Kelompok 4 Fisling.docx

Fisika Lingkungan Pendidika Fisika Unwira Kupang(2016)

Mengukur Kelembapan dan Konduktivitas Tanah Yustina Yesisanita Yeyen, Trisna Andriani Kause, Meliana Mako Hane, Krisanti Friandani Nahak, Vinsensius Sema, Yohanes Padalang. Pendidikan Fisika, Universitas Katolik Widya Mandira Kupang Jl. Jendral Ahmad Yani no. 50-52, Merdeka-Kupang

A.

lereng, manajemen sumber daya air, geo

Pendahuluan

teknik, dan kualitas air. Informasi Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung

semua

kehidupan

kelembaban tanah juga bisa digunakan untuk prediksi cuaca, peringatan awal

tumbuhan

dengan menyediakan unsur hara dan air

kekeringan, penjadwalan irigasi dan perkiraan panen.

sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga

yang

menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernapas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme.

dapat hidup dengan subur, selain

unsur hara didalam tanah, dan selainpe

digunakan

adalah

thermogravimetric, time domain reflectometry (TDR), dan pergeseran frekuensi.Alat ukur

pasaran umumnya relatif mahal, oleh kerena

memperoleh cukup air. Pemberian

bagi pertumbuhan tanaman, karena

tanah.

Konduktivitas

tanah

bergantung pada kelembaban,kadar garam dan temeperatur tanah tersebut.penelitian kali ini

air berpengaruh terhadap kelembaban tanah. Kelembaban tanah merupakan salah satu parameter penting untuk banyak

hanya mau melihat pengaruh kelembaban tanah terhadap konduktivitas tanah. peneliti menggunakan konduktivitas listrik

proses hidrologi, biologi dan biogeokimia. Informasi kelembaban tanah banyak

sebagai

acuan

selain

melihat

pengaruh

terhadap kelembaban tanah juga mengetahui seperti

pemerintahan maupun swasta yang berkaitan erat dengan cuaca dan iklim, kontrol banjir, erosi tanah dan kemiringan

Kompleksnya struktur tanah mempengaruhi konduktivitas

air yang mencukupi merupakan faktor penting

luas

tanah yang sederhana,relatif murah dan bisa digunakan.

dari proses pemupukan, tanaman juga harus

kalangan

umum

itu muncul ide membuat alat ukur kelembaban

dipengaruhi oleh faktor cuaca, kandungan

untuk

paling

kelembaban tanah yang ada sekarang di

Dalam bidang pertanian agar tanaman

diperlukan

Untuk mengukur kelembaban, metode

tingkat kegaraman yang ada di dalam tanah

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) 4) Tanah bertekstur sedang tetapi agak

B. Tinjauan Pustaka

kasar meliputi tanah yang bertekstur 1. Tanah

lempung berpasir (Sandy Loam) atau

Tanah adalah akumulasi partikel mineral

lempung berpasir halus .

yang tidak mempunyai atau lemah ikatan

5) Tanah bertekstur sedang meliputi yang

antar partikelnya yang terbentuk karena

bertekstur lempung berpasir sangat

pelapukan

halus,

dari

batuam.

Proses

penghancuran dan pembentukan tanah

lempung

(Loam),

lempung

berdebu (Silty Loam) atau debu (silt).

dari batuan terjadi secara fisis atau

6) Tanah bertekstur sedang tetapi agak

komiawi. Proses fisis antara lain berupa

halus mencakup lempung liat (Clay

erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh

loam), lempung liat berpasir (Sandy-

air dan gletsyer, atau perpecahan akibat

clay Loam) atau lempung liat berdebu

pembekuan dan pencairan es dalam

(Sandy-silt Loam)

batuan. 1.1 Struktur Tanah Tekstur tanah menunjukkan kasar dan halusnya tanah, tekstur tanah merupakan

Apabila tekstur mencerminkan ukuran partikel

perbandingan antara butir butir pasir debu dan

dari

liat. Tekstur tanah dapat pula ditetapkan secara

merupakan kenampakan bentuk atau susunan

kualitatif dilapangn dengan menggunakan

partikel-partikel primer tanah (pasir, debu dan

perasaan. Tanah yang bisa diletakkan diantara

liat

ibu jari dengan jari telunjuk dan kemudian

sekunder (gabungan partikel-partikel primer

saling ditekan dan dirasakan. Berdasarkan

yang disebut ped (gumpalan) yang membentuk

kelas teksturnya maka tanh digolongkan

agregat (bongkah). Di lapangan, struktur tanah

menjadi:

dideskripsikan menurut:

1) Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir

berarti

tanah

1.1.1

yang

hingga

maka

struktur

partikel-partikel

Tipe, indikator bentuk dan susunan

prisma, 1.1.2

berlempung .

