LAPORAN PRAKTIKUM FLUIDA
“ARCHIMEDES DAN MASSA JENIS”
Disusun oleh :
B. Analisis data
Disusun oleh :
Mufidah Nurul Hidayah 12030654058
Faristya Putri Alviana Z 12030654059
Faristya Putri Alviana Z 12030654059
Selly Nalafradiany Susandoro 12030654060
Erlina Putri Mayangsari 12030654201
Audhea Setya Pramesswari 12030654236
Pendidikan Sains B 2012
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2014
ABSTRAK
HUKUM ARCHIMEDES DAN MASSA JENIS
Kami telah melakukan percobaan Hukum Archimedes pada hari Senin, 05 Mei 2014 di Laboratorium Pendidikan Sains Unesa. Tujuan dari percobaan kami adalah Mengetahui cara membuat alat ukur massa jenis zat cair sederhana dengan menggunakan massa jenis dan hukum Archimedes.
Adapun metode yang kami gunakan adalah menyiapkan pipet panjang dan
gotri kecil. Kemudian memasukkan gotri kecil ke dalam pipet panjang
tersebut. Setelah itu mengukur massa air dengan neraca dan memasukkan
pipet yang berisi gotri ke dalam gelas ukur yang berisi air. Kemudian
menghitung massa jenis air dengan rumus: ρ=m/v.Selanjutnya, Memberi tanda dengan spidol pada pipet, ketika pipet sejajar dengan permukaan air. Setelah itu,
mengukur massa larutan garam dengan menggunakan neraca. Kemudian
memasukkan pipet yang berisi gotri yang sudah ada tanda spidolnya ke
dalam gelas ukur yang berisi larutan air garam. Setelah itu, menghitung
massa jenis air dengan rumus: ρ=m/v. Selanjutnya, memberi tanda dengan spidol pada pipet, ketika pipet sejajar
dengan permukaan larutan air garam. Kemudian skala hidrometer dengan titik
acuan tanda spidol saat mengukur massa jenis air dan larutan gaeam. Dan yang
terakhir memvalidasi alat ukur yang telah dibuat. Berdasarkan hasil percobaan
yang kami lakukan hidrometer dimasukkan ke dalam gelas ukur berisi air dengan
volume sebesar 25 ml, massa sebesar 25,1 gr, didapat massa jenis air dengan
perhitungan sebesar 1 gr/cm3, dan tinggi
bagian pipet yang tercelup sebesar 6,8 cm dari dasar pipet. Sedangkan ketika
hidrometer dimsukkan ke larutan garam dengan konsentrasi 3 gr didapat volume
sebesar 26 ml, massa sebesar 27,6 gr, didapat massa jenis air
dengan perhitungan sebesar 1,06 gr/cm3, dan tinggi bagian pipet yang tercelup sebesar 6,5
cm dari dasar pipet. Selisih panjang hidrometer yang
tenggelam pada air (h air) dengan panjang hidrometer yang tenggelam pada
larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr
(h air – h garam) yaitu sebesar 0,3 cm. Untuk validasi, kami memasukkan
hidrometer ke dalam larutan garam dengan konsentrasi 6 gr diperoleh volume sebesar 28 ml, massa
sebesar 30,6 gr, didapat massa jenis air dengan perhitungan sebesar 1,09 gr/cm3, dan tinggi bagian pipet yang
tercelup sebesar 6,2 cm dari dasar pipet. Hal itu menunjukkan adanya kesesuaian
antara hasil validasi dengan teori, bahwa semakin dangkal panjang hidrometer
yang tenggelam maka massa jenis zat cair yang diukur lebih besar.
Kata kunci: Gotri, pipet, garam, air
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kita
mungkin pernah mengamati bahwa sebuah benda yang diletakan di dalam air
terasa lebih ringan dibandingkan dengan beratnya ketika di udara. Jika
benda dicelupkan dalam zat cair, sesungguhnya berat benda itu tidak
berkurang. Gaya tarik bumi kepada benda itu besarnya tetap. Akan tetapi
zat cair mengadakan yang arahnya ke atas kepada setiap benda yang
tercelup di dalamnya. Ini menyebabkan berat benda seakan-akan berkurang.
Menghitung gaya ke atas dalam zat cair sesungguhnya dapat kita lakukan
dengan menggunakan pengetahuan kita tentang tekanan di dalam zat cair.
Hidrometer
merupakan alat untuk mengukur berat jenis atau massa jenis zat cair.
