Laporan Viskositas.docx

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan berbagai macam jenis fluida. Setiap fluida pun memiliki kekentalan masing-masing. Kekentalan fluida sering juga di sebut viskositas. Viskositas fluida merupakan ukuran kekentalan sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk. Kekentalan benda cair dapat di tentukan dengan menggunakan viskositas benda yang di jatuhkan pada fluida. Kekentalan adalah sifat dari suatu zat cair (fluida) disebabkan adanya gesekan antara molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut. Pada saat kita menjatuhkan sebuah bola padat misalnya kelereng hendak dijatuhkan kedalam bejana kaca yang berisi cairan yang hendak di tentukan koefisien viskositasnya oleh gaya berat kelereng akan semakin cepat jatuhnya tetapi sesuai dengan rumus Stookes, semakin cepat geraknya, makin besar gaya gesekannya. Sehingga akhirnya gaya berat itu tetap seimbang dengan gaya gesekan dan jatuhnya kelereng pun dengan kecepatan tetap. Viskositas memiliki alat ukur yang di sebut viskometer yang berfungsi untuk mengukur koefisien gliserin, oli, atau minyaak. Viskositas banyak terdapat dalam kehidupan sehari-hari seperti sirup, minyak goreng, dan oli. Kekentalan viskositas merupakan sifat dari suatu zat cair (fluida) yang di sebabkan adanya gesekan antara molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut, gesekan-gesekan inilah yang menghambat aliran zat cair. Kekentalan atau viskositas dapat di bayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida kekentalan kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Akibat viskositas zat cair itulah yang menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis, untuk benda homogen yang di celupkan ke dalam zat cair ada tiga kemungkinan yaitu tenggelam, melayang, dan terapung (White M. Frank, 1991). MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

1.2 Tujuan 1.2.1 Tujuan Instruksi Umum ( TIU ) 1.

Kami dapat

memahami konsep fisika / mekanika mengenai

kekentalan (viskositas). 2.

Kami dapat memahami gesekan yang dialami oleh suatu benda yang bergerak dalam fluida adalah disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut.

1.2.2 Tujuan Instruksi Khusus ( TIK ) 1.

Kami dapat memahami menggunakan prinsip keseimbangan gaya stokes, gaya apung dan gaya berat pada suatu benda dalam fluida.

2.

Kami dapat memahami mengamati pengaruh gesekan yang dialami oleh suatu benda yang bergerak dalam fluida yang disebabkan oleh fluida tersebut.

3.

Kami dapat memahami tentang menerapkan faktor koreksi pada laju bola yang jatuh.

4.

Kami dapat memahami tentang menentukan viskositas fluida.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Konsep Dasar Kita sudah lazim menggolong-golongkan materi, yang ditinjau secara makroskopik, kedalam benda padat dan fluida.Suatu fluida (fluid) adalah suatu zat yang dapat mengalir.Jadi istilah fluida termasuk cairan dan gas. Setiap zat cair mempunyai karakteristik yang khas, berbeda satu zat cair dengan zat cair yang lain. Oli mobil sebagai salah satu contoh zat cair dapat kita lihat lebih kental daripada minyak kelapa. Apa sebenarnya yang membedakan cairan itu kental atau tidak. Viskositas adalah kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan dalam fluida.suatu benda yang dijatuhkan dalam suatu cairan pada suatu saat akan mempunyai kecepatan konstan.

Kekentalan atau

viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. Di dalam aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat cair mempunyai sifat kekentalan karena partikel di dalamnya saling menumbuk. Bagaimana kita menyatakan sifat kekentalan tersebut secara kuantitatif atau dengan angka, sebelum membahas hal itu kita perlu mengetahui bagaimana cara membedakan zat yang kental dan kurang kental dengan cara kuantitatif. Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kekentalan suatu zat cair adalah viskosimeter ( Lutfy, 2007). Apabila zat cair tidak kental maka koefesiennya sama dengan nol sedangkan pada zat cair kental bagian yang menempel dinding mempunyai kecepatan yang sama dengan dinding. Bagian yang menempel pada dinding luar dalam keadaan diam dan yang menempel pada dinding dalam akan bergerak bersama dinding tersebut. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

2.2

Pengertian Viskositas Fluida Pengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang ditimbulkan oleh fluida yang bergerak, atau benda padat yang bergerak didalam fluida. alirannya tidak terlalu cepat (Sudarjo, 2008).Besarnya gesekan ini biasa juga disebut sebagai derajat kekentalan zat cair. Jadi semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair (Martoharsono, 2006). Viskositas menentukan kemudahan suatu molekul bergerak karena adanya gesekan antar lapisan material. Karenanya viskositas menunjukkan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar viskositas maka aliran akan semakin lambat. Besarnya viskositas dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, gaya tarik antar molekul dan ukuran serta jumlah molekul terlarut. Fluida, baik zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda.