Kelas, indikator bentuk struktur yang terbentuk dari ped-ped penyusunnya,

2) Tanah bertekstur halus atau tanah berliat berarti tanah yang mengandung

individual)

tanah,

ped, yaitu: bulat, lempeng, balok dan

mengandung minimal 70% pasir atau bertekstur pasir atau pasir

fraksi-fraksi

menghasilkan 7 tipe struktur tanah 1.1.3

Gradasi, indikator derajat agregasi

minimal 37,5% liat atau bertekstur

atau perkembangan struktur, yang

liat, liat berdebu atau liat berpasir.

dibagi menjadi:

3) Tanah bertekstur sedang atau tanah berlempung, terdiri dari:

1) Tanpa struktur, jika agregasi tak terlihat atau berbatas tidak

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) jelas atau baur dengan batas-

tumbuhnya tumbuhan perintis, dan proses

batas alamiah,

penyuburan.

2) Lemah,

jika

ped

sulit

terbentuk tapi terlihat, 3) Sedang,

jika

ped

2. Kelembaban Tanah dapat

Kelembaban absolut adalah banyaknya

terbentuk dengan baik, tahan

jumlah air pada partikel udara. Dimana

lama dan jelas, tetapi tak jelas

didalam tanah terdapat komposisi udara dan

pada tanah utuh, dan

air yang dpat berubah-ubah apabila terjadi

4) Kuat, jika ped kuat, pada

proses penambahan atau pengurangan air

tanah utuh jelas terlihat dan

ditanah tersebut. Adanya penambahan air

antarped terikat lemah namun

untuk peningkatan kelembaban menyebabkan

tahan jika dipindahkan dan

perhitungan resistansi tanah menjadi sebuah

hanya terpisah apabila tanah

perhitungan

terganggu.

banyak memenuhi tanah tersebut, dimana nilai

1.2 Kosistensi Tanah Konsistensi tanah adalah daya kohesi

resistansi

air

yang

semakin

resistansi ini akan semakin menurun seiring peningkatan kadar air dalam tanah.

dan adhesi diantara partikel-partikel tanah dan ketahanan (resistensi) massa tanah tersebut

Kelembaban atau kadar air suatu tanah

terhadap perubahan bentuk oleh tekanan atau

didefenisikan sebagai berat air di dalam pori-

berbagai kekuatan yang dapat mempengaruhi. Pentingnya konsistensi tanah ialah untuk menentukan cara penggarapan tanah yang efisien dan penetrasi akar tanaman di lapisan tanah bawahan. Tanah yang bertekstur pasir bersifat tidak lengket, tidak liat (non plastic) dan lepas-lepas. Sebaliknya tanah

pori tanah terhadap berat butiran tanah.Nilai kelembaban lapangan alimiah wN ini berfariasi bergantung pada lokasi conth tanah,yaitu pada atau dekat permukaan tanah, dalamnya, di dasar danau atau sungai,dan sebagainya.Jelas bahwa kadar air contoh yan diambil dari yang berada di bawah air tanah yang tetap mungkin

bertekstur lempung-berat pada keadaan basah

tidak berubah dari tahun ke tahun. Sebaliknya

berkonsistensi sangat lengket, sangat liat dan

contoh tanah yang diambilyang berada dekat

bila kering bersifat sangat teguh (kuat) dan

permukaan tanah, atau di ats air tanah tetap

keras. 1.3 Proses Pemebentukan Tanah Proses pembentukan tanah yang berasal dari batuan-batuan besar dipengaruhi oleh banyak faktor. Akan tetapi, secara umum proses ini melewati 4 tahapan besar, yakni proses pelapukan batuan, pelunakan struktur,

akan mempunyai nilai kelembababan yang berbeda-beda , tergantung pada factor-faktor cuaca seperti temperature; jumlah,lama dan saat turun hujan terakhir; dan lamanya periode kering.

