KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas Rahmat dan Hidayah-Nya kami dapat menyusun laporan praktikum fisika dasar yang berjudul “ Hukum Archimedes dan Hukum Utama Hidrostatis “ untuk memenuhi tugas kami. Dalam proses pendalaman materi ini, tentunya kami mendapatkan bimbingan,arahan,koreksi dan saran, untuk itu kami mengucapkan terima kasih atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan dengan tulus,terutama kepada :
Ibu
Rissa
Ratimanjari,
S.Si.
dan
seluruh
asisten
laboratorium
fisika
yang telah memberikan bimbingan dan bantuannya dalam praktikum fisika dasar.
Dan teman-teman yang telah banyak memberikan masukan untuk laporan ini.
semoga kebaikan mereka dibalas oleh Tuhan Yang Maha Esa. Kami berharap laporan ini bermanfaat bagi kami pada khususnya dan masyarakat pada umumnya. Kami mohon maaf jika dalam laporan ini masih terdapat begitu banyak kesalahan. Karena semua manusia tak luput dari kesalahan.
Bogor, 15 November 2011
Penyusun
BAB I PENDAHULUAN
I.I Tujuan Mempelajari berlakunya hukum archimedes dan hukum utama dan penggunaannya untuk mengukur kerapatan zat padat dan zat cair. I.II Dasar Teori Archimedes adalah seorang ilmuwan terbesar pada zamannya. Ia lahir di kota Syracuse,Sisilia pada tahun 287 SM dan meninggal pada tahun 212 SM. Archimedes dikenal sebagai ahli fisika,matematika,optika dan astronomi. Ia dijuluki sebagai Bapak Eksperimen, karena mendasarkan penemuannya pada percobaan. Ia menemukan hukum pada sebuah peristiwa yang disebut hukum Archimedes. Penemuan ini bermula ketika Archimedes diminta oleh Raja Hieron II untuk menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sunguh-sungguh. Hingga ia merasa letih dan menceburkan dirinya kedalam bak mandi yang penuh dengan air. Lalu, ia memperhatikan air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya. Dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja dicampuri dengan perak. Peristiwa inilah awal mula dibuatnya hukum Archimedes. Hukum Archimedes berbunyi “ Jika suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair,maka benda tersebut akan mendapatkan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda ter sebut “ . Gaya tekan ke atas ini memenuhi persamaan : Wu – Wa = Wc Fa = W c Fa = mc . g Untuk mencari mc digunakan persamaan : ρ=
mc = ρc . v
Persamaannya menjadi : Fa = ρc . vc . g ...........................(1) Keterangan : Fa : gaya Archimedes ( N ) 3
ρc : massa jenis zat cair (kg/m ) 3
3
vc : volume benda tercelup ( m ) = volume zat cair yang dipindahkan ( m ) mc : massa zat cair yang dipindahkan ( kg ) wu : berat benda di udara ( N ) wa : berat benda di dalam zat cair (N) wc : berat zat cair yag ditumpahkan (N) 2
g : percepatan gravitasi bumi (m/s ) Jika volume benda masuk seluruhnya kedalam cairan, maka volume benda ( v
b
) sama
dengan volume zat cair yang dipindahkan ( v c ). Sehingga persamaan (1) menjadi : Fa = ρc . vb . g ................................... (2) Gaya tekan ke atas ( Fa ) merupakan selisih antara berat benda di udara ( w u ) dan berat benda di dalam zat cair ( w a ), sehingga Fa = w u – wa , menjadi : ρc . vb . g = w u – wa .............................(3) Jika persamaan (3)
Karena w = m . g = ρ c . vb . g
atau
= ...................................... (4)
Misalkan zat cair yang dipakai adalah ρc = 1 persamaan (4)
..............(5)
Menurut Hukum Utama Hidrostatika tekanan hidrostatis pada sembarang titik yang terletak pada bidang mendatar di dalam sejenis zat cair yang dalam keadaan setimbang adalah sama besar. Hukum Utama Hidrostatika menyatakan bahwa tekanan hidrostatis suatu zat cair hanya bergantung pada tinggi kolom zat c air (h), massa jenis zat cair (ρ) dan percepatan grafitasi (g), tidak bergantung pada bentuk dan ukuran bejana, perhatikan gambar berikut :
Gambar : tiga buah bejana berbeda bentuk berisi zat cair yang sama dengan ketinggian yang sama memiliki tekanan hidrostatis yang sama besar pada tiap bejana. Ketiga bejana di atas di isi dengan air yang sama dengan ketinggian yang sama. Tekanan hidrostatis pada tiap dasar bejana sama besar, sedangkan berat zat cair pada tiap bejana berbeda. Jadi, Tekanan Hidrostatis ( P hid ) dinyatakan sebagai berikut : Phid = ρ . g . h 3
ρ = kerapatan zat cair ( kg/m ) 2
g = percepatan gravitasi ( m/s ) h = tinggi kolom cairan yang dihitung dari titik yang bersangkutan sampai ke permukaan cairan ( m )
Sebuah tabung berbentuk U berisi minyak dan dan air seperti tampak pada gambar di bawah.
