LAPORAN
PENDAHULUAN
I.
Identitas Praktikan
Nama : Muhammad Haris
NIM : 09071001022
Fakultas : Ilmu Komputer
Jurusan : Sistem Komputer
Kelompok : V
II.
Judul Percobaan : Viskositas (M4)
III. Tujuan Percobaan
1. Dapat memahami penerapan hukum Stokes.
2. Dapat menentukan
viskositas zat cair dengan gaya
stokes.
IV. Alat dan Bahan
1.
Pipa gelas berisi zat cair
Fungsi :
Untuk
menampung zat cair yang akan dihitung tingkat viskositasnya.
2.
Peluru bulat yang tidak sama
besarnya.
Fungsi :
Sebagai objek percobaan.
3.
Stopwatch
Fungsi :
Untuk mengukur waktu dalam skala kecil.
4.
Mistar
Fungsi :
Untuk mengukur jarak.
5.
Neraca analitis
Fungsi :
Untuk menimbang berat peluru.
6.
Mikrometer sekrup
Fungsi :
Untuk mengukur diameter peluru.
7.
Aerometer
Fungsi :
Untuk mengukur massa jenis zat cair.
V. Dasar Teori
Viskositas
dapat digambarkan sebagai gesekan di dalam zat cair.



B K

F
A B W
Gambar. 1 Gambar.
2
Karena pengaruh gaya K, lapisan zat
cair akan bergerak dengan kecepatan V, kecepatan V akan semakin
kecil untuk lapisan lapisan dasar sehingga timbul gradient gradient kecepatan.
Stress dalam zat cair ternyata sebanding dengan gradient kecepatan atau :
P ~
atau
= 



Dimana
adalah koofisien
viskositas. Tokes dalam pekerjaan ini menggunakan peluru bulat yang dijatuhkan
ke dalam zat cair. Stokes menentukan bahwa gesekan sebesar :

K = 6
r v


Dimana
adalah koofisien
viskositas dengan satu poise.

1 poise = 1 dyne
sec/cm

1 cp =
10
poise

1
p = 10
poise


sebanding dengan r adalah jari jari peluru. Ketika peluru
dilepaskan, kecepatan awal peluru V
= 0. karena gerak
peluru tersebut dipengaruhi oleh gaya gravitasi, maka gerak peluru tersebut
akan semakin cepat. Karena gaya gravitasi yang terjadi pada peluru itulah
sehingga zat cair melakukan reaksi dengan mengadakan gaya perlawanan yang
disebut dengan gaya gesek K.

peluru tersebut dipengaruhi oleh tigam macam gaya :
K = 6
r v
(gaya gesek dari zat cair yang mengarah ke atas).


Ketiga
gaya tersebut memberikan resultan gaya R terhadap peluru.
Apabila zat cair memiliki tingkat
kekentalan yang cukup tinggi maka gaya yang akan dihasilkan oleh zat cair
tersebut terhadap peluru akan dapat memberikan suatu reaksi perlawanan sehingga
peluru akan bergerak dengan kecepatan akhir yang memiliki nilai konstan atau
tetap. Apabila keceptan dari peluru tersebut memiliki nilai yang konstan atau
tetap, maka hal tersebut dapat diartikan bahwa nilai dari percepatan yang
terjadi pada peluru tersebut sama dengan nol.

b + k – w = 0
6
r v =
r
g (
- 
)