Jika hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut
akan tenggelam. Makin besar massa jenis zat cair, Makin sedikit bagian
hidrometer yang tenggelam. Hidrometer banyak digunakan untuk mengetahui
besar kandungan air pada bir atau susu. Dengan demikian, dihasilkan gaya
ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam
zat cair.
zat cair.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dibuat suatu rumusan masalah sebagai berikut:
“Bagaimana cara membuat alat ukur massa jenis zat cair sederhana dengan menggunakan massa jenis dan hukum Archimedes?”
C. Tujuan Percobaan
Berdasarkan rumusan masalah diatas dapat dibuat suatu tujuan percobaan sebagai berikut:
“Mengetahui cara membuat alat ukur massa jenis zat cair sederhana dengan menggunakan massa jenis dan hukum Archimedes”
BAB II
DASAR TEORI
Hidrometer
adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat
cair. Nilai massa jenis suatu zat cair dapat diketahui dengan membaca
skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair.
Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca terapung tegak di
dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbale.
Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat
cair yang dipindahkan hydrometer lebih besar. Dengan demikian,
dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung
di dalam zat cair. Tangkai tabung kaca didesain supaya perubahan kecil
dalam berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil
dalam massa jenis zat cair) menghasilkan perbahan besar pada kedalaman
tangkai yang tercelup di dalam zat cair. Ini berarti perbedaan bacaan
pada skala untuk berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.
Hidrometer
memiliki dua instrumen yang terpisah, satu untuk cairan berat, di mana
tanda 1.000 untuk air sudah dekat bagian atas batang, dan satu untuk
cairan ringan, di mana tanda 1.000 sudah dekat bagian bawah. Dalam
banyak industri satu set hidrometer digunakan mencakup rentang berat
jenis 1,0-0,95 dan 0,95-0,9 untuk memberikan pengukuran yang lebih
tepat. Prinsip Pengoperasian hidrometer didasarkan pada prinsip
Archimedes bahwa tersuspensi pada fluida akan didukung oleh kekuatan
sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Dengan demikian, semakin
rendah kerapatan zat tersebut, lebih jauh hidrometer akan tenggelam.
Ketika hidrometer dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida akan
memberikan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat hydrometer. Gaya
ini terkonversikan menjadi massa jenis. Makin besar massa jenis zat
cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam.
Pada
elemen ini bekerja gaya-gaya: Gaya berat (W). Gaya-gaya oleh bagian
fluida yang bersifat menekan permukaan yaitu gaya (Fa). Kedua gaya
tersebut saling meniadakan, karena elemen berada dalam keadaan
setimbang, maka gaya ke atas = gaya ke bawah. Artinya resultan seluruh
gaya pada permukaan berarah ke atas dan besarnya sama dengan berat
elemen fluida dan titik tangkapnya adalah pada titik berat elemen. Dalam
prinsip Archimedes dinyaatakan bahwa “Suatu benda yang
seluruhnya atau sebagian tercelup dalam satu fluida maka benda tersebut
akan mendapat gaya apung ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan
oleh benda tersebut”.
Fa = ρf. g. V
Keterangan :
Fa : gaya keatas (N)
V : volume benda yang tercelup dalam fluida (m3)
ρf : massa jenis fluida (kg/m3)
g : percepatan gravitasi (m/s2)
Hukum Archimedes berlaku untuk semua fluida termasuk gas dan zat cair. Jika benda tercelup semua maka V = volume benda.
Pada
benda yang dimasukkan ke dalam zat cair, akan terjadi tiga kemungkinan
keadaan, yaitu terapung, melayang dan tenggelam.Ketiga kemungkinan
keadaan tersebut terjadi ditentukan oleh perbandingan massa jenis benda
dengan massa jenis fluida. Apabila massa jenis benda lebih kecil dari
massa jenis fluida ( ρb< ρf ) maka benda terapung. Benda berada dalam
keadaan melayang apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis
fluida (ρf = ρb ) dan benda dalam keadaan tenggelam apabila massa jenis
benda lebih besar dari massa jenis fluida (ρb > ρf).
