LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
BERAT JENIS DAN MASSA JENIS ZAT CAIR DAN ZAT PADAT
LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanpa kita sadari, dalam kehidupan sehari-hari kita selalu berhubungan dengan segala macam jenis benda yang selalu digunakan untuk menunjang aktivitas sehari-hari. Pada setiap benda memiliki massa, bentuk, dan volume yang berbeda. Begitu pula dengan massa jenis. Setiap benda memiliki massa jenis yang berbeda dengan benda yang lain.
Massa jenis diartikan sebagai perbandingan antara massa zat dengan volumenya. Nilai dari massa jenis hanya bergantung pada jenis at, tidak bergantung pada volume ataupun massa suatu zat. Jadi, walaupun massa ataupun volume pada suatu zat itu berbeda dengan yang lain, akan tetapi massa jenisnya tetap sama.
Pengukuran massa benda dapat dilakukan dengan alat yang disebut denan neraca. Pada setiap nerca memiliki ketelitian masing-masing. Pada umumnya, pengukuran massssa dilakukan secara perbandingan, didalam laboratorium, dikenala neraca analis untuk menetapkan massa suatu benda.
Menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai macam cara sesuai dengan bentuk bendanya. Untuk benda yang beraturan, bentuknya dapat dilakukan dengan rumus yang sesuai. Sedangkan untuk benda yang tidak beraturan, pengukuran volume dilakukan dengan cara memasukkan benda tersebut kedalam gelas ukur yang sudah diisi dengan air pada volume tertentu, kemudian diamati selisih volumenya.
Pengetahuan tentang massa jenis dalam praktikum sangatla penting. Hal itu dikarenakan pengetahuan tentang massa jenis selalu digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis zat padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2. Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair) dengan (BJzp< BJair) ?
3. Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum berat jenis dan massa jenis zat air dan zat padat adalah :
1. Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis zat padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2. Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair) dengan (BJzp< BJair) ?
3. Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari hasil pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.4 Manfaat
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Massa adalah ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya. Jenis dari suatu zat dapat diketahui dengan mencari massa jenisnya. Massa bergantung pada banyaknya partikel yang menyusun sebuah materi (Kanginan, 2002).
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda (Tipler, 1998).
Konsep massa jenis sering digunakan untuk menentukan jenis suatu zat. Massa jenis zat dapat dihitung dengan membandingkan massa zat (benda) dengan volumenya. Adapun rumus menentukan massa jenis zat adalah sebagai berikut :
ρ=mv
…….. (2.1)
Dengan, ρ = Massa jenis m = Massa benda
v = Voulme benda (Halliday, 1991)
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalamair daripada di udara. Hal itu disebabkan karena di dalam air, benda mendapat gaya ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya (Kondo, 1982).
Keadaan benda dalam air berdasarkan massa jenisnya adalah sebagai berikut :
a. Terapung
Untuk dapat terapung, suatu benda yang ada di dalam air harus mempunyai massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air. Pada saat benda diletakkan didalam suatu cairan, benda akan bergerak keatas, sehingga gaya keatas lebih besar daripada gaya berat (Fa> W) (Kanginan, 2002).
Untuk dapat melayang, suatu benda yang ada didalam air harus mempunyai massa jenis yang sama dengan massa jenis air. Pada saat benda diletakkan didalam suatu cairan, benda tidak akan bergerak keatas ataupun kebawah, sehingga gaya keatas sama dengan gaya ke bawah (Fa = W) (Soedojo,1999).
c. Tenggelam
Untuk dapat tenggelam, suatu benda yang ada di dalam air mempunyai massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis air. Pada saat benda di letakkan dalam suatu cairan, benda akan bergerak kebawah sampai menyentuh dasar wadah. Sehingga gaya keatas lebih besar dari gaya berat (Fa < W) (Sears, 1985).
Berat jenis pada sebuah benda dapat dirtikan sebagai gaya yang bekerja pada benda tersebut karena pengaruh faktor gravitasi bumi dan gaya massa benda (Bredthaur, 1993).
