Arya Gamma Aditia(0906529615)-mr03

Laporan Praktikum Nama/NPM

: Arya Gamma Aditia/0906529615

Fakultas/Jurusan

: MIPA/Fisika

Grup

:2

Nomor Percobaan

: MR03

Nama Percobaan

:Tekanan Tekanan Hidrostatik

Laboratorium Fisika Dasar UPP IPD Universitas Indonesia

Tujuan Mengukur massa jenis suatu cairan

Peralatan 1. Piranti sensor tekanan 2. Silinder pejal ( d = 12.1 mm ) 3. Termometer 4. Bejana (d = 16 mm) 5. Piranti penggerak silinder 6. Camcorder 7. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

Teori Gambar 1. Memerlihatkan sebuah tabung berisi cairan. Tekanan di dasar tabung lebih besar dibanding dengan di atas tabung untuk menopang berat cairan di tabung . Massa cairan di tabung ini adalah :

m = ρV = ρAh … (1)

dan beratnya adalah

w = mg = ρAhg … ( 2 )

A = luas penampang tabung

Gambar 1.

Jika Po adalah tekanan di bagian atas dan P adalah tekanan di dasar tabung , maka gaya netto ke atas yang disebabkan oleh beda tekanan ini adalah PA – PoA. Dengan membuat gaya ke atas netto ini sama dengan berat cairan di tabung, kita dapatkan

PA – PoA = ρAhg ... ( 1 )

Atau

P = Po + ρgh ... ( 2 ) dimana ρ adsalah alah masa jenis cairan, g (9,8 m/s2) adalah nilai percepatan gravitasi, dan h adalah tinggi cairan. TEKANAN HIDROSTATIS Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar tempatnya.

PARADOKS HIDROSTATIS Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak tergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar bejana ( A ), tinggi ( h ) dan massa jenis zat cair ( r ) dalam bejana. r = massa jenis zat cair Ph = r g h

h = tinggi zat cair dari permukaan

Pt = Po + Ph

g = percepatan gravitasi

F=PhA=rgV

Pt = tekanan total Po = tekanan udara luar

HUKUM PASCAL Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan diteruskan ke semua arah sama. P1 = P2 ® F1/A1 = F2/A2 HUKUM ARCHIMEDES Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan berat sebesar berat zat cair yang dipindahkan. Tiga keadaan benda di dalam zat cair: a. tenggelam: W>Fa Þ rb > rz

b. melayang: W = Fa Þ rb = rz

c. terapung: W=Fa Þ rb.V=rz.V' ; rb
V = volume benda V' = volume benda yang berada dalam fluida Akibat adanya gaya ke atas ( Fa ), berat benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang menjadi: Wz = W - Fa Wz = berat benda di dalam zat cair TEGANGAN PERMUKAAN Tegangan permukaan ( g) adalah besar gaya ( F ) yang dialami pada permukaan zat cair persatuan panjang(l) g = F / 2l

Cara Kerja 1. Mengaktifkan Web cam. (dengan cara mengklik icon video pada halaman web r-Lab). 2. Memerhatikan tampilan video dari peralatan yang digunakan. 3. Menurunkan Bandul sejauh 1 cm. 4. Mengaktifkan motor dengan mengklik radio button di sebelahnya. 5. Mengukur Tekanan air dengan mengklik icon ukur. 6. Mengulangi langkah 1 hingga 3 dengan menurunkan bandul sejauh 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 dan 9 cm.

Tugas & Evaluasi 1. Pada penurunan bandul yang ke berapa hingga ke berapa yang mengakibatkan bandul tercelup di cairan ? 2. Ketika bandul diturunkan dan telah tercelup cairan, hitunglah perubahan kenaikan air dari satu langkah penurunan bandul ke langkah penurunkan bandul berikutnya. 3. Buatlah grafik yang menunjukan hubungan penurunan bandul dengan tekanan yang terukur di dasar tabung ! 4. Hitunglah nilai kerapatan zat cair (ρ) yang digunakan, dengan menggunakan persamaan (2). P0 adalah tekanan yang terukur pada saat bandul tidak tercelup. 5. Buatlah analisis dari hasil percobaan ini.