2.3

Koefisien Viskositas Secara umum diukur dengan dua metode : 2.3.1 Metode Viskometer Ostwald Viskometer Ostwald adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu cairan dicatat, dan η dihitung dengan hubungan : 𝜋(∆𝑝)𝑅 4 𝑡

η= 𝑣𝑙 .............8..........................................................................................(5.2.1) Umumnya koefisien viskositas dihitung dengan membandingkan laju aliran cairan dengan laju aliran koefisien viskositasnya diketahui. Hubungan itu adalah: 𝑛1

𝑑1 𝑡1

= ......................................................................................................(5.2.2) 𝑛2 𝑑 𝑡 2 2

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

2.3.2 Metode Bola Jatuh Metode bolajatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang dengan gerakan aliran pekat, dan hubungannya adalah : 2 𝑟 𝑏2 (𝑑𝑏−𝑑)𝑔

η = ..................................................................................................(5.2.3) 9𝑣

dimana b merupakan bola jatuh atau manik-manik dan g adalah konstanta gravitasi. Apabila digunakan metod perbandingan, kita dapatkan 𝑛1 𝑛2

=

(𝑑𝑏 −𝑑1 )𝑡1 (𝑑𝑏 −𝑑2 )𝑡...................................................................................(5.2.4) 2

Viskositasatau kekentalan merupakan gesekan yang dimiliki oleh fluida.Gesekan dapat terjadi antarpartikel zat cair, atau gesekan antara zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada. 2.4

Persamaan Poiseuille Disebut

persamaan Poiseuille, karena persamaan ini ditemukan oleh

almahrum Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869). Seperti yang telah dijelaskan, setiap fluida bisa dianggap sebagai fluida ideal. Fluida ideal tidak mempunyai viskositas atau kekentalan. Jika kita mengandaikan suatu fluida ideal mengalir dalam sebuah pipa, setiap bagian fluida tersebut bergerak dengan laju (v) yang sama. Berbeda dengan fluida ideal, fluida riil alias fluida yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari mempunyai viskositas. Karena mempunyai viskositas, maka ketika mengalir dalam sebuah pipa, misalnya, laju setiap bagian fluida berbeda-beda. Lapisan fluida yang berada tengah-tengah bergerak lebih cepat (v besar), sebaliknya lapisan fluida yang nempel dengan pipa tidak bergerak alias diam (v = 0). Jadi dari tengah ke pinggir pipa, setiap bagian fluida tersebut bergerak dengan laju yang berbeda-beda. Untuk memudahkan pemahamanmu, amati gambar di bawah.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Gambar 5.2.1 Fluida yang mengalir pada sebuah pipa Keterangan : R = jari-jari pipa/tabung v1 = laju aliran fluida yang berada di tengah/sumbu tabung v2 = laju aliran fluida yang berjarak r2 dari pinggir tabung v3 = laju aliran fluida yang berjarak r3 dari pinggir tabung v4 = laju aliran fluida yang berjarak r4 dari pinggir tabung r = jarak 2.5

Hukum Stoke Berbunyi: bila sebuah bola bergerak dalam suatu fluida yang diam maka terhadap bola itu akan bekerja gaya gesek dalam bentuk gaya gesekan yang arahnya berlawanan dengan arah gerak bola tersebut. Menurut George Stokes besarnya gaya gesek pada fluida inilah yang disebut gaya stokes dengan koefisien viskositasnya η dengan konstanta k = 6πr. 2.5.1 Ruang tempat fluida terbatas. 2.5.2 Tidak ada turbulensi di dalam fluida. 2.5.3 Kecepatan (V) tidak besar sehingga aliran masih linier.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Tabel 5.2.1 Viskositas berbagai zat

Jika sebuah benda berbentuk bola jatuh bebas dalam suatu fluida kental kecepatannya akan bertambah

