Laporan Praktikum Fisika Modern Docx

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

MASSA JENIS

Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktikum Fisika

Tahun Ajaran 2017/2018 Fakultas Teknik Industri S1

Universitas Widyatama

Disusun Oleh:

Dicka Ardiansyah (0517104069)

Ari Akhmad Faizal (0517104070)

Ricky Ryantono (0517104073)

UNIVERSITAS WIDYATAMA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK INDUSTRI S1

Jl. Cikutra No. 204 A Bandung Jawa Barat 40124

(2)

KATA PENGANTAR

Puji syukur marilah kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang mana atas berkat dan pertolongan-Nya, saya dapat menyelesaikan laporan ini. Shalawat serta salam tak lupa kami haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, kepada para keluarganya, kepada para sahabatnya dan kepada para ummatnya hingga akhir zaman.

Penyusunan laporan “Massa Jenis” ini merupakan pemenuhan tugas mata kuliah Praktikum Fisika tahun ajaran 2017/2018 Universitas Widyatama Fakultas Teknik Jurusan Teknik Industri yang diberikan oleh dosen pembimbing saya yaitu Bapak Rendiyatna Ferdian, S.T.

Laporan ini berisi tentang penjelasan singkat mengenai materi Massa Jenis, dll. Pada kesempatan ini, kami mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT, atas karunia-Nya yang telah memberikan jalan yang terbaik bagi kami dalam pelaksanaan kuliah dalam pembuatan makalah ini.

2. Kedua orang tua kami, serta keluarga yang senantiasa mendo’akan dan memberikan dukungan moril maupun materil, motivasi, saran, kritik serta nasihat kepada kami.

3. Bapak Rendiyatna Ferdian S.T. selaku dosen pembimbing mata kuliah Praktikum Fisika yang senantiasa memberikan arahan, saran serta kritik dalam pembuatan makalah ini.

4. Seluruh rekan-rekan kelas C Reguler B2 Teknik Industri Universitas Widyatama yang telah berbagi suka duka dan senantiasa memberikan dukungan dan motivasi bagi kami.

Tiada gading yang tak retak, kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kami mengharapkan saran dan kritik membangun untuk makalah ini. Akhir kata, semoga makalah ini bermanfaat untuk para pembaca.

Bandung, September 2017

(3)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...2

DAFTAR ISI...2

BAB I PENDAHULUAN...2

1.1 Latar Belakang...2

1.2 Tujuan...2

BAB II LANDASAN TEORI...2

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA...2

3.1 Pengumpulan Data...2

3.2 Pengolahan Data...26 BAB IV ANALISIS...2

BAB V KESIMPULAN...2

5.1 Kesimpulan...2

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG

Fisika sebagai induk mekanika-mekanika fluida-hidrolik-alat berat memerlukan pengukuran-pengukuran yang sangat teliti agar gejala yang dipelajari dapat dijelaskan (dan bisa diramalkan) dengan akurat. Sebenarnya pengukuran tidak hanya mutlak bagi fisika, tetapi juga bagi bidang-bidang ilmu lain termasuk aplikasi dari ilmu tersebut. Dengan kata lain, tidak ada teori, prinsip, maupun hukum dalam ilmu pengetahuan alam yang dapat diterima kecuali jika disertai dengan hasil-hasil pengukuran yang akurat.

Pengukuran didefinisikan sebagai suatu proses membandingkan suatu besaran dengan besaran lain (sejenis) yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah pembanding di dalam pengukuran. Pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang dianggap sebagai patokan. Jadi dalam pengukuran terdapat dua faktor utama yaitu per-bandingan dan patokan (standar).

Mengukur adalah membandingkan sesuatu yang dapat diukur dengan sesuatu yang dijadikan sebagai acuan. Sesuatu yang dapat diukur,kemudian hasilnya dinyatakan dengan angka-angka, dinamakan besaran. Besaran Fisika dikelompokkan menjadi Besaran Pokok dan Besaran Turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu dan merupakan besaran dasar. Sedangkan besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Panjang, massa, waktu, suhu dan arus listrik merupakan contoh besaran pokok. Luas, volume, massa jenis, kecepatan dan gaya merupakan contoh dari besaran turunan. Dalam Sistem Internasional (SI) terdapat tujuh besaran pokok yang mempunyai satuan dan dua besaran pokok yang tidak mempunyai satuan.