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) 3. Konduktivitas

metode geolistrik yang digunakan untuk

Conductivity atau juga sering disebut

mempelajari

dengan

merupakan

dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di

kemampuan dalam menghantarkan listrik

dalam batuan di bawah permukaan bumi.

oleh suatu benda. Dalam suatu larutan

Metode

konduktivitas ini sering dihubungkan

dengan cara menginjeksikan arus listrik ke

dengan kemampuan suatu larutan dalam

permukaan bumi yang kemudian diukur beda

menghantarkan listrik yang tentunya

potensial

sangat bergantung pada banyaknya ion di

potensial. Pada keadaan tertentu, pengukuran

dalam larutan tersebut.

bawah permukaan dengan arus yang tetap akan

Konduktivitas listrik (EC) digunakan

diperoleh suatu variasi beda tegangan yang

untuk mengetahui tingkat kegaraman

berakibat akan terdapat variasi resistansi yang

yang ada dalam tanah. Konduktivitas

akan

Listrik (EC), adalah fenomena aliran

struktur dan material yang dilewatinya. Prinsip

listrik berasal dari muatan partikel (ion,

ini sama halnya dengan menganggap bahwa

koloid) yang membentuk kekuatan medan

material bumi memiliki sifat resistif atau

listrik. Komponen padatan dan cairan

seperti perilaku resistor, dimana material-

tanah, yang terdiri dari senyawa dan

materialnya

unsur mengandung ion (kation, anion)

berbeda dalam menghantarkan arus listrik.

konduktivitas

keadaan

Geolistrik

diantara

bawah

resistivitas

dua

buah

memiliki

melalui media cair, akan muncul daya medan listrik yang berpengaruh terhadap yang merupakan

sumber unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. C. Metodologi Pengujian

Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode

yang cukup banyak

digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi dianggap sebagai sebuah resistor. Metode

geolistrik

resistivitas

atau

tahanan jenis adalah salah satu dari jenis

elektrode

kemampuan

saat terjadi aliran listrik dari + ke –

4. Metode Resistivitas

dilakukan

membawa suatu informasi

bermuatan positif (+) dan negatif (-);

mobilitas ion/koloid

permukaan

1. Alur Pengujian 1.1 Kelembaban Tanah

tentang

yang

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) langsung dari badan tanah yang sedang dipantau. Pengambilan 3 sampel tanah ini dilakukan melalui langkah-langkah berikut yaitu: a) Memilih tempat yang tidak tergenang

air,

datar

dan

mewakili tempat sekitarnya. b) Membersihkan batuan,rerumputan dan benda alam

lain

di

lapisan

permukaan sehingga tubuh tanah terlihat.

1.2 Konduktivitas Tanah

c) Mengambil contoh

sekitar

1

tanah

menggunakan

dengan

linggis

sekop,

kg

dan

kemudian

memasukannya

kedalam

plastik yang sudah diberi kode untuk tiga sampel tanah dengan lokasi yang berbeda. 3. Peralatan dan Rangkaian Pengujian 3.1 Peralatan Pengujian 3.1.1

Peralatan pengujian untuk konduktivitas tanah yaitu multimeter 1 buah, baterei

2. Objek Pengujian

1,5 volt dua buah, seng Penelitian dilakukan di tiga lokasi

sebagai penghantar dua

yang berbeda di sekitar wilayah kota kupang

buah,

yaitu;

wadah, kabel secukupnya. 3.1.2

a. Wilayah Sikumana

mistar

Peralatan

1

buah,

pengujian

kelembaban tanah yaitu

b. Wilayah Oeba

kardus bekas, bola lampu

c. Wilayah Fontein

I buah(5 watt), timbangan ini

I buah, aqua gelas bekas,

dilakukan dengan metode sampel sesaat (grab

dan termometer raksa 1

sample) yaitu sampel yang diambil secara

buah.

Pengambilan

samapel

tanah

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) 3.2 Mengukur Kelembapan Tanah

pada tiga sampel tanah yang

a) Setelah mengambil 3 sampel tanah

dari

tiga

yang

berbeda,selanjutnya

dalah

menimbang

tanah

tersebut

sampel

untuk

berebda.(melakukan

5

kali

pengukuran) d) Mengulangi langkah ketiga pada jarak 10 cm.

menentukan

e) Mencatat hasil pengamatan

massa awalnya.

dalam tabel pengamatan.

b) Mengukur massa tiga sampel tanah

dengan

menggunakn

D. Data Pengamatan dan Analisis Data

alat timbang. c) Memanaskan tanah

yang

tiga

sampel

telah

diukur

massanya di dalam kardus dengan

menggunakan

lampu

berwarna

1.

Mengukur Kelembapan Tanah

Diketahui : Massa wadah (0,5gr )

bola kuning

berdaya 5 watt selama 24 jam.

Jenis

Massa Massa

Kele

Tanah

Awal

Akhir

mba

(gr)

(gr)

pan

Sikumana

800

750

Oeba

800

750

Fontein

800

750

d) Melakukan perhitungan suhu setiap dua jam sekali pada perlakuan. e) Setelah 24 jam, selanjutnya mengukur kembali massanya dengan

tetap

menggunkan

timbangan

Keterangan :

f) Mencatat hasil pengamatan dalam tabel pengamatan..

