LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I BERAT JENIS ZAT PADAT DAN ZAT CAIR
Nama : Husnul Hatimah
NIM : 1308205019
Dosen : Drs. Ida Bagus Alit Paramartha, M.Si. Asisten Dosen : I Gede Cahya Pradhana
Mega Wahyu
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
I. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan Berat jenis zat padat yang berbentuk balok.
2. Menentukan berat jenis zat padat yang berbentuk tidak beraturan. 3. Mentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca teknis. 4. Mengenal dan belajar menggunakan alat alat bersangkutan.
5. Melatih ketelitian dalam mengukur.
II. DASAR TEORI
Berat jenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis air murni. Berat jenis suatu benda adalah suatu gaya yang bekerja pada benda tersebut yang di pengaruhi gaya gravitasi bumi dan massa benda tersebut. Massa dan berat sebenarnya adalah dua besaran yang berbeda. Berat suatu benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi dimana benda tersebut berada. Rumus untuk menentukan berat jenis adalah
= (2.1)
Sementara itu, fluida adalah zat alir atau zat dalam keadaan bisa mengalir.
Ada dua macam fluida yaitu cairan dan gas. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan
bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini
disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi.
Akibat yang lainnya adalah sifat kemampuannya untuk dimampatkan.Gas
bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan
dengan tekanan yang cukup besar akan berubah manjadi zat cair. Mekanika gas dan
zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal, tetapi dalam
keadaan diam keduanya mempunyai perilaku yang sama dan ini dipelajari dalam
statika fluida.
Tinjauan dalam statika fluida bersifat makroskopik dan karenanya ketika
kita mengambil elemen volume yang sangat kecil, maka volume ini masih jauh
Beberapa benda padat,jika dimasukkan ke dalam air, akan mengalami peristiwa yang berbeda-beda. Di antaranya :
1. Tenggelam
Benda dikatakan tenggelam jika benda tersebut turun sampai ke dasar air karena berat jenis benda lebih besar dari berat jenis air. Misalnya batu, besi dan tanah
2. Terapung
Benda dikatakan terapung jika benda itu berada di permukaan di air karena berat jenis benda lebih kecil daripada berat jenis air. Contohnya adalah gabus, tutup botol, kayu dan kapal laut.
3. Melayang
Benda dikatakan melayang jika benda itu berada di antara permukaan dan dasar air karena berat jenis benda sama dengan berat jenis air. Contohnya adalah kapal selam, penyelam, dan telur ayam yang melayang dalam air garam.
Peristiwa mengapung, tenggelam, dan melayang juga dapat dijelaskan berdasarkan konsep gaya apung dan berat benda. Pada suatu benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya dalam zat cair, bekerja gaya apung ( ). Dengan demikian, pada benda yang tercelup dalam zat cair bekerja dua buah gaya, yaitu gaya berat (w) dan gaya apung ( ). Pada benda yang mengapung dan melayang terjadi keseimbangan antara berat benda dan gaya apung. Sehingga berlaku:
= (2.2)
Pada benda yang tenggelam, beratnya lebih besar daripada gaya apung. Sehingga berlaku :
= (2.3)
lebih kecil dari pada volume balok. Artinya tidak seluruhnya berada terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume balok dan rapat massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda. Jika rapat massa benda lebih besar daripada rapat massa fluida, maka benda akan mengalami gaya total ke bawah yang tidak sama dengan nol. Artinya benda akan jatuh tenggelam.
Salah satu hukum hidrostatika yang lain adalah hukum archimedes yang
mengatakan bahwa setiap benda yang berada dalam satu fluida maka benda itu akan
mengalami gaya keatas, yang disebut gaya apung, sebesar berat air yang
dipindahkannya. Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat
diturunkan dari hukum newton juga. Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas
akan melayang. Bila FA<W maka benda akan terdorong kebawah dan tenggelam.