1.2 Tujuan

1. Mempelajari prinsip-prinsip dasar pengukuran

2. Menentukan panjang, lebar, tinggi, diameter dalam, diameter luar dan ketebalan dan kedalaman lubang pada suatu benda

3. Melakukan pengukuran massa benda 4. Menentukan massa jenis suatu benda

(5)

(6)

BAB II

LANDASAN TEORI

Massa jenis atau rapat jenis suatu zat adalah massa tiap satuan volume atau dapat dirumuskan:

Massa jenis atau kerapatan suatu fluida dapat bergantung pada banyak faktor, seperti temperature fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida. Satuan massa jenis dalam CGS adalah gram per centimeter kubik (g/cm3_{). Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter}

kubik (kg/m3_).

Kerapatan adalah turunan besaran yangmenyangkut suatu massa dan volume . Batasannya adalah massa persatuan volume pada suhu dan tekanan tertentu. (Mochtar, 1990). Massa jenis dapat digunakan dalam berbagai hal untuk menentukan sesuatu, antara lain menentukan kemurnian suatu zat, mengenal keadaan zat, menunjukkan kepekaan larutan dan rumus yang digunakan.

Beberapa metode pengukuran massa jenis diantaranya adalah penukuran mekanik. Pengukuran mekanik ini digunakan untuk mengukur massa jenis zat padat dengan cara mengukur massa dan volume benda tersebut. Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran adalah:

a. Jangka Sorong

(7)

sorong tepat digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang benda sampai nilai 10 cm.

b. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal benda-benda tipis dan mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

c. Neraca Teknis

Massa benda menyatakan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu benda. Massa tiap benda selalu sama dimana pun benda tersebut berada. Satuan SI untuk massa adalah kilogram (kg). Alat untuk mengukur massa disebut neraca. Ada beberapa jenis neraca, antara lain,

Gambar 2.1 Jangka Sorong Dan Bagian-bagian-nya

Sumber : Google.com

Gambar 2.2 Mikrometer Sekrup

(8)

neraca ohauss, neraca lengan, neraca langkan, neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca elektronik. Setiap neraca memiliki spesifikasi penggunaan yang berbeda-beda. Jenis neraca yang umum ada adalah neraca tiga lengan dan empat lengan. Pada neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling belakang memuat angka ratusan.

Volume zat padat dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu pengukuran langsung (dengan menggunakan gelas ukur) dan pengukuran secara tidak langsung (secara mekanik).

a. Pengukuran secara langsung (secara mekanik)

Pada pengukuran secara langsung, berlaku Hukum Archimmides, yang berbuyi:

“ Setiap benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mendapat gaya ke atas sebesar beratfluida yang dipindahkan oleh benda itu.”

Volume benda padat dapat ditentukan dengan mengurangi massa benda diudara dengan massa benda didalam air, dan massa jenis dapat ditentukan dari volume dan massa zat padat tersebut.

V = Mu – Ma

Gambar 2.3 Neraca Teknis

(9)

Dengan ;

Mu = Massa udara Ma = Massa air

Jika massa dan volume dapat diketahui dengan cara menimbang zat itu dengan timbangan atau neraca teknis sehingga besaran massa dapat diukur langsung dengan alat ukurnya. Untuk mengukur langsung volume zat padat dapat dilakukan dengan memasukkan zat padat itu kedalam gelas ukur yang berisi zat cair. Apabila zat padat itu tengggelam seluruhnya, maka perubahan menunjukkan volume itu dari zat padat tersebut.

b. Pengukuran secara tidak langsung (secara mekanik).

Pengukuran secara mekanik digunakan untuk mengukur volume zat padat yang teratur bentuknya (kontinu) dapat dilakukan dengan mengukur perubah (variabel) yang membangunnya.