BAB III
METODE PENILITIAN
A. Rancangan Percobaan
B. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Pipet panjang 1 buah
b. Gelas ukur 500 ml 1 buah
c. Gotri kecil 10 buah
d. Neraca 1 buah
e. Spidol 1 buah
2. Bahan
a. Air 500 ml
b. Garam 10 gram
c. Tissu 1 pcs
C. Langkah Percobaan
Pertama, menyiapkan pipet panjang dan gotri kecil. Kemudian
memasukkan gotri kecil ke dalam pipet panjang tersebut. Setelah itu
mengukur massa air dengan neraca dan memasukkan pipet yang berisi gotri
ke dalam gelas ukur yang berisi air. Kemudian menghitung massa jenis air
dengan rumus:ρ=m/v.Selanjutnya, Memberi tanda dengan spidol pada pipet, ketika pipet sejajar dengan permukaan air. Kedua,
mengukur massa larutan garam dengan menggunakan neraca. Kemudian
memasukkan pipet yang berisi gotri yang sudah ada tanda spidolnya ke
dalam gelas ukur yang berisi larutan air garam. Setelah itu, menghitung
massa jenis air dengan rumus: ρ=m/v.
Selanjutnya,
memberi tanda dengan spidol pada pipet, ketika pipet sejajar dengan
permukaan larutan air garam. Kemudian skala hidrometer dengan titik
acuan tanda spidol saat mengukur massa jenis air dan larutan gaeam. Dan
yang terakhir memvalidasi alat ukur yang telah dibuat.
1. Menggunakan air
2. Menggunakan larutan garam
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
A. Data
Jenis Zat Cair
| |||
Air
|
Larutan Air Garam
| ||
3 gr
|
6 gr
| ||
Volume (v ± 1) ml
|
25
|
26
|
28
|
Massa (m ± 0,1) gr
|
25,1
|
27,6
|
30,6
|
ρ = m/v (gr/cm3)
|
1
|
1,06
|
1,09
|
Tinggi titik spidol dari dasar pipet (h ± 0,1) cm
|
6,8
|
6,2
| |
Selisih h air dan h garam (h = h air - h garam)
|
0,3 cm
| ||
B. Analisis data
Pada
saat volume air 25 ml, didapatkan massa air sebesar 25,1 gram. Massa
air didapat dari selisih pengukuran massa gelas ukur setelah berisi air
25 ml dengan massa gelas ukur kosong yang menggunakan neraca ohaus. Dari perhitungan ρ air dengan rumus m/v yaitu massa air dibagi volume air didapatkan nilai massa jenis air sebesar 1 gr/cm3.
Sedangkan tinggi bagian pipet yang tercelup sebesar 6,8 cm yang
ditandai dengan spidol pada bagian pipet yang sejajar dengan permukaan
air.
Pada
saat volume larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr sebesar 26 ml,
didapatkan massa larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr sebesar 27,6
gram. Massa ini didapat dari selisih pengukuran gelas ukur setelah
berisi 26 ml larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr dengan massa
gelas ukur kosong. Dari perhitungan ρ larutan air garam 3 gr dengan rumus m/v yaitu massa larutan air garam 3 gr dibagi volume larutan air garam 3 gr, didapatkan nilai massa jenis larutan garam 3 gr sebesar 1,06 gr/cm3.
Tinggi bagian pipet yang tercelup sebesar 6,5 cm yang ditandai dengan
spidol pada bagian pipet yang sejajar dengan permukaan air. Selisih h
air dengan h air garam 3 gram sebesar 0,3 cm.
Pada
saat volume larutan air garam dengan konsentrasi garam sebesar 6 gr
sebesar 28 ml, didapatkan massa larutan air garam 6 gr sebesar 30,6
gram. Massa ini didapat dari selisih pengukuran gelas ukur setelah
berisi 28 ml larutan air garam dengan konsentrasi 6 gr dengan massa
gelas ukur kosong. Dari perhitungan ρ larutan air garam 6 gr dengan rumus m/v yaitu massa larutan air garam 6 gr dibagi volume larutan air garam 3 gr, didapatkan nilai massa jenis larutan garam 6 gr sebesar 1,09 gr/cm3.
Tinggi bagian pipet yang tercelup sebesar 6,2 cm yang ditandai dengan
spidol pada bagian pipet yang sejajar dengan permukaan air.
BAB V
PEMBAHASAN
Dari
hasil pengamatan kami dalam membuat alat pengukur massa jenis zat cair
atau hydrometer sederhana, prinsip kerjanya menggunakan hukum
Archimedes. Ketika
hidrometer dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida akan memberikan gaya
ke atas yang besarnya sama dengan berat hydrometer. Gaya ini
terkonversikan menjadi massa jenis. semakin dalam panjang hidrometer
yang tenggelam, maka massa jenis zat cair yang diukur yaitu lebih kecil.