Jika rapat massa fluida lebih kecil daripada rapat massa balok maka agar
balok berada dalam keadaan seimbang, volume zat cair yang dipindahkan harus
lebih kecil dari pada volume balok. Artinya tidak seluruhnya berada terendam
dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang maka
volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume balok dan rapat
massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda.
III. ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain : 1. Neraca teknis
2. Neraca Mohr 3. Piknometer 4. Anak timbangan 5. Air suling
6. Zat padat dan zat cair yang akan ditentukan 7. Gelas dan bangku
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
A. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok
Pertama – tama, tebal benda diukur dengan jangka sorong. Lanjutkan dengan panjang dan lebar benda, diukur dengan jangka sorong. Terakhir, benda ditimbang dengan neraca teknis. Kemudian, pengukuran diulangi sampai 5 kali.
B. Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca
Pertama – tama gelas ukur ditimbang dalam keadaan kosong. Lalu gelas ukur diisi dengan air sebanyak 300 ml kemudian gelas ukur ditimbang seetelah diisi zat cair. Rumus matematis:
= (4.1)
C. Menentukan berat jenis zat padat berbentuk tidak beraturan
Pertama – tama, benda ditimbang pada neraca teknis. Kemudian benda dimasukkan ke dalam gelas ukur yang berisi air suling dan kenaikan air dalam gelas ukur dicatat. Dari hasil yang pertama dan kedua dapat ditentukan volume benda dan FA dengan menggunakan rumus matematis:
= − = = . . (4.2)
V. DATA PENGAMATAN
5.1 Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok 5.1.1 Balok Hitam (Balok A)
No Tebal balok (m) Panjang balok (m) Lebar balok (m) Massa balok (kg)
1 0,036 0,092 0,058 0,1699
2 0,036 0,092 0,058 0,1699
3 0,036 0,092 0,058 0,1699
4 0,036 0,092 0,058 0,1699
5.1.2 Balok Orange (Balok B)
5.2 Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca
No Massa gelas kosong (kg) Massa gelas diisi air 300 ml (kg)
1 0,1975 0,4848
2 0,1975 0,4848
3 0,1975 0,4848
4 0,1975 0,4848
5 0,1975 0,4848
VI. ANALISA DATA 6.1 Ralat
6.1.1 Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok 6.1.1.1 Ralat keraguan untuk tebal balok
6.1.1.1.1 Balok A 6.1.1.2 Ralat keraguan untuk panjang balok
6.1.1.2.1 Balok A 6.1.1.3 Ralat keraguan untuk lebar balok
∆ = 1
2. ( ) =
1
2. ( 0,001) = 0,0005
̅± ∆ = ( 0,054 ± 0,0005) 6.1.1.4 Ralat keraguan untuk massa balok
6.1.1.4.1 Balok A
6.1.2 Menentukan berat jenis zat cair
6.1.2.1 Ralat keraguan untuk massa gelas kosong = 0,1975
6.1.2.2 Ralat keraguan untuk massa gelas ditambah air 300 mL = 0,4848
6.1.3.2 Ralat data volume batu
6.2.1 Menentukan berat jenis zat padat berbentuk balok A Diketahui :
̅ ± ∆ = ( 0,062 ± 0,0005) m
̅ ± ∆ = (0,054 ± 0,0005) m
̅ ± ∆ = ( 0,038 ± 0,0005) m
± ∆ = ( 0,1233 ± 0,00005)kg Ditanya : ±∆ = ?