Berat jenis didefinisikan sebagai massa benda persatuan volume benda tersebut. Persamaan dari berat jenis dapat ditulis sebagai berikut :
Berat jenis=mv(Kondo, 1982).
zat cair
M
Aquades
M M
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan berat jenis dan massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1. Timbangan : untuk menimbang massa benda padat ataupun cair. 2. Zat padat : objek percobaan yang akan diuji.
3. Zat cair : objek percobaan yang akan diuji. 4. Tabung gelas ukur : untuk mengukur volume zat cair. 5. Jangka sorong : mengukur benda padat.
3.2 Design Percobaan
Adapun desain percobaan pada praktikum berat jenis dan massa jenis zat cair dan zat padat ini adalah :
Menentukan massa jenis zat cair
Aquades
Gambar 3.1 menetukan massa jenis zat cair
(Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1 . 2013)
wp
wz
p
w
wp
Wz p
Menentukan berat jenis zat padat.
Gambar 3.2 Menentukan berat jenis zat padat
( Sumber : petunjuk praktikum Fisika Dasar 1 . 2013 )
3.3. Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang akan dilakukan pada praktikum berat jenis dan massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1. Benda M ditimbang diudara. 2. Benda M didalam air ditimbang.
3. Benda M didalam zat cair lainnya ditimbang. 4. Langkah 1-3 diulangi sebanyak 3 kali.
5. Langkah 1-4 diulangi untuk zat cair yang berbeda.
B. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp> BJair ) 1. Zat padat di udara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air (Wzp) ditimbang. 3. Langkah 2 diulangi sebanyak 3 kali.
4. Langkah 1-3 diulangi untuk zat padat yang berbeda.
C. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp< BJair ) 1. Zat padat diudara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air ditimbang (Wzp). 3. “Pembenam” didalam air (Wp) ditimbang.
4. Zat padat dan “pembenam” didalam air ditimbang. 5. Langkah 1-4 diulangi sebanyak 3 kali.
3.4 Analisis Data / Metode Analisis
Adapun metode analisis yang digunakan pada percobaan berat jenis dan massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1. ρzc
ρzc=
Wu−Wzc
V . g ∆ ρzc=
√
∑
¿ ¿ ¿ ¿ ¿I=∆ ρρ zc
zc .100 %
K = 100% - I
AP = 1 – Log ∆ ρρ zc
2. BJzp > BJair
BJzp=W−WW s
∆ BJzp=
√
∑
(BJzp−BJzp)2
n(n−1)
I=∆ BJBJ zp
zp .100 %
K=100 %−I
AP=1−log∆ BJBJ zp
zp
3. BJzp< BJair
BJ=W W
1−W2
∆ BJ=
√
∑
(BJ− ´BJ)2
n(n−1)
I=∆ BJBJ .100 %
K = 100% - I
AP = 1 – Log ∆ BJBJ
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan praktikum tentang modulus elastisitas yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
a. Penampang lintang lingkaran berongga.
