LEMBAR KERJA MAHASISWA (LKM)
MATA PELAJARAN FISIKA SMA
DISUSUN
OLEH :
MAHASISWA
PENDIDIKAN FISIKA ANGKATAN 2014
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
PENDIDIKAN
FISIKA
UNIVERSITAS
SRIWIJAYA
TAHUN
AJARAN 2016
LKM
: Tenggelam, Melayang dan Terapung
1. Tujuan Percobaan :
Menyelidiki hubungan antara gaya keatas terhadap berat benda
2.
Landasan
Teori
Jika rapat massa fluida
lebih kecil daripada rapat massa
balok maka agar balok berada dalam keadaan seimbang,volume zat cair yang
dipindahkan harus lebih kecil dari pada volume balok.Artinya tidak seluruhnya
berada terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda
melayang maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume balok
dan rapat massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda. Jika rapat
massa benda lebih besar daripada rapat massa
fluida, maka benda akan mengalami gaya
total ke bawah yang tidak sama dengan nol. Artinya benda akan jatuh tenggelam.
Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair akan
mengalami dua gaya, yaitu gaya
gravitasi atau gaya berat (W) dan gaya ke atas (Fa) dari zat
cair itu. Dalam hal ini ada tiga peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua
gaya tersebut yaitu seperti berikut.
·
Tenggelam
Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan
tenggelam jika berat benda (w) lebih besar dari gaya ke atas (Fa).
·
Melayang
Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika
berat benda (w) sama dengan gaya ke atas (Fa) atu benda tersebut tersebut dalam
keadaan setimbang
·
Terapung
Sebuah
benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat benda (w)
lebih kecil dari gaya ke atas (Fa).
Peristiwa tenggelam, mengapung, dan melayang merupakan penerapan dari hukum Archimedes.
Aplikasinya banyak kita temukan dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti kapal
laut, kapal selam, galangan kapal dan lain-lain. Benda dapat tenggelam,
melayang, dan mengapung dengn syarat-syarat seperti massa jenis, berat benda,
volume, dan gaya grafitasi.
Hidrostatiska ialah ilmu zat alir ataua
fluida yang diam tidak bergerak dan hidrodinamika yaiut perihal zat alir yang
bergerak,. Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit
hambatan terhadap perubahan nbentuk ketika di tekan.
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih
ringan bila diukur dalam air daripada di udara karena dalam air, benda mendapat
gaya ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang
sesungguhnya.
wu = mg
Ketika dalam air, benda dikatakan memiliki
berat semu, dinyatakan dengan:
ws
= wu - Fa
Keterangan:
ws berat
semu (N)
wu berat
sesungguhnya (N)
Fa gaya
angkat ke atas (N)
Gaya angkat ke atas ini disebut juga gaya apung.
3.
Alat/Bahan
yang digunakan :
a. Neraca
pegas 1,5 N
b. Tabung
berpancuran
c. Silinder
ukuran 100 mL
d. Gelas
kimia 250mL
e. Neraca
311 gram
f. Tali
nilon
g. Tabung
plastik, dengan tutup
h. Tabung
plastik, dengan peluru
4.
Persiapan
Percobaan
Keterangan
a. Persiapkan
peralatan seperti pada gambar 1.
b. Tabung
plastik berisi peluru ditimbang seberat 0,8 N.
c. Letakkan
silinder ukur dibawah pipa pancuran sedemikian rupa sehingga air tepat mengalir
pada silinder ukur seperti gambar 1.
d. Ikatkan
tali nilon pada tabung plastik berpeluru.
5.
Langkah
– Langkah Percobaan
a. Dengan
neraca pegas, ukurlah berat tabung plastik yang telah berisi peluru di udara,
misalnya = W.
b. Isi
tabung berpancuran sampai air mengalir dan tampung dengan silinder ukur.
c. Kosongkan
air dari silinder ukur tersebut, timbang massa silinder ukur kosong, misalkan , kemudian letakkan silinder ukur kosong di bawah pipa
tabung berpancuran.
d. Celupkan
tabung berisi peluru dengan tutupnya ke dalam tabung berpancuran dan biarkan
air mengalir ke silinder ukur sampai air tidak menetes lagi.
e. Kurangi
jumlah peluru dalam tabung hingga tabung menjadi melayang dan ulangi langkah 1
sampai 6 untuk keadaan tabung terapung.
f. Bandingkan
berat tabung berisi peluru dengan gaya ke atas air untuk keadaan tenggelam,
terapung dan melayang.
6.
Hasil
Pengamatan
Catatan : Berat air yang dipindahkan = Gaya
keatas.
|
Satuan
|
Tenggelam
|
Melayang
|
Terapung
|
Berat tabung +
peluru (W)
|
N
|
0,588
|
0,40
|
0,10
|
Massa silinder
ukur kosong ()
|
Kg
|
O,0311
|
0,0311
|
0,0311
|
Massa silinder
ukur + air ()
|
Kg
|
0,0693
|
0,064
|
0,0546
|
Massa air yang
dipindahkan ()
|
Kg
|
0,0382
|
32,9
|
0,0237
|
Berat air yang
dipindahkan (10N)
|
N
|
0,382
|
0,392
|
0,237
|
7.
Kesimpulan
(isilah titik-titik di bawah ini)
Semakin banyak logam peluru yang
dimasukkan kedalam tabung plastik, maka akan tenggelam dan bila peluru itu dikurangi sedikit demi sedikit maka
tabung plastik itu akan melayang dan
akhirnya akan terapung.
8.
Kemungkinan
Penerapan Dalam Kehidupan Sehari-hari
Pada saat berenang atau saat tubuh
berada di dalam air, meskipun kita diam atau kita berada di posisi yang sedang
tidak melakukan gerakan apapun , kita dapat mengapung karena tubuh kita
menerima sebuah gaya dorong dari air tersebut.