1. Volume balok

Volume balok dapat juga dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok itu sehingga:

Dapat dilakukan dengan cara mengukur diameter dan panjang silinder itu, sehingga: Vsilinder = πr2_{. t}

Dengan:

r = jari-jari silinder t = tinggi silinder

(10)

Dapat dilakukan dengan mengukur volume bola itu, sehingga: V bola= (4/3) π.r3

Dengan:

(11)

BAB III

alumunium balok, kuningan balok dan bola)

2. Mengukur volume benda uji zat padat dengan cara menentukan panjang, lebar, tinggi, diameter, ketebalan dan kedalaman.

3. Menghitung volume benda uji zat padat dari data yang sudah dikumpulkan

4. Menentukan massa jenis benda uji zat padat

5. Membandingkan massa jenis benda uji zat padat terhadap tabel massa jenis

(12)

a. Tabung

Berikut hasil pengumpulan data yang dilakukan pada tanggal 23 September 2017 pada pukul 14.26 WIB.

Tabel 3.1 Pengukuran Tabung

Sumber: Pengumpulan Data

Pengukuran 1 2 3 Rata-rata

Diameter luar 29.90 29.90 29.95 29.92

Diameter dalam 10.10 10.10 10.10 10.10

Tinggi tabung 26.00 26.00 26.00 26.00

Tinggi lubang 14.30 14.30 14.30 14.30

Massa 91.90 91.90 91.90 91.90

b. Koin Besar

Tabel 3.2 Pengukuran Koin Besar

Sumber: Pengumpulan Data

Gambar 3.1 Tabung

(13)

Diameter luar 34.45 34.40 34.40 34.42

Diameter lubang 5.30 5.25 5.30 5.28

Panjang lubang 14.95 14.90 14.95 14.93

Lebar Lubang 3.30 3.30 3.30 3.30

Tinggi 7.10 7.10 7.10 7.10

Massa 51.069 51.069 51.069 51.069

c. Koin Kecil

Tabel 3.3 Pengukuran Koin Kecil

Diameter 19.35 19.30 19.25 19.30

Tinggi 2.95 2.95 2.95 2.95

Massa 6.81 6.81 6.81 6.81

Gambar 3.2 Koin Besar

(14)

d. Alumunium Balok

Tabel 3.4 Pengukuran Alumunium Balok

Panjang 41.00 41.00 41.00 41.00

Lebar 20.20 20.30 20.20 20.23

Tinggi 9.60 9.60 9.60 9.60

Massa 21.45 21.45 21.45 21.45

e. Kuningan Balok

Tabel 3.5 Pengukuran Kuningan Balok

Panjang 40.75 40.80 40.75 40.77

Lebar 20.75 20.75 20.75 20.75

Tinggi 9.80 9.80 9.80 9.80

Massa 68.89 68.89 68.89 68.89

Gambar 3.3 Koin Kecil

Sumber : Praktik Pengukuran Massa Jenis

Gambar 3 4 Alumunium Balok

(15)

f. Bola

Tabel 3.6 Pengukuran Bola

Diameter 32.30 32.30 32.30 32.30

Kedalaman

Lubang 1,53 1,53 1,53 1,53

Diameter

Lubang 3.60 3.60 3.60 3.60

Massa 128.55 128.55 128.55 128.55

3.2 Pengolahan Data

Dari hasil pengamatan dan pengumpulan data yang telah dilakukan, data tersebut kemudian diolah sehingga dihasilkan nilai volume, massa dan massa jenis. Berikut hasil pengolahan data :

a. Tabung

Gambar 3 5 Kuningan Balok

Sumber : Praktik Pengukuran Massa Jenis

Gambar 3.6 Bola

(16)

Volume = πr2_.t

Volume tabung = Volume tabung – Volume lubang =( π.(14.96) 2._{26.00) – (π.(7.15)} 2._14.30)

= 5,7509386733416770963704630788486 gr / cm3

= 5.75 gr/ cm3

b. Koin Besar

Volume = πr2_.t

Volume koin = volume tabung – volume lubang lingkaran – volume lubang balok =( π.( 17,21) 2._{7.10) - ( π.( 2.64)} 2._{7.10) – (14.93.3.30.7.10)}