Dan semakin dangkal panjang hidrometer yang tenggelam maka massa jenis
zat cair yang diukur lebih besar. Hal ini karena adanya pengaruh gaya
apung yang dikerjakan zat cair terhadap hidrometer. Pada zat cair dengan
massa jenis lebih kecil, gaya apung yang dikerjakannya kecil pula
sehingga panjang hidrometer yang tercelup lebih besar. Dan pada zat cair
dengan massa jenis lebih besar, gaya apung yang dikerjakannya besar
sehingga panjang hidrometer yang tercelup lebih kecil (dangkal)
Dari hasil pengamtan dalam pembuatan hidrometer sederhana dapat diketahui massa jenis (ρ) air sebesar 1 gr/cm3. Ketika hdrometer dimasukkan ke dalam air tersebut, panjang hidrometer yang tenggelam yaitu sebesar 6,8 cm. Jadi, bagaian hidrometer yang ditandai
dengan spidol untuk batas menentukan skala yeitu, pada bagian pipet
yang sejajar dengan permukaan air, sepanjang 6,8 cm dari dasar pipet.
Ketika hdrometer dimasukkan ke dalam larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr, panjang hidrometer yang tenggelam yaitu sebesar 6,5 cm. Dari hasil pengamatan ini dapat diketahui panjang hidrometer yang tenggelam semakin dangkal. Dari perhitungan ρ larutan air garam 3 gr dengan rumus m/v, didapatkan nilai massa jenis larutan garam 3 gr sebesar 1,06 gr/cm3 yang
lebih besar dari massa jenis air. Hal itu menunjukkan adanya kesesuaian
antara hasil pengamatan dengan teori, bahwa semakin dangkal panjang hidrometer yang tenggelam maka massa jenis zat cair yang diukur lebih besar. Jadi, bagaian hidrometer yang ditandai
dengan spidol untuk batas menentukan skala yeitu, pada bagian pipet
yang sejajar dengan permukaan air, sepanjang 6,5 cm dari dasar pipet.
Dari
pengamatan dengan air dan larutan air garam dengan konsentrasi 3 gr,
dapat ditentukan skala pada hidrometer yang dibuat yaitu dari selisih
panjang hidrometer yang tenggelam pada air (h air) dengan panjang
hidrometer yang tenggelam pada larutan air garam dengan konsentrasi 3
gr (h air – h garam) yaitu sebesar 0,3 cm.
Untuk validasi, kami memasukkan hidrometer pada larutan air garam dengan konsentrasi 6 gr. Ketika hdrometer dimasukkan ke dalam larutan air garam dengan konsentrasi 6 gr, panjang hidrometer yang tenggelam yaitu sebesar 6,2 cm.
Dari hasil pengamatan ini dapat diketahui panjang hidrometer yang
tenggelam lebih dangkal daripada ketika dimasukkan dalam air dan larutan
air garam dengan konsentrasi 3 gr. Dari perhitungan ρ larutan air garam 6 gr dengan rumus m/v, didapatkan nilai massa jenis larutan garam 6 gr sebesar 1,09 gr/cm3 yang
lebih besar dari massa jenis air dan larutan air garam dengan
konsentrasi 3 g. Hal itu menunjukkan adanya kesesuaian antara hasil
validasi dengan teori, bahwa semakin dangkal panjang hidrometer yang tenggelam maka massa jenis zat cair yang diukur lebih besar.
PENUTUP
A. Kesimpulan
Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat cair. Prinsip
kerja hidrometer didasarkan pada prinsip Archimedes bahwa tersuspensi
pada fluida akan didukung oleh kekuatan sama dengan berat fluida yang
dipindahkan.Ketika hidrometer dicelupkan ke dalam fluida, maka fluida
akan memberikan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat hydrometer.
Gaya ini terkonversikan menjadi massa jenis. Makin besar massa jenis
zat cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam.
DAFTAR PUSTAKA
Asyla, Nayla. 2013. Hidrometer. http://www.slideshare.net/naylaasyla/hidrometer. Diakses pada
10 Mei 2014
Jodivans. 2012. Penerapan Hukum Archimedes dalam Kehidupan sehari-hari.
http://jodivanz.blogdetik.com/2012/03/29/penerapan-hukum-archimedes-dalam-kehidupan-
sehari-hari/. Diakses pada 10 Mei 2014
http://alat-alat.com/cara-kerja-alat-hidrometer-menurut-metode-hukum-archimedes/. Diakses pada
Tidak ada komentar:
Posting Komentar