PENENTUAN GAYA APUNG
KELOMPOK 5
Nama Dosen :
Epa Rosidah Apipah S.Si, M.Si Nama Kelompok/NIM :
1. Balqist Athaillah Gunawan (J0413241045) 2. Helmi Diki Kurniadin (J0413241012) 3. Neza Haniva (J0413241102)
4. Rizwa Syabani (J0413241083)
TEKNIK DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2024
PENENTUAN GAYA APUNG
I. PENDAHULUAN 1. TEORI SINGKAT
Gaya apung adalah gaya yang bekerja pada suatu benda yang terendam dalam fluida, baik itu cairan maupun gas. Fenomena ini terjadi karena perbedaan tekanan yang dialami oleh benda tersebut di dalam fluida. Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, dimana besarnya gaya keatas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (Halliday, 1987). Dengan kata lain, gaya apung dapat
dinyatakan dengan
𝑓𝑎= 𝜌. 𝑉. 𝑔
Di mana 𝑓𝑎 adalah gaya apung, 𝜌 adalah densitas fluida, V adalah volume fluida yang dipindahkan, dan
𝑔 adalah percepatan gravitasi. Konsep ini menjelaskan mengapabenda-benda tertentu dapat mengapung di permukaan air, sementara yang lain tenggelam.
Jika gaya apung lebih besar daripada berat benda, benda tersebut akan mengapung;
sebaliknya, jika berat benda lebih besar, benda akan tenggelam. Selain itu, gaya apung memiliki dua komponen utama: gaya tarik (drag force) yang melawan gerakan benda dalam fluida dan gaya angkat (lift force) yang mengarahkan gerakan benda ke atas. Gaya angkat ini penting dalam berbagai aplikasi, seperti desain pesawat terbang dan kapal.
Pemahaman tentang gaya apung sangat penting dalam bidang fisika, teknik, dan ilmu material, serta dalam memahami perilaku benda dalam berbagai fluida di alam. Dengan demikian, gaya apung bukan hanya sekadar konsep teori, tetapi juga memiliki banyak aplikasi praktis dalam kehidupan sehari-hari.
Nama Dosen : Epa Rosidah Apipah S.Se, M.Si Nama Asisten :
Nama Praktikan : Balqist Athaillah Gunawan (J0413241045) Helmi Diki Kurniadin (J0413241012) Neza Haniva (J0413241102)
Rizwa Syabani (J0413241083) Program Studi : Teknik dan Manajemen Lingkungan Kelas Praktikum :
A / A-1NILAI:
2. TUJUAN
Menentukan nilai gaya apung yang dialami benda
3. ALAT dan BAHAN
1. Benda yang akan diukur massanya - Alumunium
- Tembaga - Kuningan 2. Air
3. Neraca Ohaus
II. LANGKAH KERJA
Menimbang benda massa di udara :
1. Letakkan tembaga pada Piringan Neraca Ohaus
2. Timbang Benda di udara untuk mendapatkan massa di udara
3. Geser pemberat sampai lengan neraca berada di garis kesetimbangan 4. Lakukan cara yang sama pada alumunium dan kuningan
Menimbang benda massa di air :
1. Siapkan air di dalam wadah untuk penimbangan
2. Letakkan wadah yang berisi air di tatakan yang berada di atas piringan Neraca Ohaus 3. Kaitkan tali yang terikat pada tembaga di kaitan yang terdapat pada Neraca Ohaus 4. Letakkan benda yang sudah terkait ke dalam wadah yang berisi air
5. Benda harus tercelup seluruhnya ke dalam air, tetapi tidak sampai menyentuh dasar 6. Geser pemberat sampai lengan neraca berada di garis kesetimbangan
7. Lakukan cara yang sama pada alumunium dan kuningan
III. DATA PENGUKURAN
Jenis Bahan m di air (kg) m di udara (kg) W di air (N) W di udara (N) Fa (N) Volume (m3)
Alumunium 0.0028 0.0063 0,028 0,063 0,035 3,5 𝑥 10−6
Tembaga 0.0178 0.0208 0,178 0,208 0,03 3 𝑥 10−6
Kuningan 0.0566 0.0654 0,566 0,654 0,088 8,8𝑥10−6
Jumlah Rataan
KETERANGAN:
m = massa (kg) W = berat (N) Fa = Gaya apung (N) V= volume (m3)
g= gravitasi bumi = 10 m/s2
IV. PENGOLAHAN DATA
W air alumunium = m air x g = 0,0028 x 10
= 0,028 N
W air tembaga = m air x g = 0.0178 x 10
= 0,178 N
W air kuningan = m air x g = 0.0566 x 10
= 0,566 N
W udara alumunium = m udara x g = 0.0063 x 10 = 0,063 N
W udara tembaga = m udara x g = 0.0208 x 10 = 0,208 N
W udara kuningan = m udara x g = 0,0654 x 10 = 0,654 N
Fa alumunium = W udara - W air = 0,063 - 0,028 = 0,035 N Fa tembaga = W udara - W air = 0,208 - 0,178 = 0,03 N Fa kuningan= W udara - W air = 0,654 - 0,566 = 0,088 N
Valumunium = 𝑓𝑎
𝜌.𝑔 = 0,035
1000.10= 3,5 𝑥 10−6 m3 V tembaga = 𝑓𝑎
𝜌.𝑔 = 0,03
1000.10= 3 𝑥 10−6 m3 V kuningan = 𝑓𝑎
𝜌.𝑔 = 0,088
1000.10= 8,8 𝑥 10−6 m3
V. PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil dari praktikum di atas, kami melakukan percobaan kepada tiga benda yang memiliki massa berbeda yaitu alumunium, tembaga, kuningan. Kami menimbang benda dengan dua kondisi yang berbeda yaitu menimbang benda massa di udara dan menimbang benda massa di air, dari dua kondisi tersebut kami memiliki hasil massa berbeda seperti yang dapat dilihat di pengolahan data di atas. Lalu untuk perhitungan berat benda yaitu dengan menggunakan rumus berat benda yaitu W udara = m udara x g untuk udara dan W air = m air x g, kami juga mendapatkan hasil yang berbanding lurus.
Lalu untuk gaya apung yang menjadi tujuan penelitian kami kali ini, kami mendapatkan hasil yang bervariasi dengan menggunakan rumus gaya apung yaitu Fa = W udara - W air. Untuk hasil dari gaya apung ini sangat dipengaruhi oleh massa benda saat di udara dan massa benda saat di air. Sedangkan untuk perhitungan terakhir pada penelitian kami kali ini yaitu Volume dari ketiga jenis benda dengan menggunakan rumus V = 𝑓𝑎
𝜌.𝑔 .
Menurut Halliday Resnick (1999:563): “Menyatakan prinsip Archimedes adalah juga suatu konsekunsi yang perlu dari hukum-hukum statika fluida fluida. Bila sebuah benda seluruhnya atau sebagian dicelupkan deidalam suatu fluida (baik cairan maupun suatu gas) yang diam, maka fluida tersebut mengarahkan tekanan pada tiap-tiap bagian permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Tekanan tersebut adalah lebih besar pada bagian benda yang tercelup lebih dalam.
Resultan semua gaya adalah sebuah gaya yang mengarah keatas yang dinamakan kakas apung(bayangan) dari benda yang tercelup tersebut”.
Dari hasil data yang telat didapatkan berat benda ketika di air dan di udara yang paling berat adalah kuningan sehingga memperoleh volume dan gaya apung yang besar juga. Sedangkan berat benda paling ringan ketikan di air dan diudara adalah tembaga sehingga gaya apung dan volumenya juga kecil.
VI. KESIMPULAN
Dalam praktikum ini, kita dapat
menentukan nilai gaya apung yang dialami benda
dengan terlebih dahulu menentukan berat dari massa yang akan kita ukur baik itu berat massa saat di udara ataupun di air. Semakin kecil berat massanya maka hasil yang didapat juga akan kecil begitupun sebaliknya, jika massa benda saat di air ataupun udara besar maka hasil yang didapat juga besar. Ini menyimpulkan bahwa hasil dari gaya apung benda akan memiliki hasil yang berbanding lurus.Gaya apung terbesar hingga terkecil berturut – turut adalah sebagai berikut : Kuningan 0,088 N, Alumunium 0,035 N, dan Tembaga 0,030 N.
DAFTAR PUSTAKA