Gambar 5.2.2 Gaya yang bekerja bpada fluida

2.6 Hukum Archimedes Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan di atas zat cair. Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

benda, dimana besarnya gaya keatas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkan (Halliday, 1987). Pada prinsip Archimedes, sebuah benda akan mengapung di dalam fluida jika massa jenis suatu benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair (Jewwet, 2009). Massa jenis adalah kuantitas yang menggambarkan massa per satuan volume suatu zat. Pada saat kita berjalan atau berlari di dalam air, kita tentunya akan merasakan bahwa langkah kita lebih berat dibandingkan jika kita melangkah di tempat biasa. Gejala ini disebabkan adanya tekanan dari zat cair. Pengamatan ini memunculkan sebuah hukum yang dikenal Hukum , yaitu : “Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya” Akibat adanya gaya apung, berat benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. Jadi, telah jelas bahwa berat benda seakan berkurang bila benda dimasukkan ke dalam air. Hal itu karena adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima benda. Dengan demikian maka resultan gaya antara gaya berat dengan gaya ke atas merupakan berat benda dalam air. Selanjutnya berat disebut dengan berat semu yaitu berat benda tidak sebenarnya karena benda berada dalam zat cair. Benda dalam air diberi simbol WS. Hubungan antara berat benda di udara (W), gaya ke atas (Fa) dan berat semu (Ws) adalah : ..

W..................................................................................................(5.2.5) S = W - FS Keterangan: Ws

= berat benda dalam zat cair (Kg⋅m/s2)

W

= berat benda sebenarnya (Kg⋅m/s2)

Fa

= gaya apung (N)

Dan besarnya gaya apung (Fa) dirumuskan sebagai berikut :

FS..................................................................................................(5.2.6) = 𝜌𝑐𝑎𝑖𝑟 𝑉𝑏 g MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Keterangan : ρcair

= massa jenis zat cair (kg/m3)

Vb

= volume benda yang tercelup (m3)

g

= percepatan gravitasi (m/s2)

Bila benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu tenggelam, melayang, dan terapung. 2.6.1 Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.

Gambar 5.2.3 Benda terapung 2.6.2 Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.

Gambar 5.2.4 Benda melayang MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

2.6.3 Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.

Gambar 5.2.5 Benda tenggelam

2.7 Hukum Bernoulli Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair. sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran taktermampatkan (incompressible flow), dan yang satunya lagi berlaku untuk fluida

termampatkan

(compressible

flow).

sebenarnya

merupakan

penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua bentuk

persamaan

Bernoulli;

yang

pertama

berlaku

untuk

aliran

taktermampatkan (incompressible flow), dan yang satunya lagi berlaku untuk fluida termampatkan (compressible flow). MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai berikut:

...........................................................................................................(5.2.7)

Keterangan: v = kecepatan fluida g = percepatan gravitasi bumi h = ketinggian relatif terhadapa suatu referensi p = tekanan fluida ρ = densitas fluida Persamaan di atas berlaku untuk aliran dengan asumsi-asumsi sebagai berikut: a. Aliran bersifat tunak (steady state) b. Tidak terdapat gesekan Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan adalah sebagai berikut:

..........................................................................................(5.2.8)

Keterangan : v

= kecepatan fluida

Φ

= energi potensial gravitasi per satuan massa;

𝜔

= entalpi fluida per satuan massa

Penerapan Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat pada: MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

2.7.1 Tabung Venturi Tabung Venturi adalah sebuah pipa yang memiliki bagian yang menyempit. contoh tabung venturi adalah karburator mobil dan venturimeter. 2.7.2 Tabung Pitot Tabung Pitot adalah alat ukur yang kita gunakan untuk mengukur kelajuan gas. 2.7.3 Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang juga merupakan salah satu contoh Hukum Bernoulli. 2.8

Hukum Gas Ideal Tekanan dalam sebuah fluida dalam keadaan diam didefenisikan sebagai gaya normal persatuan luas yang diberikan pada sebuah permukaan bidang (nyata atau semu) yang terendam dalam fluida dan berbentuk tumbukan permukaan tersebut dengan sebuah molekul-molekul fluida dari defenisinya. Tekanan mempunyai dimensi dalam satuan SI sebagai N/m2 dalam SI, 1 N/m2. Dalam 1 N/m2didefenisikan pascal, disingkat Pa dan tekanan biasa dinyatakan dalam mutlak yang berarti bahwa tekanan tersebut diukur dalam keadaan relatif terhadap tekanan nol mutlak yaitu tekanan yang hanya terjadi dalam ruangan hampa sempurna. Tekanan atmosfer standar permukaan laut adalah 14,696 (abs) atau 101,33 kpa (abs untuk setiap perhitungan). Tekanan ini dapat dibulatkan menjadi PSI dan 101 kpa. Dalam bidang teknik biasa diterapkan pada pengukuran tegangan (Bruce R. Munson, Donald F. Young, dan Theodore H.Okiishi, 2004).