No Massa
3 0,1 0,012 0,011 0,011 5
243, 1
265,3 265,3 7,4
4 0,15 0,013 0,011 5
5 0,195 0,013 0,012 0,012 437, 6
474,2 474,2 12,1
6 0,15 0,012 0,011 0,011 364, 7
No Massa
0,027 0,027 744 786 786 14
3 0,1 0,031
1354 1354 1354 0
4 0,15 0,041 5
0,003 5
0,036 1534 1819 1769 83,7
5 0,195 0,042 0,004 0,004 1971 2070 2070 51 6 0,15 0,04 0,036
5
0,036 1592 1745 1769 55,4
7 0,1 0,032 0,031 5
0,031 5
1684 1798 1781 48,2
8 0,05 0,028 5
0,027 5
0,027 1486 1574 1791 37,7
9 0 0,002
N
o a (kg)Mass Percobaan/skala (m)
γ (N/m2)
I II III IV I II III IV
1 0 0,008 0,0075 0,007
5 0,0075 0 0 0 0
2 0,05 0,011 0,0010
5 0,0105 0,0105 0,017 1,69 1,69 1,69 3 0,1 0,013 0,0125 0,012
5 4 0,15 0,014 0,013 0,013 0,012
5 5 0,195 0,014 0,014 0,014 0,013
5 6 0,15 0,013 0,013 0,013 0,012 0,02
5 8 0,05 0,001 0,011 0,011 0,013 0,01
7 0,016 0,0169 1,109
0,0445 2,06 97,94 3
0,00157 1,6 98,4 2
0,1875 7,5 92,5 2
0,2105 8,2 91,8 2
0,110 4,9 93,1 2
0,367 8,6 91,4 3
d. Penampang lintang segiempat (vertikal) 3 0,1 0,002 0,001 0,001
5
0,001 0,133 0,26 0
0,201 0,30 2 4 0,15 0,002 0,0015 0,001
5 6 0,15 0,002 0,0015 0,001
5 0,001 0,120 0,201 0,201 0,302 7 0,1 0,002 0,001 0,001 0,001 0,133 0,26
6
0,177 0,17 7 8 0,05 0,001
5
0,001 0,001 0,001 0,118 0,17 7
0,00128 2,7 97,3 2
0,0346 0,61 99,39 3
4.2 Pembahasan
Massa jenis adalah pengukura massa setiap satuan volume benda. Massa jenis tidak bergantung pada jumlah zat.Massa jenis berfungsi untuk menentukan suatu zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.
Praktikum yang dilakukan pada percobaan Archimedes ini adalah menghitung massa jenis pada zat padat dan zat cair. Setelah dilakukan percobaan, didapatkan hasil bahwa massa benda lebih berat berada diudara daripada didalam air. Ketika benda berada diudara, tidak ada gaya apapun yang mengakibatkan massa dan benda tersebut naik ataupun turun. Gaya yang ada hanyalah gaya gravitasi yang tidak mempunyai pengaruh apapun terhadap massa suatu benda.
Berbeda halnya ketika benda dimasukkan kedalam zat cair.Massa benda menjadi lebih ringan ketika benda dimasukkan ke dalam zat cair. Hal itu dikarenakan adanya gaya dorong ke atas didalam zat cai. Contohnya saja ketika menggunakan media berupa kayu. Kayu memiliki massa yang sangat ringan. Sehingga ketika dimasukkan ke dalam zat cair, gaya dorong ke atas zat cair lebih besar daripada massa kayu tersebut. Hal itu menyebabkan kayu tidak tenggelam ataupun melayang didalam zat cair, hanya terapung di atas permukaan zat cair.
Hasil dari praktikum tentang Archimedes dapat diketahui bahwa ketika suatu benda ditimbang massanya didalam zat cair, maka massanya akan berkurang sekitar 10 gram dari massa awalnya ketika ditimbang diudara.
pemanasan dilakukan pada suhu 4o C hingga ke atas, maka volumenya akan bertambah. Sifat ini dinamakan anomaly air.
BAB 5. PENUTUP
1.1 Kesimpulan
Adapun kesimpula yang diperoleh dari percobaan Archimedes ini adalah massa benda menjadi berkurang ketika dimasukkan benda dimasukkan kedalam zat cair. Hal itu disebabkan adanya gaya dorong keatas didalam zat cair. Sehingga massa benda menjadi lebih ringan. Massa jenis suatu benda tidak berganutng pada tempat dan suhu.
1.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Bredthaue,wilhem et all.1993.Impulse Physics Jilid 1.Stuttgard:Ernstklett Schubuchvelag.
Halliday dan Resnick.1991.Fisika Jilid 1.Jakarta:Erlangga. Kanginan,M.20020Fisika.Jakarta:Grafinda.
Kondo.1982.The New Book Of Popular Science.New York:Groiler Int.Inc.
Searss,F.W dan M.W.Zeamansky.1981.Fisika Untuk Universitas Jilid 1.Bandung:Bina Cipta.
Soedojopeter.1999.Fisika Dasar.Yogyakarta:Penerbit Andi.
