PENGEMBANGAN METODE PRAKTIKUM BERBANTUAN ANALISIS
untuk menentukan koefisien viskositas fluida adalah metode bola jatuh dengan mengandaikan berlakunya hukum Stokes, serta metode aliran fluida dalam tabung kapiler dengan mengandaikan berlakunya hukum Newton tentang gesekan fluida (Nelkom dan Parker, 1995). Software ini melalui metode analisis video dapat merekam kejadian- kejadian alam terutama yang berhubungan dengan kelajuan, kecepatan, percepatan, gaya, medan gravitasi, konversi dan konservasi energi (Habibullah &
Maladzim, 2014).
Pemanfaatan teknologi komputer berbantuan kamera rekaman video berbantuan tracker merupakan pencitraan dalam praktikum yang mempunyai biaya murah.
Rekaman video juga dapat merekam jejak benda yang jatuh pada kekentalan zat cair.
Shamim & Wasif Zia & Anwar,2011). Penelitian ini ditujukan untuk mengkaji efektifitas penggunakan software video tracker dalam praktikum pengukuran viskositas fluida agar diperoleh hasil yang lebih akurat dibanding dengan hasil secara manual.
Permasalahan umum praktikum viskositas di SMA adalah pengamatan gerak bola yang jatuh pada fluida. Gerakan bola yang jatuh pada fluida tidak bias teramati dengan jelas karena bola bergerak terlalu cepat. Penelitian ini telah mengembangkan metode praktikum Viskositas dengan aplikasi video tracker. Pengembangan praktikum Viskositas ini dapat mempermudah untuk merekan jejak jatuhnya benda pada fluida.
Jejak benda tersebut akan direkam dan ditansfer dalam bentuk grafik. Dari rekaman grafik dan data pada tabel, siswa dapat menentukan kecepatan terminal dan pada akhirnya bisa menentukan nilai koefisien viskositas.
METODE PENELITIAN
Praktikum penentuan koefisien viskositas (η) berbantuan video tracker diawali dengan pengukuran diameter bola dengan jangka sorong dan massa bola neraca lengan.
Pipa yang digunakan untuk percobaan viskositas mempunyai ketinggian 49 cm dan diameter 6,9 cm. Sedangkan fluida yang digunakan adalah oli 20W-50 dan oli 15W-40.
Bola yang dijatuhkan ke dalam fluida direkam dengan kamera handphone, kemudian video yang tersimpan pada memori kamera diimpor ke dilakukan analisis deng aplikasi video tracker untuk mengetahui besar kecepatan terminal kelereng yang dimasukkan kedalam fluida tersebut.
Pengambilan data dimulai dengan cara merekam gerak bola yang dijatuhkan ke dalam oli dengan kamera. Percobaan dilakukan berulang yaitu sebanyak 3 kali pada masing-masing oli, dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1 Praktikum Viskositas dengan perekaman kamera
Rekaman video tracker akan terlihat dalam monitor laptop, kemudian gerakan bola tersebut di track dari permukaan fluida sampai dasar tabung. Gerak bola yang telah di- track tersebut akan tampak gerak benda berupa grafik seperti pada gambar 2.
Gambar 2. Tampilan Gerak benda Aplikasi Tracker
Gambar 3 Grafik x, y, t pada analisis video tracker
Gambar 3 merupakan tampian grafik yang menggambarkan nilai x,y dan t. Grafik yang dipilih yaitu grafik y terhadap t untuk mendapatkan nilai kecepatan terminal yaitu melalui kemiringan grafik tersebut seperti pada gambar 4. Kecepatan terminal dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 4 tampilan nilai x dan y pada analisis video tracker
Gambar 5 hasil kecepatan terminal benda HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan persamaan grafik tersebut diperoleh persamaan grafik y=at+b, dengan parameter a menunjukkan nilai kecepatan dan parameter b merupakan posisi awal. Dari percobaan ini dapat ditentukan nilai kecepatan terminal yaitu nilai a pada persamaan grafik. Hasil perhitungan nilai koefisien viskositas oli 20W-50 dan oli 15W-40 seperti tabel 1
No. Fluida Kecepatan
terminal Koefisien viskositas 1. Oli 20W-50W 0,57 m/s 1,44
0,53 m/s 1,55 0,56 m/s 1,47 2. Oli 15W-40W 0,695 m/s 1,18 0,666 m/s 1,23 0,664 m/s 1,24
Tabel 1 Hasil perhitungan nilai viskositas
Hasil nilai koefisien viskositas yang diperoleh relatif konstan, perbedaan nilai yang muncul tidak terlalu bervariatif. Ini menunjukan bahwa penggunaan aplikasi Tracker sesuai dan konsisten. Faktor-faktor yang diprediksi menyebabkan perbedaan nilai diatas diantaranya karena gerak objek yang terekam dalam video tracker tidak begitu jelas sehingga menyulitkan dalam menentukan titik pusat massa gerak objek.