Titik A dan titik B berada pada satu bidang datar dan dalam satu jenis zat cair. Berdasarkan hukum utama hidrostatis maka kedua titik tersebut memiliki tekanan yang sama, sehingga
BAB II ALAT & BAHAN
II.I. Alat 1. Gelas Piala 500 ml 2. Bejana Berhubungan ( pipa U ) 3. Pipet Tetes 4. Benang
II.II. Bahan 1. Air 2. Minyak Kelapa 3. Minyak Tanah
BAB III METODE PERCOBAAN
1. Siapkan pipa U, minyak kelapa atau minayk goreng dan mi nyak tanah 2. Isi pipa U dengan air secukupnya ( kira-kira setinggi 10 cm ) 3. Tambahkan minyak goreng pada salah satu pipa dengan pipet tetes , sehingga seperti pada gambar. 4. Hitung berapa kerapatan minyak goreng dengan menggunakan persamaan berikut,
ρminyak =
5. Tambahkan lagi minyak kelapa atau minyak goreng dan ukur kembali h 2 dan h serta hitung kerapatannya. Lakukan penambahan dan perhitungan ini hingga emapat kali. 6. Lakukan percobaan 1 sampai 5 dengan menggunakan minyak tanah.
BAB IV DATA PENGAMATAN & PERHITUNGAN
IV.I Data Pengamatan
Nama Percobaan
: Hukum Archimedes & Hukum Utama Hidrostatika
Tanggal Percobaan
: 12 November 2011
Keadaan Ruangan
P (cm) Hg
T(C)
◦
C(%)
Sebelum Percobaan
74,7
31 C
o
72 %
Sesudah Percobaan
74,7
31 C
o
72
a. Minyak Tanah
∑ tetes
h1 ( cm )
h2 ( cm )
ρ ( gr/ cm3)
10
0,7
0,8
0,875
20
0,9
1,3
0,692
30
1,5
2
0,75
40
1,8
2,3
0,782
50
3
3,4
0,882 0,7962
% Ketelitian = 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 – ( 0,010 ) × 100 % = 99 % b. Minyak Goreng / Minyak Kelapa
3
∑ tetes
h1 ( cm )
h2 ( cm )
ρ ( gr/ cm )
10
0,5
0,7
0,714
20
1,2
1,5
0,8
30
2
2,2
0,909
40
2,6
3
0,866
50
3,4
3,8
0,894 0,8366
% Ketelitian = 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 – ( 0,0745 ) × 100 % = 92,55 % Keterangan : ρlit. Minyak tanah = 0,805 gr/cm
3
ρlit. Minyak goreng = 0,904 gr/cm 3 ρ minyak goreng > ρ minyak tanah
DAFTAR PUSTAKA
www.iksan35.wordpress.com Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar Farmasi
DAFTAR ISI
Kata Pengantar Daftar Isi Bab I Pendahuluan I.I. Tujuan Percobaan I.II. Dasar Teori Bab II Alat dan Bahan II.I. Alat yang digunakan pada percobaan II.II. Bahan yang digunakan pada percobaan Bab III Metode Percobaan Bab IV Data Pengamatan dan Perhitungan IV.I. Data Pengamatan IV.II. Perhitungan Bab V Pembahasan V.I. Pembahasan Bab VI Kesimpulan Daftar Pustaka