1. suhu awal sebelum diberi perlakuan = T = 33oC 2. Suhu

3.3 Mengukur Konduktivitas Tanah

akhir

setelah

diberi

perlakuan = T = 37oC

a) Mengambi tiga sampel tanah dengan tiga kawasan yang berbeda (Sikumana, Oeba, dan Fontein)

tanah yaitu : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟

b) Merangkai alat dan bahan yang

Rumus untuk menghitung kelembaban

sudah

menggunakan

tersedia metode

kuat

Massa butir air = massa tanah basah – massa tanah kering Massa butir tanah = 750 gram

geolitrik resistivitas. c) Menetukan

Kadar Air = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ × 100%

arus

dan

tegangan untuk jarak 5 cm

1. Untuk sampel tanah Sikumana

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) = massa tanah basah –

Massa air

3

massa butiran tanah

𝜌 = 2𝜋r x

= 800 gram – 750 gram

1.2

= 2.(3,14).(0,05) x 2x10−3

= 50 gram

= 188 ohm

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟

Kadar Air = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ × 100% =

50 750

𝑉 𝐼

3.

× 100%

V = 1,2 volt I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A 3

= 6,67%

𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼 2. Untuk sampel tanah Sikumana

1.2

=2.(3,14).(0,05) x 2,08x10−3

= massa tanah basah –

Massa air

= 181 ohm

massa butiran tanah 4.

= 800 gram – 750 gram

V = 1,2 volt I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A

= 50 gram Kadar Air = =

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 50 750

3

× 100%

𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

× 100%

1.2

= 2.(3,14).(0,05) x 2,8x10−3

= 6,67%

= 181 ohm

3. Untuk sampel tanah Sikumana = massa tanah basah –

Massa air

massa butiran tanah

5.

V = 1,3 volt I = 2,4 x 2,5 = 2 x 10-3 A 3

= 800 gram – 750 gram

𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

= 50 gram 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟

Kadar Air = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ × 100% =

50 750

× 100%

1.3

= 2.(3,14).(0,05) x 2x10−3 = 204 ohm

= 6,67%

2. Mengukur Konduktivitas

konduktivitas masing-masing yaitu :

Analisis Data 1.

𝐼

1

V = 1,2 volt

 𝜎1 =𝜌 = 185 = 5,405 ×10-3

I = 2,45 x 2,5 = 2,04 x 10-3 A

 𝜎2 =

3 𝜌 = 2𝜋r

𝐼 𝜌 𝐼 𝜌

 𝜎3 =

𝑉 x𝐼

= 2.(3,14).(0,05) x

1.2 2,04x10−3

= 185 ohm 2.

Dari data diatas dapat dihitung

V = 1,2 volt I = 2,4 x 2,5 = 2 x 10-3 A

= =

1 188

= 5,319 × 10-3

1 = 181

5,525 ×10-3

𝐼

1 181

= 5,525× 10-3

𝐼

1 = 204

4,902 × 10-3

 𝜎 4 =𝜌 =  𝜎5 = 𝜌 =

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) Tabel analisis :

Skala maksimum 𝜎i - 𝜎̅

(𝜎i - 𝜎̅)2

0.07x10-3

49x10-10

𝜎i 5,405x10-3

0.016x10-3 0.19x10-3

Data 3 : V = 1,2 volt

0.19x10-3

Data 4 : V = 1,2 volt

0.43x10-3

I = skala yang ditunjuk 2,45 A

361x10-10

Data 5 = V = 1,2 volt

= 19x10-5 4,902x10-3

I = skala yang ditunjuk 2,6 A

361x10-10

= 19x10-5 5,525x10-3

I = skala yang ditunjuk 2,5 A

2,56x10-10

= 1,6x10-5 5,525x10-3

I = skala yang ditunjuk 2,7 A Data 2 : V = 1,2 volt

= 7x10-5 5,319x10-3

Data 1 : V = 1,2 volt

I = skala yang ditunjuk 2,4 A

1049x10-10

= 43,3x10Analisis Data

5

∑ 𝜎i= 26,676

∑(𝜎 i −

𝜎̅= 5,335x10-3

𝜎̅)2= 2622,56 x 10-10

1. V = 1,2 volt I = 2,7 x 2,5 = 2,25 x 10-3 A 3 𝜌 = 2𝜋r x

𝑉 𝐼 1.2

= 2.(3,14).(0,1) x 2,25x10−3 = 334,9 ohm

Maka : ∆𝜎= √2622,56𝑥10−10

2. V = 1,2 volt I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A

4 =√655,64𝑥10−10 = 25,61x10-5

3 𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

= 2.(3,14).( 0,1) x ∆𝜎 𝑥 ̅ 𝜎

100%

25,61 𝑥10−5 𝑥 5,335 𝑥10−3

100%

%

=

KR =

= 4,8% Ketelitian = 100 % − %KR = 100 % - 4,8 %

1.2 2,08x10−3

= 188 ohm 3. V = 1,2 volt I = 2,6 x 2,5 = 2,17 x 10-3 A 3 𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

