 _{0,75 0,8 -0,05} Besi 5,979 x 10-3 _{21,74 x 10}3 _{0,7 0,7 0} Kuningan 5,832 x 10-3 _{22,10 x 10}3 _{0,8 0,8 0}

3) Perhitungan:

a. Percobaan 1

Massa jenis benda ( ρ b) pada air:

 Alumunium ρ b = 1 x 250 5,880 x 10-3 = 42,51 x 10-3 _kg/m3

 Tembaga

ρ b = 1 x 250 4,956 x 10-3 = 50,44 x 10-3 _kg/m3

 Besi

5,979 x 10-3 = 41,81 x 10-3 _kg/m3

 Kuningan

ρ b = 1 x 250 5,832 x 10-3 = 42,86 x 10-3 _kg/m3 Gaya angkat/apung keatas pada benda(FA):

 Alumunium FA = W – W1 = 0,3 - 0,2 = 0,1 N

 Tembaga FA = W – W1 = 0,75 - 0,7 = 0,05 N

 Besi

FA = W – W1 = 0,7 - 0,6 = 0,1 N

 Kuningan FA = W – W1 = 0,8 - 0,7 = 0,1 N

b. Percobaan 2

Massa jenis benda ( ρ b) pada minyak:

 Alumunium

ρ b = 0,9 x 200 5,880 x 10-3 = 30,61 x 10-3 _kg/m3

 Tembaga

ρ b = 0,9 x 200 4,956 x 10-3 = 36,31 x 10-3 _kg/m3

 Besi

ρ b = 0,9 x 200 5,979 x 10-3 = 30,10 x 10-3 _kg/m3

 Kuningan

= 30,86 x 10-3 _kg/m3

Gaya angkat/apung keatas pada benda(FA):

 Alumunium FA = W – W1 = 0,3 - 0,3 = 0 N

 Tembaga FA = W – W1

= 0,75 - 0,7 = 0,05 N

 Besi

FA = W – W1 = 0,7 - 0,7 = 0 N

 Kuningan FA = W – W1 = 0,8 - 0,7 = 0,1 N

c. Percobaan 3

Massa jenis benda ( ρ b) pada gliserin:

 Alumunium

ρ b = 1,3 x 10-3 _{. 100} 5,880 x 10-3 = 22,10 kg/m3

 Tembaga

ρ b = 1,3 x 10-3 _{. 100} 4,956 x 10-3 = 26,23 kg/m3

 Besi

ρ b = 1,3 x 10-3 _{. 100} 5,979 x 10-3 = 21,74 kg/m3

 Kuningan

= 22,29 kg/m3

Gaya angkat/apung keatas pada benda(FA):

 Alumunium FA = W – W1 = 0,3 - 0,3 = 0 N

 Tembaga FA = W – W1

= 0,75 - 0,8 = -0,05 N

 Besi

FA = W – W1 = 0,7 - 0,7 = 0 N

 Kuningan FA = W – W1 = 0,8 - 0,8 = 0,1 N

F. Pembahasan

Praktikum kali ini membahas tentang hukum archimides. Hukum archimides berbunyi “jika benda dimasukkan ke dalam cairan, baik sebagian atau seluruhnya, akan mendapatkan gaya ke atas sebesar berat cairan yang dipindahkan benda itu”. Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah: air, minyak goreng, gliserin, alumunium, tembaga, besi dan kuningan.

10-3_{. Saat alumunium, tembaga, besi dan kuningan dicelupkan pada} masing-masing fluida zat cair (air, minyak dan gliserin), volume besi (Vb) yang lebih besar dibandingkan dengan alumunium, tembaga dan kuningan karena massa dari besi tersebut juga besar.

Pengamatan kedua menentukan massa jenis zat cair (air, minyak dan gliserin) melalui hukum archimides caranya: masukkan zat cair dalam gelas ukur, gunakan gelas ukur yang berbeda untuk setiap zat cair yang digunakan, lalu diukur massa jenis setiap zat cair yang tersedia dengan menggunakan aerometer. Bersihkan aerometer setelah digunakan. Kemudian ditentukan volume benda dengan menggunakan jangka sorong. Setelah itu ditimbang berat benda diudara dan didalam zat cair, perhatikan skala nol neraca pegas sebelum digunakan, kemudian gunakan loop agar pengamatan tampak lebih jelas. Lalu bersihkan benda dan gunakan beacker glass yang berbeda untuk setiap zat cair yang berbeda, lakukan langkah a-e untuk sejumlah zat cair yang tersedia. Serta bandingkan perolehan dengan menggunakan aerometer dan dengan penerapan hukum archimides. Setelah itu bersihkan semua alat yang telah digunakan. Dari hasil pengamatan massa jenis benda ( ρ b) pada air diperoleh nilai dari masing-masing benda diantaranya: ρ b alumunium = 42,86 x 10-3_{, ρ b tembaga =} 50,44 x 10-3_{, ρ b besi = 41,81 x 10}-3 _{dan ρ b kuningan = 42,51 x 10}-3_{. Jika} massa jenis benda ( ρ b) pada minyak diperoleh nilai dari masing-masing bendanya: ρ b alumunium = 30,86 x 10-3_{, ρ b tembaga = 36,31 x 10}-3_{, ρ b} besi = 30,31 x 10-3 _{dan ρ b kuningan = 30,61 x 10}-3_{, sedangkan massa jenis} benda ( ρ b) pada gliserin diperoleh nilai dari masing-masing bendanya: ρ b alumunium = 22,29 x 10-3_{, ρ b tembaga = 26,23 x 10}-3_{, ρ b besi = 21,74 x} 10-3 _{dan ρ b kuningan = 22,10 x 10}-3_{. Dari massa jenis benda pada air nilai} masing-masing benda lebih besar dibandingkan dengan massa jenis benda pada minyak dan gliserin. Hal ini disebabkan karena air memiliki berat yang lebih kecil daripada ketika benda tidak berada di dalam fluida tersebut.