2.9

Hukum Stokes Sebuah kelereng yang di jatuhkan ke dalam oli akan bergerak lurus beraturan. Berdasarkan Hukum Newton II, sebuah benda yang bergerak lurus beraturan, maka resultan gaya yang bekerja pada benda yang bergerak tersebut sama dengan nol. Pada saat dijatuhkan ke dalam oli, kelereng memiliki gaya berat yang arahnya ke bawah. Pada kelereng juga bekerja gaya yang besarnya sama dengan kelereng, tetapi berlawanan arah.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB III PROSEDUR KERJA 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB IV TABEL PENGAMATAN

NO

BOLA

MASSA (kg)

Besar

0,020 kg

1 2 3 1 2

Kecil

0,005 kg

3

WAKTU

DIAMETER (m)

JARAK (m)

𝑡1

𝑡2

𝑡3

0,2501

0,09

0,12

0,12

0,12

0,2516

0,18

0,2

0,2

0,21

0,2521

0,27

0,33

0,34

0,32

0,1553

0,09

0,16

0,15

0,16

0,1594

0,18

0,34

0,33

0,33

0,1597

0,27

0,53

0,54

0,53

Hari/Tanggal Praktikum

: Minggu / 4 September 2018

Frekuensi

: III

Anggota Kelompok

: 1. Ardiyanzah Agmi

KETERANGAN

D Tabung = 0.065025 m

𝜌f = 0,086 kg/𝑚2

2. Rahmat Ramadhan 3. Mila Lestari 4. Zul Fahmi 5. Jihan Fitri Ramdita Putri Gouw 6. Risky Amaliah Arif

Makassar,

Oktober 2018

ASISTEN

(Muh. Awalul Agus, S.T.) MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB V PENGOLAH DATA

5.1 Menghitung hubungan t terhadap L 5.1.1

Untuk bola I

𝑡𝑎 + 𝑡𝑏 + 𝑡𝑐 𝑛 0,12 + 0,12 + 0,12 𝑡1 = 3 𝑡𝑛 =

= 0,12 𝑠 𝑡2 =

0,2 + 0,2 + 0,21 3

= 0,203333333 s 𝑡3 =

0,33 + 0,34 + 0,32 3

= 0,33 Tabel 5.5.1 hubungan t terhadap L No

t (x)

L (y)

x.y

𝑋2

1

0,12

0,09

0,0108

0,0144

2

0,203333

0,18

0,0366

0,041344

3

0,33

0,27

0,0891

0,1089

∑

0,653333

0,54

0,1365

0,164644

𝑎=

n ( ∑ x. y ) – (∑ x ) (∑ y) n (∑ 𝑥 2 ) − (∑ x) 2

=

3 (0,1365 )– (0,653333 )( 0,54 ) 3 ( 0,164644)– (0,653333 )2

=

0,4095 − 0,3528 0,49393 − 0,4268

=

0,0567 0,06708

= 0,8451474 m/𝑠 2

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Yn = a . Xn Y1 = 0,8451474 (0,09) = 0,076 Y1 = 0,8451474(0,18) = 0,152 Y1 = 0,8451474 (0,27) = 0,228

Tabel 5.5.2 Hubungan L Dan Yn NO

L(x)

Yn (y)