1.2

= 95,2%

= 2.(3,14).( 0,1) x 2,17x10−3 = 347,3ohm

 Untuk jarak 10 cm (dilakukan pengukuran berulang sebanyak 5 kali pengukuran)

4. V = 1,2 volt I = 2,45 x 2,5 = 2,05x 10-3 A 3

Arus = skala yang ditunjuk X batas ukur

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) 𝑉

Maka :

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

∆𝜎= √679𝑥10−10

1.2

= 2.(3,14).(0,1) x 2,05x10−3

4

= 367,6 ohm

=√169,75𝑥10−10

5. V = 1,2volt

= 13,02x10-5

I = 2,4 x 2,5 = 2 x 10-3 A 3 %

𝑉 x𝐼

𝜌 = 2𝜋r

= 2.(3,14).(0,1) x

1.2 2x10−3

KR =

∆𝜎 𝑥 ̅ 𝜎

=

100%

13,02 𝑥10−5 𝑥 2,79 𝑥10−3

100%

= 4,7%

= 376,8 ohm

Ketelitian = 100 % − %KR Dari data diatas dapat dihitung

= 100% - 4,7%

konduktivitas masing-masing yaitu :

= 95,3%

𝐼

 𝜎 1 =𝜌 = 𝐼 𝜌

 𝜎2 =

𝐼 𝜌

 𝜎3 =

1 334,9

= =

𝐼

= 2,98 x 10-3 1. Wilayah Fontein

1 362,3

= 2,76 x 10

1 = 347,9

2,87 x 10-3

-3

 𝜎 4 =𝜌 =

1 367,6

= 2,72 x 10-3

𝐼 𝜎5 = 𝜌

1 = 376,8

2,61 X 10-3



=

pengukuran berulang sebanyak 5 kali pengukuran) Arus = skala yang ditunjuk X batas ukur Skala maksimum Data 1 : V = 1,1 volt

Tabel analisis : 𝜎i - 𝜎

(𝜎i - 𝜎̅)2

0,19x10-3

361x10-10

𝜎i 2,98x10-3

 Untuk jarak 5 cm (dilakukan

I = skala yang ditunjuk 2,6 A Data 2 : V = 1,2 volt I = skala yang ditunjuk 2,3 A

= 19x10-5 2,76x10-3

-0,03x10-3

9x10-10

Data 3 : V = 1 volt I = skala yang ditunjuk 2,5 A

=3x10-5 2,87x10-3

0,08x10-3 =

2,72x10-3

64x10-10

Data 4 : V = 1,1 volt I = skala yang ditunjuk 2,5 A

8x10-5

0.07x10-3

49x10-10

Data 5 = V = 1,5 volt I = skala yang ditunjuk 2,3 A

= 7x10-5 2,65x10-3

0.14x10-3

196x10-10 Analisis Data

= 14x10-5 ∑ 𝜎i=

13,98

𝜎̅ = 2,79 x 10-3

∑(𝜎 i − 𝜎̅)2= 679 x 10-10

1. V = 1,2 volt I = 2,6 × 2,5 = 2,17 x 10-3 A 3 𝜌= 2𝜋r×

𝑉 𝐼

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016)

= 2.(3,14).(0,05) ×

1.2 2,17x10−3

𝐼

= 159,1 ohm 2.

 𝜎5 =

V = 1,2 volt

=

1 173,5

= 5,76 X 10-3

𝜎i

𝜎i - 𝜎̅

(𝜎 i - 𝜎̅)2

6,28X10-3

35x10-5

1225x10-10

5,04x10-3

-89x10-5

7921x10-10

= 2.(3,14).(0,05) x 1,9x10−3

6,59x10-3

66x10-5

4356x10-10

= 198,3 ohm

6,02x10-3

9x10-5

81x10-10

V = 1volt

5,76x10-3

-17x10-5

289x10-10

I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A

∑ 𝜎i= 26,676

𝑉 x𝐼

𝜌 = 2𝜋r

1.2

3.

𝐼 𝜌

= 6,02 x 10-3

Tabel analisis :

I = 2,3 x 2,5 = 1,9 x 10-3 A 3

1 166,1

 𝜎 4 =𝜌 =

∑(𝜎 i −

-3

𝜎̅ = 5,335x10

3

𝜎̅)2=13872

𝑉

x 10-10

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

1

= 2.(3,14).(0,05) x 2,08x10−3 = 151,6 ohm 4.