=( 3.14.( 17,21) 2._{7.10) - ( 3,14.( 2.64)} 2._{7.10) – (14.93.3.30.7.10)}

= 6603,1283254 - 155,3802624 - 349,8099 = 6097,938163 mm3

= 6,097938163 cm3

= 6.10 cm3

Massa Jenis = m/v = 51.069 gr / 6.10 cm3

= 8,3719672131147540983606557377049 gr/ cm3

= 8,37 gr/ cm3

c. Koin Kecil

Volume = πr2_.t

=( π.(9,60) 2._.2,95)

(17)

= 853,67808 mm3

= 0,85367808 cm3

= 0,85 cm3

Massa jenis = m/v = 6,81 gr / 0,85 cm3

= 8,0117647058823529411764705882353 gr/ cm3

= 8,01 gr/ cm3

= 2,6959798994974874371859296482412 gr/ cm3

= 2,70 gr/ cm3

(18)

= ((4/3) 3,14 . (16,15)3_{) – (3,14 . (1,80)}2 _{. 15,3)}

= (17635,4263967) – (155,65608) = 17479,7703167 mm3

= 17,4797703167 cm3

= 17,48 cm3

Massa jenis = m/v = 128,55 gr / 17,48 cm3

= 7,3541189931350114416475972540046 gr/ cm3

(19)

BAB IV

ANALISIS

Percobaan ini bertujuan mengetahui massa jenis beberapa benda uji zat padat dan menghitung massa jenis dari bahan tersebut. Massa jenis (rapat massa atau kerapatan benda) adalah kerapatan suatu zat, yaitu perbandingan antara besarnya massa dengan volume suatu zat/ benda yang yang bersifat tetap. Massa jenis zat tidak dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran benda.

Menentukan massa jenis benda uji zat padat, dimana pada percobaan ini yaitu tabung, koin besar, koin kecil, alumunium balok, kuningan balok dan bola, diukur dengan cara menentukan volume dan massanya. Mengukur volume benda uji dapat langsung ditentukan dengan cara mengukur panjang, lebar dan tinggi (untuk benda balok), diameter dan tinggi (untuk benda tabung) dan diameter (untuk benda bola).

Pengumpulan data dilakukan sebanyak tiga kali guna memperoleh data yang akurat karena semakin banyak mengumpulkan data akan semakin akurat data tersebut. Pengumpulan data sebanyak tiga kali dilakukan oleh personel yang sama, pada hari yang sama dan menggunakan alat yang sama.

Perbedaan hasil yang diperoleh dari pengumpulan data dan pengolahan data dengan hasil yang diperoleh dari perbandingan pada tabel massa jenis adalah hal yang wajar. Ini dikarenakan banyak faktor yang mempengaruhi nilai dari massa jenis benda uji tersebut.

Faktor internal yang mempengaruhi diantaranya volume, massa dan suhu. Jika volume zat besar maka bobot jenisnya akan berpengaruh, bergantung dari massa benda tersebut. (Mochtar,1990) Jika zat mempunyai massa yang besar maka kemungkinan massa jenisnya juga menjadi lebih besar. Dan zat yang dikur pada suhu yang tinggi, zat tersebut akan menguap (untuk benda cair) dan memuai (untuk benda padat). Sehingga suhu dapat mempengaruhi massa jenis zat tersebut.

(20)

(21)

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Suatu pengukuran dikatakan sempurna jika alat pengukuran yang digunakan memiliki ketelitian yang akurat serta dilakukan berulang-ulang untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, penggunaan alat yang salah bisa saja membuat keakuratan semakin berkurang.

Dari percobaan pengukuran benda padat di atas, untuk mendapatkan nilai keakuratan massa jenis suatu benda bisa kita tempuh melalui dua cara, yaitu cara langsung dan tidak langsung.

Dari pernyataan tersebut perhitungan massa jenis suatu benda padat dapat dilakukan dengan cara menghitung massa benda tersebut dengan rumus volume bangun ruang.

5.2 Saran