benda-benda itu diudara dan dalam zat cair (yang akan ditentukan massa jenisnya), kemudian diukur massa jenis fluida dengan menggunakan aerometer, berdasarkan langkah b dan c, tentukan volume dari setiap benda yang digunakan, lalu ditimbang masing-masing massa benda yang digunakan serta dihitung massa jenis dari masing-masing benda, bandingkan apakah massa jenis semua benda yang digunakan sama, setelah itu bersihkan semua alat yang telah digunakan. Hubungan W dan W1 _{sangatlah berkaitan jika tidak ada salah satu dari W ataupun} W1 _{tidak dapat mengetahui besar gaya apung (FA) suatu benda karena rumus} untuk mentukan gaya apung adalah FA = W – W1_{. Hasil pengamatan besarnya} nilai (W) dari masing-masing benda pada air diantaranya: W alumunium = 0,3 N, W tembaga = 0,75 N, W besi = 0,7 N dan W kuningan = 0,8 N, jika nilai W dari masing-masing benda pada minyak diantaranya: W alumunium = 0,8 N, W tembaga = 0,75 N, W besi = 0,7 N dan W kuningan = 0,8 N, sedangkan nilai W dari masing-masing benda pada gliserin adalah: W alumunium = 0,3 N, W tembaga = 0,75 N, W besi = 0,7 N dan W kuningan = 0,8 N. Nilai W dari masing-masing benda pada air dan gliserin memiliki nilai yang sama hal tersebut kemungkinan karena pengamatannya kurang teliti pada saat pengukuran nilai W. Namun ketika menentukan nilai (W1_{) dari masing-masing benda pada air} diperoleh hasil W1 _{alumunium = 0,2 N, W}1 _{tembaga = 0,7 N, W}-1 _{besi = 0,6 N dan} W1 _{kuningan = 0,7 N, nilai (W}1_{) dari masing-masing benda pada minyak} diperoleh hasil W1 _{alumunium = 0,8 N, W}1 _{tembaga = 0,7 N, W}-1 _{besi = 0,7 N dan} W1 _{kuningan = 0,7 N, sedangkan nilai (W}1_{) dari masing-masing benda pada} gliserin diperoleh hasil W1 _{alumunium = 0,3 N, W}1 _{tembaga = 0,8 N, W}-1 _{besi =} 0,7 N dan W1 _{kuningan = 0,8 N. Untuk Volume benda (Vb) hasil pengamatannya} sama seperti percobaan pertama.

G. Kesimpulan

Setelah dilakukan pengamatan dengan diperoleh hasil pengamatan serta pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

2. Pengamatan kedua saat alumunium, tembaga, besi dan kuningan dicelupkan pada masing-masing fluida zat cair (air, minyak dan gliserin), volume benda (Vb) besi yang lebih besar dibandingkan dengan alumunium, tembaga dan kuningan karena massa dari besi tersebut juga besar.

3. Pengamatan pertama dari massa jenis benda pada air nilai masing-masing benda lebih besar dibandingkan dengan massa jenis benda pada minyak dan gliserin. Hal ini disebabkan karena air memiliki berat yang lebih kecil daripada ketika benda tidak berada di dalam fluida tersebut.

4. Pengamatan ketiga didapatkan nilai W dari masing-masing benda pada air dan gliserin memiliki nilai yang sama, sedangkan nilai W dari masing-masing benda pada minyak sedikit berbeda hal tersebut kemungkinan karena pengamatannya kurang teliti pada saat pengukuran nilai W. Namun pada hasil pengamatan W1 _{pada masing-masing benda diperoleh nilai W}1 ada yang berbeda adapun yang sama.

Peer-Assessment

Aspek Maeni Neneng Annisa Neneng Iqlima Rosianah

Kerjasama 3 1 2

Disiplin 1 2 3

Keterampilan 2 3 1

Keaktifan 3 1 2

Jumlah 9 7 8

Rosianah

DAFTAR PUSTAKA

Bueche,fredick.2006.Fisika Universitas.Jakarta:Erlangga. Supramono,eddy.2005.Fisika Dasar II.Malang:UM Press. Sutrisno.1983.Fisika Dasar.Bandung:ITB.

LAMPIRAN

Minyak 250 ml

Air 200 ml

Bahan-bahan

Alumunium

Besi

Jangka sorong

Tembaga