Maka : ∆ 𝜎= √13872𝑥10−10

V = 1,1 volt

4 =√3468𝑥10−10

I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A

= 58,8x10-5

3 𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

1,1

= 2.(3,14).(0,05) x 2,08x10−3

KR =

∆𝜎 𝑥 ̅ 𝜎

100%

58,8 𝑥10−5

= 5,938 𝑥10−3 𝑥 100%

= 161,1 ohm 5.

%

V = 1,05 volt

= 9%

I = 2,3 x 2,5 = 1,9 x 10-3 A

Ketelitian = 100 % − %KR = 100 % - 4,8 %

3

= 91%

𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

= 2.(3,14).(0,05) x

1,05 1,9x10−3

berulang sebanyak 5 kali pengukuran)

= 173,5 ohm Dari data diatas dapat dihitung konduktivitas masing-masing yaitu : 𝐼

 𝜎 1 =𝜌 =  𝜎2 =  𝜎3 =

𝐼 𝜌 𝐼 𝜌

1 159,1

= =

 Untuk jarak 10cm (dilakukan pengukuran

= 6,28 x 10-3

1 198,3

= 5,04 x 10-3

1 = 151,6

6,59 x 10-3

Arus = skala yang ditunjuk X batas ukur Skala maksimum Data 1 : V = 1,1 volt I = skala yang ditunjuk 2,4A Data 2 : V = 1,1volt I = skala yang ditunjuk 2,6 A

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) Data 3 : V = 1,1 volt

= 388,62 ohm

I = skala yang ditunjuk 2,5 A 5. V = 1,1 volt

Data 4 : V = 1,1 volt I = skala yang ditunjuk 2,45 A

I = 2,3 x 2,5 = 1,9 x 10-3 A

Data 5 = V = 1,1 volt

3 𝑉

I = skala yang ditunjuk 2,45A

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

1,05

= 2.(3,14).(0,1) x 1,9x10−3

Analisis Data 1.

= 345,4 ohm

V = 1,1 volt I = 2,4 × 2,5 = 2 x 10-3 A

Dari data diatas dapat dihitung

3

konduktivitas masing-masing yaitu :

𝑉 𝐼

𝜌= 2𝜋r×

𝐼

= 2.(3,14).(0,1) ×

 𝜎2 =

= 159,1 ohm

 𝜎3 =

2. V = 1,1 volt

𝐼 𝜌

-3

I = 2,6 x 2,5 = 2,16x 10 A  𝜎5=

3 𝑉 𝐼 1.1 2,16x10−3

= 319,81 ohm 3. V = 1,1volt I = 2,5 x 2,5 = 2,08 x 10-3 A 3

= 2.(3,14).(0,1) x

= 2,89 x 10-3

1 319,81 1 = 332,1

=

𝐼 𝜌

=

1 388,62

𝐼 𝜌

=

1 345,4

3,01 x 10-3

= 2,57 x 10-3

= 2,89 X 10-3

𝑉 𝐼 1 2,08x10−3

𝜎i

𝜎 i - 𝜎̅

(𝜎 i - 𝜎̅)2

2,89 X 10-3

-289x10-5

8352x10-10

3,12 x 10-3

224x10-5

50176x10-10

3,01 x 10-3

11,4x10-5

129,9x10-10

2,57 x 10-3

-32,6x10-5

10627x10-10

2,89 X 10-3

-0,6x10-5

36x10-10

∑ 𝜎i= 14,48 x 10

∑(𝜎 i

-3

− 𝜎̅)2 =

𝜎̅ = 2,896x10-3

= 332,1 ohm

69321,56 x 10-10

4. V = 1,1 volt I = 2,45 x 2,5 = 2,04 x 10-3 A Maka :

3

∆ 𝜎= = √69321𝑥10−10

𝑉

𝜌 = 2𝜋r x 𝐼

= 2.(3,14).(0,1) x

= 3,12 x 10-3

Tabel analisis :

= 2.(3,14).(0,1) x

s𝜌 = 2𝜋r x

=

𝐼 𝜌

 𝜎4 =

𝜌 = 2𝜋r x

1 345,4

 𝜎 1 =𝜌 =

1.2 2,17x10−3

1,1 2,04x10−3

4 =√17330,39𝑥10−10

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) = 131,6x10-5 ρ = 2πr x V/I %