1

0,09

0,076

2

0,18

0,152

3

0,27

0,228

Skala X = =

X max − X min n

0,27 − 0,09 3

= 0,18 𝑋𝑛 − 𝑋𝑚𝑖𝑛 skala x 0,09 − 0,09 𝑋1 = 0,18 𝑋1 =

=0 𝑋2 =

0,18 − 0,09 0,18

= 0,05 𝑋3 =

0,27 − 0,09 0,18

=1 Skala 𝑌 = =

Y max − Y min n

0,228 − 0,076 3

= 0,152

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

𝑌𝑛 =

𝑌𝑛 − 𝑌𝑚𝑖𝑛 skala y

𝑌1 =

0,076 − 0,076 0,152

=0 𝑌2 =

0,152 − 0,076 0,152

= 0,5 𝑌3 =

0,228 − 0,076 0,152

=1

Tabel 5.5.3 grafik hubungan x dan y NO

X

Y

1

0

0

2

0,5

0,5

3

1

1

Grafik 5.5.1 grafik hubungan x dan y

Tan 𝑎 =

𝑌 max − 𝑌 𝑚𝑖𝑛 𝑋 max − 𝑋 𝑚𝑖𝑛

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Tan 𝑎 =

1−0 1−0

Tan 𝑎 = 1

5.1.1

Untuk bola II 𝑡1 =

0,16 + 0,15 + 0,16 3

= 0,186 𝑡2 =

0,34 + 0,33 + 0,33 3

= 0,376 𝑡3 =

0,53 + 0,54 + 0,53 3

= 0,640 𝑠 Tabel 5.5.4 Hubungan L Dan t No

𝑥2

t (x)

L (y)

x.y

1

0,156667

0,09

0,0141

0,024544

2

0,333333

0,18

0,06

0,111111

3

0,533333

0,27

0,144

0,284444

∑

1,023333

0,54

0,2181

0,4201

𝑎=

𝑛 (∑𝑥. 𝑦) − (∑𝑦)(∑𝑥) (∑𝑥 2 ) − (∑𝑥)2

=

3(0,2181) − (0,54)(1,023333) 3(0,4201) − (1,047211111)

=

0,6543 − 0,5526 1,2603 − 1,047211111

=

0,1017 0,213088889

= 0,477265617 𝑚/𝑠 2 MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Yn = a. Xn 𝑌1 = 0,477265617 × 0,09 = 0,042953906 𝑌2 = 2,27 × 0,18 = 0,085907811 𝑌3 = 2,27 × 0,27 = 0,128861717

Tabel 5.5.5 Hubungan X Dan Y No. 1 2 3

X

Y 0,042953906 0,085907811 0,128861717

0,09 0,18 0,27

X max − X min

Skala X = =

n

0,27 − 0,09 3

= 0,18 𝑋𝑛 − 𝑋𝑚𝑖𝑛 skala x 0,09 − 0,09 𝑋1 = 0,18 𝑋1 =

=0 𝑋2 =

0,18 − 0,09 0,18

= 0,05 𝑋3 =

0,27 − 0,09 0,18

=1 Skala 𝑦 =

𝑦𝑚𝑎𝑥 −𝑦𝑚𝑖𝑛 𝑛

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS =

0,128861717 − 0,042953906 3

= 0,085907811 𝑦1 =

0,042953906 − 0,042953906 0,085907811

=0 𝑦2 =

0,085907811 − 0,042953906 0,085907811

= 0,5 𝑦3 =

0,128861717 − 0,042953906 0,085907811

=1

Tabel 5.5.6 Grafik Hubungan X Dan Y No.

X

Y

1

0

0

2

0,5

0,5

3

1

1

Grafik 4.5.2 Grafik Hubungan T Dan L

Tan 𝑎 =

Tan 𝑎 =

𝑌 max − 𝑌 𝑚𝑖𝑛 𝑋 max − 𝑋 𝑚𝑖𝑛

1−0 1−0

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Tan 𝑎 = 1 5.2 Menghitung Hubungan tr2 Terhadap L 5.2.1

Untuk bola 1

𝐷1 0,02501 = = 0,012505 m 2 2 𝐷2 0,02516 𝑟1 = = = 0,01258 m 2 2 𝐷1 0,02521 𝑟1 = = = 0,012605 m 2 2 𝑟1 + 𝑟2 + 𝑟3 𝑟= 𝑛 (0,012505) + (0,01258 ) + (0,012605) = 3 𝑟1 =

= 0,012563333m

𝑡𝑛 𝑟 2 = 𝑡𝑛 × 𝑟 2 𝑡1 𝑟 2 = 0,12 × (0,015783734)2 = 0,12 × 1,58 × 10−4 = 0,001894048 𝑡2 𝑟 2 = 0,203333333 × (0,015783734)2 = 0,203333333 × 1,58 × 10−4 = 0,003209359 𝑡1 𝑟 2 = 0,33 × (0,015783734)2 = 0,33 × 1,58 × 10−4 = 0,005208632