Untuk mengantisipasi hal ini, disarankan untuk kegiatan praktikum serupa digunakan bola dengan warna yang cukup kontras dengan warna fluida yang akan ditentukan viskositasnya. Faktor lain yang diprediksi mempengaruhi hasil penelitian ialah kualitas video rekaman. (Fitri Marliani, 2015)
Selain faktor-faktor di atas, adapula faktor lain yang mungkin dapat mempengaruhi hasil percobaan, yaitu gerak bola dalam fluida yang tidak lurus (sedikit miring), serta bisa jadi gerak bola dalam fluida juga tak hanya bergerak translasi (lurus) saja, melainkan juga bola bergerak rotasi.
KESIMPULAN
Berdasarkan pemaparan di atas, walaupun terdapat perbedaan nilai viskositas, akan tetapi jika diperhatikan perbedaan tersebut tidak terlalu signifikan atau dengan kata lain nilai yang diperoleh relatif konstan sehingga percobaan viskositas untuk menentukan nilai koefisien dengan bantuan kamera Handphone dan aplikasi tracker dapat dijadikan metode alternatif untuk memperoleh nilai koefisien viskositas pada pembelajaran materi viskositas.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu menyelesaikan penelitian ini
REFERENSI
Ariyanti,E.S. dan Agus ,M, 2010 , Otomasasi Pengukuran Koefisien Viskositas Zat Cair Menggunakan Gelombang Ultrasonik, Jurnal Neutrino,vol 2, No 2 Halliday dan Resnick, 1985, Fisika, Erlangga: Jakarta
Hantoro, B dan Suharno. (2014). Menyelidiki Hubungan Kecepatan Terminal dan Viskositas Zat Cair dengan Video Analisis Tracker. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng & DIY (ISSN:0853-0823). Yogyakarta.
A. Page, P. Candelas, and F. Belmar, 2006 “Application of video photogrammetry to analyse mechanical systems in the undergraduate physics laboratory,” Eur. J. Phys.
27, 647–655
(Douglas Brown&Anne J. Cox, 2009) Innovative uses of video analysis, The Physics Teacher, Vol. 47. March 2009, DOI : 10. 1119/1. 3081296DOI: 10.1119/1.3081296 Habibullah & Maladzim. 2014. Penerapan Metode Analisis Video Software Tracker
Dalam Pembelajaran Fisika Konsep Gerak Jatuh Bebas Untuk Menentukan Ketrampilan Proses Siswa Kelas X SMAN 1 Sooko Mojokerto.
Nelkom, M dan P., Parker, 1995, “Advanced Level Physics” 3rd Edition, London:
Heinemann Educational Books.
Shamim & Wasif Zia & Anwar,2011, Investigating viscous damping using a webcam, arXiv [physics.ed.ph], 09 Juni 2011
D.Brown dan W.Christian.2012. “Tracker”. diunduh dari http://www.opensourcephysics. org /
Hantoro, B dan Suharno. (2014). Menyelidiki hubungan kecepatan terminal dan viskositas zat cair dengan video Analisis Tracker. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFI Jateng dan DIY (ISSN:0853-0823) Yogyakarta
Raden Oktovadan Sirtumiati. 2013. Pemanfaatan Tracker Dalam Eksperimen Ayunan Bandul Teredam Untuk Penentuan Koefisien Viskositas Udara Dengan Hukum Landau-Lifshitz. Berkala Fisika Indonesia. Universitas Ahmad Dahlan
Fitri Marliani. 2015. Penerapan Analisis Video Tracker dalam Pembelajaran Fisika SMA Untuk Menentukan Nilai Koefisien Viskositas Fluida. Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran Sains 2015 (SNIPS 2015) 8 dan 9 Juni 2015, Bandung, Indonesia