KR =

∆𝜎 𝑥 ̅ 𝜎

100%

131,6 𝑥10−5

= 2.(3,14).(0,05) x 1.2/(2,08x10-3) = 181,15 ohm

= 2,896 𝑥10−3 𝑥 100% = 0,45% Ketelitian = 100 % − %KR = 100 % - 0,45% = 99,55%

V = 1,1 V 2,5

I = 3 X 2,5 = 2,08 𝑥10−3 A 1,1

ρ = 2𝞹r x 2,08𝑥10−3 = 166,05 Ω

Wilaya sikumana  Untuk jarak 5 cm (dilakukan pengukuran berulang sebanyak 5

V = 1,05 v I =

2,62 3

𝑥 2,5 = 2,18 𝑥10−3 𝐴

ρ = 2𝞹r x

kali pengukuran) Arus = skala yang ditunjuk X batas ukur Skala maksimum Data 1 : V = 1,1 volt I = skala yang ditunjuk 2,6 A Data 2 : V = 1,2 volt

1,1

= 2 (3.14).(0.05) x 2,04𝑥 10−3 = 169,31Ω V = 1,1 v I=

2,45 3

I = skala yang ditunjuk 2,5 A

𝑥 2,5 = 2,04 𝑥 10−3 𝐴

ρ = 2𝞹r x

I = skala yang ditunjuk 2,3 A Data 3 : V = 1,1volt

𝑉 𝐼

𝑉 𝐼 1,1

= 2 (3,14).(0,05) x 2,04 𝑥 10−3 = 151,24 Ω

Data 4 : V = 1,05 volt I = skala yang ditunjuk 2,62 A Data 5 = V = 1,1 volt

Dari data diatas dapat dihitung konduktivitas masing-masing yaitu :

I = skala yang ditunjuk 2,45 A Analisis Data V = 1,1volt

I=

2,6 × 3

2,5 = 2,16 x 10-3 A ρ = 2πr × V/I

= 2.(3,14).(0,05) × 1.2/(2,16x10-3) = 160 ohm

σ1 = I/ρ = 1/160 = 6,25 x 10-3 σ 2 = I/ρ = 1/181,15 = 5,52 x 10-3 σ 3 = I/ρ = 1/161,05 = 6,21 x 10-3 σ 4 = I/ρ = 1/151,24= 6,61 x 10-3 σ 5 = I/ρ = 1/169,31 = 5,91 x 10-3 konduktivitas rata-rata ( σ ̅)

V = 1,2 volt I=

2,5 x 3

2,5 = 2,08 x 10-3 A

= 2,92𝑥10-3

30,5𝑥10−3 5

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) 2,45 x 2,5 = 3

σi-σ̅

(σ i − σ ̅)2

1,5 x 10-4

2,25 x 10-8

-5,8 x 10-4

33,64 x 10-8

1,1 x 10-4

1,21 x 10-8

5,1 x 10-4

26,01 x 10-8

I=

1,9 x 10-4

3,61 x 10-8

ρ=2 (3,14).(0,1) x 2,16 𝑥10−3 = 319,81

∑(σ i − σ ̅)2 = 66,72 x 10-8

I=

2,04x10−3 A 1,05

ρ=2 (3,14).(0,1) x 2,04𝑥10−3 = 323,23 V = 1,1 v 2,6 x 2,5 = 3

2,16 x10−3 A 1,1

V= 1,1 v I=

2,3 x 2,5 = 3

1,92 x10−3 A 1,1

ρ=2 (3,14).(0,1) x 1,92 𝑥10−3 = 359,8 Standar deviasi

maka konduktivitas dapat dihitung

∑ (σ i − σ ̅)2 𝑁−1

∆σ = √

=√

dengan ;

66,72 𝑥 10−8 5−1

1

𝞼1 = 376,8 = 2,65 x10−3

= 4,08 x 10-4

𝞼2 =

Kesalahan relative ; KR =

∆𝜎 σ̅

1 = 332,12

3,01 x 10−3

1

x 100%

𝞼3 = 323,23 = 3,1 x 10−3 1

=

,08 𝑥10^−4 x 100% 6,1 𝑥 10−3

= 6,69 %

𝞼4 = 319,81 = 3,13 x 10−3 1

𝞼5 = 359,8 = 2,78 x 10−3 Konduktivitas rata-rata ( σ ̅) yaitu;

Ketelitian = 100% - 6,69% = 93,31%

( σ ̅) =

Untuk jarak 10 cm (dilakukan pengukuran

14,67𝑥10−3 5

= 2,92 x 10−3

σi-σ̅

(σ i − σ ̅)2

-2,8 x 10−4

7,84 x 10−8

0,8 x 10−4

0,644 x 10−8

1,7 x 10−4

2,89 x 10−8

V = 1,2 v

2 x 10−4

4 x 10−8

2,4 3

-1,5 x 10−4

2,25 x 10−8

berulang sebanyak 5 kali pengukuran) Arus = skala yang ditunjuk X batas ukur Skala maksimum