IV.II. Perhitungan a. Minyak Tanah
Untuk 10 tetes minyak tanah hawal = 12,1 cm , h air = 11,4 cm , h minyak = 11,3 cm h1 = hawal – hair = 12,1 – 11,4 = 0,7 cm h2 = hawal - hmyk = 12,1 – 11,3 = 0,8 cm
ρmyk = =
= 0,875 gr/cm
3
Untuk 20 tetes minyak tanah hawal = 11,7 cm , h air = 10,8 cm , h myk = 10,4 cm h1 = hawal - hair = 11,7 – 10,8 = 0,9 cm h2 = hawal - hmyk = 11,7 – 10,4 = 1,3 cm
ρmyk = =
= 0,692 gr/cm
3
Untuk 30 tetes minyak tanah hawal= 12 cm , h air = 10,5 cm , h myk = 10 cm h1 = hawal-hair = 12 – 10,5 = 1,5 cm
h2 = hawal-hmyk = 12-10 = 2 cm
ρmyk = =
= 0,75 gr/cm
3
Untuk 40 tetes minyak tanah hawal = 12,2 cm , h air = 10,4 cm , h myk = 9,9 cm h1 = hawal-hair = 12,2 – 10,4 = 1,8 cm h2 = hawal-hmyk = 12,2 – 9,9 = 2,3 cm
ρmyk = =
= 0,782 gr/cm
3
Untuk 50 tetes minyak tanah hawal= 12,8 cm , h air= 9,8 cm , h myk = 9,4 cm h1 = hawal-hair = 12,8 – 9,8 = 3 cm h2 = hawal-hmyk = 12,8 – 9,4 = 3,4 cm
ρmyk = =
= 0,882 gr/cm
3
Massa jenis minyak tanah rata-rata = % Ketelitian = 1 –
= = = 0,7962 gr/cm
| |
= 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 – ( 0,010 ) × 100 % = 99 % b.Minyak Goreng/Minyak kelapa
Untuk 10 tetes minyak tanah hawal = 12,1 cm , h air = 11,4 cm , h minyak = 11,3 cm h1 = hawal – hair = 12,1 – 11,4 = 0,7 cm h2 = hawal - hmyk = 12,1 – 11,3 = 0,8 cm
ρmyk = =
= 0,875 gr/cm
3
Untuk 20 tetes minyak tanah hawal = 11,7 cm , h air = 10,8 cm , h myk = 10,4 cm h1 = hawal - hair = 11,7 – 10,8 = 0,9 cm h2 = hawal - hmyk = 11,7 – 10,4 = 1,3 cm
3
ρmyk = =
= 0,692 gr/cm
3
Untuk 30 tetes minyak tanah hawal= 12 cm , h air = 10,5 cm , h myk = 10 cm h1 = hawal-hair = 12 – 10,5 = 1,5 cm h2 = hawal-hmyk = 12-10 = 2 cm
ρmyk = =
= 0,75 gr/cm
3
Untuk 40 tetes minyak tanah hawal = 12,2 cm , h air = 10,4 cm , h myk = 9,9 cm h1 = hawal-hair = 12,2 – 10,4 = 1,8 cm h2 = hawal-hmyk = 12,2 – 9,9 = 2,3 cm
ρmyk = =
= 0,782 gr/cm
3
Untuk 50 tetes minyak tanah hawal= 12,8 cm , h air= 9,8 cm , h myk = 9,4 cm h1 = hawal-hair = 12,8 – 9,8 = 3 cm
h2 = hawal-hmyk = 12,8 – 9,4 = 3,4 cm
ρmyk = =
= 0,882 gr/cm
3
Massa jenis minyak tanah rata-rata = % Ketelitian = 1 –
= = = 0,7962 gr/cm
| |
= 1 –
| |
= 1 –
| |
= 1 – ( 0,010 ) × 100 % = 99 %
3