Data Pengamatan Penurunan(cm) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9

Tekanan(KPa) 10911,6 10800,6 10874,6 11030 10973,9 10943,3 11248,8 11249,9 11286,9 11243,5 11282,6 11151,5 11335,5 11335,5 11320,7 11243,5 11141 11230,8 11219,2 11274,2 11323,9 11229,8 11221,3 11335,5 11335,5 11305,9 11335,5

Rata-rata Tekanan(Kpa) Penurunan(cm) 10862,27 1 10982,4 2 11261,87 3 11225,87 4 11330,57 5 11205,1 6 11272,43 7 11262,2 8 11325,63 9

10 9 8

Penurunan(cm)

7 6 5 Series1 4 Linear (Series1) 3 2 1 0 10800

10900

11000

11100 Tekanan(KPa)

11200

11300

11400

Pengolahan Data
Bandul tercelup di cairan ketika penurunan 1cm.
Kenaikan permukaan air bersamaan pada penurunan bandul, ketika bandul diturunkan 1cm maka permukaan air akan naik 1cm, ketika bandul diturunkan 2cm maka permukaan air akan naik 2cm, begitu seterusnya.
Mencari nilai kerapatan zat cair(ρ) dengan rumus : P = Po + ρgh Dengan P

: tekanan dasar tabung

Po

: tekanan di bagian atas

ρ

: nilai kerapatan zat cair

g

: percepatan gravitasi

h

: tinggi zat cair

dengan rumus ini kita diharuskan untuk menggunakan nilai h, tetapi saya tidak dapat mendapatkan nilai h karena tinggi zat cair tidak dapat saya ukur karena saya tidak langsung berpraktikum menggunakan alatnya melainkan menggunakan Rlab dan tidak ada informasi yang saya dapatkan tentang ketinggian air. Jadi saya tidak dapat menghitung nilai kerapatan zat cair(ρ) karena tidak mengetahui ketinggian zat cair(h).

A

-1,403978851

B

0,000129912

sy2

5201409,963

Sy

2280,659984

Sa

-114863213,7

Sb

5,008965352 Kesalahan Literatur

= Sb/b x 100% = 5,008965352/0,000129912 x 100% = 38556,63078%

Analisis Pada percobaan kali ini saya tidak melakukan praktikum di laboratorium melainkan di komputer yang telah dihubungan dengan internet. Dengan webcam dan alat pengendali otomatis maka saya dapat berpraktikum dengan menggunakan alat asli yang terdapat di laboratorium tanpa harus berada di lab. Percobaan ini bernama Tekanan Hidrostatis. Tekanan Hidrostatis itu sendiri adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut. Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: P = ρgh

dimana ρ adalah masa jenis cairan, g (10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan. Percobaan ini seringkali mendapatkan kendala, antara lain,berkali-kali mencoba melakukan percobaan, saya mendapat nilai yang sama disetiap penurunan. Setelah melakukan percobaan yang kesekian kali bersama teman-teman saya, sayapun akhirnya mendapat nilai tekanan yang berbeda-beda disetiap penurunan bandul. Kendala yang kedua adalah seringnya webcam tidak dapat memunculkan gambar sehingga kami tidak dapat melakukan percobaan dengan baik. Kendala yang ketiga adalah tidak dapatnya saya menemukan nilai ketinggian zat cair(h), sehingga saya tidak dapat menggunakan rumus yang mengharuskan saya meggunakan nilai h, yaitu : P = P0 + ρgh, kendala yang ketiga ini dikarenakan saya tidak dapat mengukur nilai h karena tidak berinteraksi langsung dengan alat dan tidak adanya informasi mengenai ketinggian zat cair(h). Kesalahan literatur yang saya dapat 38556,63078%. Hasil ini sangat besar dan sangat jarang sekali terjadi. Hal ini dapat terjadi kemungkinan dikarenakan pengolahan data yang kurang baik atau data Rlab yang kurang tepat. Kesalahan-kesalahan yang saya dapat dapat terjadi karena baru pertama kalinya saya berpraktikum menggunakan Rlab. Sebelumnya saya selalu berpraktikum di laboratorium.

Kesimpulan Ketika bandul diturunkan maka tinggi permukaan akan naik. Semakin besar penurunan bandul maka semakin besar pula tekanan hidrostatis yang didapat.

Referensi 1. Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000. 2. Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005. 3. www.kambing.ui.ac.id; Fluida statis 4. www.wikipedia.co.id; Tekanan

Link RLab http://sitrampil1.ui.ac.id/mr03