I=

ρ=2𝜋𝑟

x 2,5 = 2x10−3 𝑉 𝐼

∑(σ i − σ ̅)2 =17,64

1,2

=2(3,14).(0,1) x 2𝑥10−3 =376,8

x 10−8

V =1,1 v I=

2,5 3

x 2,5 = 2,08𝑥10−3A

𝑉

1,1

ρ=2𝞹r x 𝐼 = 2(3,14). (0,1)x2,08𝑥10−3 = 332,12 V = 1,05 v



Standar deviasinya ∆𝞼 = √

∑(σ i − σ ̅)2 𝑁−1

=√

17,64𝑥10−8 4

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016) = 2,1 x 10−4 

jarak

∆𝜎 σ̅

cm

tanah

Oeba

nilai

konduktivitas rata-ratanya σ ̅ 2,79 x

Kesalahan relative KR =

10

10-3 ohmmeter-1, tanah Fontein σ ̅

x 100%

2,896 x 10-3 ohm meter-1 dan tanah

2,1 𝑥10−4

= 2,93 𝑥 10−3 x 100%

Sikumana σ ̅ 2,93 x 10-3 ohm meter-1.

= 7,16 % 

Adapun tingkat kesalahan re

Ketelitian = 100%-7,16% dari

= 92,84%

peyebabnya

E. Pembahasan

antarkonduktivitas

antara

ini.

Faktor

lain

kurang

tepatnya dalam membaca skala

Pengujian untuk menetukan hubungan

pengukuran

pada alat ukur, alat timbang yang

dan

kelembaban tanah dilakukan sebanyak

digunakan

dua kali percobaan dengan percobaan

refensinya masih sangat terbatas.

pertama

adalah

menentukan

masih

minim,

dan

a. Grafik hubungan antara jarak 5 cm

kelembaban tanah dan yang kedua

dan konduktivitas 3 sampel tanah

adalah konduktivitas tanah. Percobaan

pertama

adalah

konduktivitas tanah

menentukan kelembaban tanah dengan 0.006

menggunakan rumus:

0.005 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟

Kadar Air = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑢𝑡𝑖𝑟 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ × 100%

0.004 0.003 konduktivitas tanah

0.002

Dari

percobaaan

didapatkan

kelembaban tanah untuk ketiga sampel

0.001 0

tanah wilayah Oeba, Sikumana dan

5cm

Fontein adalah 6,67 %. Sementara

oeba

menentukan

konduktivitas

5 cm

fontein sikumana

tanah

dilakukan sebnyak 5 kali pengukuran

b. Grafik hubungan antara jarak 10 cm dan konduktivitas 3 sampel tanah

dengan jarak 5 cm dan 10 cm. Tanah Oeba pada jarak 5 cm nilai konduktivitas rata-ratanya σ ̅ adalah 5,335 x 10-3 ohm meter

5 cm

-1

,

tanah Fontein σ ̅ 5,335x 10-3 ohm meter-1 dan tanah Sikumana σ ̅ 2,92 x 10-3.ohm meter-1. Sedangkan pada

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016)

konduktivitas tanah

F. Penutup Kesimpulan

0.00295

Berdasarkan hasil pengukuran yang telah kami lakukan dapat

0.0029

kami 0.00285

simpulkan

bahwa

kelembaban dan konduktivitas konduktivitas tanah

0.0028 0.00275

tanah berbanding lurus dan bergantung

pada

jenis

tanahnya.

0.0027 10 cm oeba

10cm

10 cm

fontein sikumana

G. Daftar Pustaka 1. Adib

c. Grafik hubungan antara kelembaban dan konduktivitas tanah

Chumaidy.

Analisis

Penentuan

Luas

Minimum

Elektroda Jaring Pada Pembumian

800

Gardu

700

Sebagai Fungsi Dari

600

Tahanan Jenis Tanah

500 400 300

200 100

Kondukti vitas Tanah Kelembab an Tanah

0

dan

Besar

Ganguan, Tesis,2000 2. Bowless Joseph.Sifatsifat

Fisis

Gelora Pratama,1989.

dan konduktivitas tanah sama atau sebanding. Hal ini disebabkan kerena massa dari ketiga jenis tanah sebelum dan sesudah diberi perlakuan adalah sama.

dan

Geoteknis Tanah.Jakarta:

Grafik diatas menunjukan bahwa kelembaban

Arus

PT Aksara

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016)

Fisika Lingkungan Pendidikan Fisika Unwira Kupang (2016)