Penyelesaian :
± ∆ = ( ̅ ± ∆ ) ( ̅ ± ∆ ) ( ̅ ± ∆ )= (0,00013± 0,0000039)
± ∆ = ± ∆ ( ) = (0,1233 ± 0,00005) ( 9,8) = ( 1,20834 ± 0,00049) /
±∆ = ± ∆ ± ∆ =
( , ± , )
( , ± , ) = (9294,9± 282,61) N/m 3
6.3.3 Menentukan berat jenis zat cair dengan gelas ukur dan neraca Diketahui :
Massa gelas dalam keadaan kosong = ± ∆ = ( 0,1975 ± 0,00005)
Massa gelas dengan zat cair = ± ∆ = ( 0,4848 ± 0,00005) Volume zat cair sebanyak 300 ml = 0,3 L
Ditanya : ±∆ = ? Penyelesaian :
± ∆ = ( ± ∆ ) (g)
= (0,2873±0,00010) (9,8) = (2,81±0,00098)kg m/s2 ̅ ± ∆ = ± ∆ = ( , ± , ) /
, = (9,37 ± 0,00327) N/L 6.3.4 Menentukan berat jenis zat padat berbentuk tidak beraturan (batu)
sebesar ( 0,1975 ± 0,00005) dan massa gelas kosong ditambah dengan air 300 ml sebesar ( 0,4848 ± 0,00005) . Pada pengukuran percobaan berat jenis zat padat berbentuk tidak beraturan didapatkan bahwa masssa benda sebesar ( 0,0134 ± 0,00005) dan volumenya sebesar ( 0,02 ± 0,005) . Dari pengukuran yang dilakukan selanjutnya dapat ditentukan berat jenisnya.
Besarnya berat jenis yang diperoleh dari percobaan berat jenis zat padat yang berbentuk balok yaitu balok A sebesar (8763,26± 239,15) N/m3 dan balok B (9294,9± 282,61) N/m3. Berat jenis zat cair yang diperoleh yaitu sebesar (9,37 ± 0,00327) N/L dan berat jenis zat padat yang berbentuk tidak beraturan
didapatkan (6,566± 1,666) N/L.
Perbedaan besarnya berat jenis yang didapatkan, dipengaruhi oleh
perbedaan massa benda, volume benda, dan kerapatan partikel benda. Kerapatan partikel zat padat berbentuk balok lebih besar dari kerapatan zat padat berbentuk tidak beraturan dan kerapatan zat padat berbentuk tidak beraturan lebih besar dari kerapatn zat cair. Oleh sebab itu, zat padat berbentuk balok memiliki berat jenis yang terbesar, diikuti dengan zat padat berbentuk tidak beraturan, dan zat cair. Selain itu pula, ada faktor-faktor yang menyebabkan kekurangtelitian data yang kami dapatkan antara lain :
1. Ketidaktelitian dalam penggunaan alat. 2. Kesalahan dalam melakukan pengukuran.
3. Kerusakan pada alat pengukuran yang disebabkan usia alat yang sudah cukup lama sehingga ketelitiannya menjadi berkurang.
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh
kesimpulan sebagai berikut :
matematis, massa jenis dirumuskan : v m
3. Berat jenis zat padat yang berbentuk balok untuk balok A adalah (8763,26± 239,15) N/m3 dan balok B adalah (9294,9± 282,61) N/m3. 4. Berat jenis zat cair adalah (9,37 ± 0,00327) N/L.
5. Berat jenis benda yang berbentuk tidak beraturan adalah (6,566± 1,666) N/L.
6. Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas akan melayang. 7. Bila FA<W maka benda akan terdorong kebawah dan tenggelam.
8. Adapun beberapa faktor yang menyebabkan permasalahan dalam praktikum yaitu :
Ketidaktelitian dalam penggunaan alat. Kesalahan dalam melakukan pengukuran.
Kerusakan pada alat pengukuran yang disebabkan usia alat yang sudah
cukup lama sehingga ketelitiannya berkurang.
Faktor lingkungan sekitar tempat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Paramarta, Ida Bagus Alit dan I Gede Cahya Pradhana.2013. Penuntun Praktikum
Fisika Dasar 1. Bukit Jimbaran : Fakultas Mipa Universitas Udayana
Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga
http://id.wikipedia.org/wiki/Massa_jenis (Diakses tanggal 5 Desember 2013)
http://yayat-arizonia.blogspot.com/2010/11/massa-jenis-adalah-pengukuran-massa.html
(Diakses tanggal 5 Desember 2013)