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

BAB VI PENGOLAHAN DATA

6.1

Tabel hasil pengolahan data

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

Tabel 4.1.1 Untuk keadaan statis

No. 1 2 3

Massa (kg) 0,01 0,02 0,03

Simpangan (m) 0,016 0,038 0,063

Gaya (N) 0,1 0,2 0,3

K (N/m) 6,25 5.263 4,761

Keterangan

KB = 91,306 %

Tabel 4.1.2 Untuk keadaan dinamis No. 1 2 3 6.2

Massa (kg) 0,01 0,02 0,03

Periode (t) 1,034 1,121 1,172

K (N/m) 6,25 5.263 4,761

Keterangan Jumlah getaran 10\ KB = 95,89 %

Pembahasan hasil pengolahan data 6.2.1 Untuk keadaan statis Dari tabel (4.6.1) dapat kita analisis semakin besar massa yang bekerja pada beban maka semakin besar gaya yang bekerja pada beban itu dan akan menghasilkan simpangan yang semakin besar pula. 6.2.2 Untuk keadaan dinamis Dari tabel (4.6.2) dapat kita analisis semakin besar massa yang bekerja pada beban maka semakin besar periode yang bekerja pada beban tersebut.

BAB VII PENUTUP

7.1

Kesimpulan Setelah mengikuti proses praktikum konstanta gaya pegas saya menarik kesimpulan bahwa:

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

1. Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran, sedangkan frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik. 2. Semakin tinggi massa beban maka semakin tinggi pula nilai simpangan. 3. Dengan diketahuinya nilai massa, simpangan, gaya dan periode maka nilai konstanta dapat ditentukan. 7.2 Saran 7.2.1 Saran Untuk Asisten Cobalah untuk memahami situasi dan kondisi peraktikan pada saat asistensi. Sebaiknya ada pelajaran materi sebelum praktikum dimulai, dan menjelaskan materi atau hal-hal yang berhubungan dengan percobaan pada saat respon atau asistensi ataupun pada saat praktikum berlangsung agar tidak terjadi kesalahan. 7.2.2 Saran Untuk Laboratorium Alat-alat dilaboratorium seharusnya dilengkapi, dan fasilitas pada laboratorium agar lebih dilengkapi demi kestabilan dan kenyamanan ketika praktikum berlangsung dan kebersihan agar tetap dijaga. 7.3

Ayat yang berhubungan QS. Al-Kahfi : 54 “Dan sesungguhnya kami telah mengulang-ulangi bagi manusia dalam alqur’an ini bermacam-macam perumpamaan. Dan manusia adalah makhluk yang paling banyak membantah.” Hubungan antara Q.S. Al- Kahfi : 54 dengan getaran yaitu Apabila kita perluas makna ayat diatas dengan peristiwa atau gejala fisis bahwa Allah menciptakan alam semesta dengan wujudnya atau materinya selalu bergerak secara berulang-ulang. Gerakan berulang dalam ruang berdimensi satu kita sebut dengan getaran.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181

PRAKTIKUM FISIKA DASAR LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA KONSTANTA GAYA PEGAS

DAFTAR PUSTAKA Young, Hugh D. 2002. “Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I” Jakarta:: Erlangga. Jati, Bambang Murdaka Eka. 2013 “Pengantar Fisika 1” Yogyakarta: Gadjah Mada University Press Dianawati, Ajen. 2012. IPAL (Intisari Pengetahuan Alam Lengkap) SD. Tebing Tinggi: Kawan Pustaka. Fatmawati, Choirul dan Prabowo. 2016.Pengembangan Alat Praktikum Susunan Pegas Dalam Pembelajaran Fisika Pada Materi Elastisitas. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika (JIPF). Surabaya. Hatimah, Husnul. 2013.Laporan Praktikum Fisika Dasar I Pengukuran Konstanta Pegas Dengan Metode Pegas Dinamik. Diakses dalam www.academia.edu , 30 Maret 2018, Makassar. Kelly, S. Graham. 2012. Mechanical Vibrations: Theory and Aplications. S1 Edition. USA: Cengage Learning.

MUH. AWALUL AGUS, S.T.

ZUL FAHMI 093 2018 0181