Dimana :



pada gambar 1, diperlihatkan sebagian zat cair di antara
dinding luar yang diam dan dinding dalam yang bergerak. Cairan yang bersentuhan
dengan dinding yang bergerak kecepatannya sama dengan kecepatan dinding
tersebut. Sedangkan bagian dinding yang dekat dengan dinding yang diam,
kecepatannya sama dengan nol atau diam. Kecepatan kecepatan dan lapisan lapisan
cairan di antara kedua dinding tersebut, dari dinding ke dinding bertambah
secara teratur, seperti yang ditunjukkan oleh arah anak panah.
Arus yang
demikian disebut arus laminer (lamina artinya lembaran tipis). Lapisan demi
lapisan dari cairan tersebut meluncur di atas lapisan lainnya. Akibat dari
gerakan itu, bagian benda yang pada suatu ketika berbentuk ABCD,
beberapa saat kemudian berubah bentuk menjadi ABC’D’ dan distorsinya
semakin lama semakin bertambah apabila arusnya terus berlangsung. Dengan kata
lain, cairan tersebut dalam keadaan menderita regangan geser yaitu terus
bertambah besar.
Agar gerak
ini terus berlangsung harus secara terus menerus dilakukan gaya kekanan
terhadap pelat bagian atas yang bergerak, yang secara tidak langsung juga
terjadi pada permukaan cairan yang terletak pada bagian atas. Selain itu gaya
ini juga berusaha menyeret cairan serta pelat bagian bawah menuju ke arah
kanan. Oleh karena itu, harus dikerjakan gaya yang sama besar, menuju ke arah
kiri pada pelat bagian bawah agar pelat tersebut tidak bergerak.
Pada
gambar 1, gaya gaya tersebut ditandai dengan F. apabila A adalah
luas cairan yang dipengaruhi oleh gaya gaya di atas, maka perbandingan
adalah tegangan geser
yang dikerjakan pada cairan tersebut.

Apabila
suatu tegangan geser dikerjakan pada sebuah benda padat maka efek tegangan itu
mengakibatkan perpindahan, misalnya DD’ pada benda itu. Tegangan
gesernya didefinisikan sebagai perbandingan perpindahan ini terhadap panjang
melintang L. dalam batas kelantingan tegangan geser itu sebanding dengan
regangan gesernya. Sebaliknya pada zat cair, regangan geser bertambah tanpa
batas selama tegangan itu dikerjakan, dan berdasarkan percobaan, tegangan ini
sebanding dengan perubahan rata ratanya, bukan sebanding dengan regangan gesernya.
Pada
gambar 1, regangannya pada saat volume cairan berbentuk ABC’D’ adalah
atau
. karena L adalah konstan, maka perubahan rata rata regangan
sama dengan ½ kali perubahan rata rata dari DD’.


Perubahan
rata rata dari DD’ merupakan kecepatan titik D’, atau kecepatan V
dari dinding yag bergerak tadi. Karena tegangan geser berbanding dengan cepat,
perubahan rata rata regangan geser, maka :


Atau :



Sehingga diperoleh hubungan :
F =



Dimana
adalah koefisien
viskositas

(kg . m
. s
atau paskal
sekon/pas)


zat cair
yang mudah mengalir, misalnya minyak tanah memiliki koefisien viskositas yang
kecil. Sedangkan gliserin memiliki koefisien viskositas yang besar.
Pada
gambar 2 dapat diketahui bahwa bola dipengaruhi oleh 3 buah gaya, seperti yang
telah disebutkan sebelumnya. Karena gaya ke bawah bola sama dengan hasil kali
massa dengan percepatannya, maka :
W – B – K = ma
mg – B – K = ma
mg – ma = B
+ K
m (g – a) = B
+ K
g – a =

a = g - 

jika bola
dilepaskan dalam keadaan diam atau V = 0, maka besar gaya K awal
juga nol. Jadi percepatan awal adalah :
a
= g - 


a
= g . 


sebagai akibat
percepatan ini, bola memperoleh kecepatan ke bawah. Oleh karena itulah, bola
tersebut mangalami gaya yang bersifat menahan yang diberikan oleh hukum stokes.
Dengan
bertambahnya kecepatan itu, gaya yang menahanpun bertambah secara sebanding dan
akhirnya tercapai suatu kecepatan yang besarnya sebanding, sehingga gaya yang
kebawah sama dengan gaya yang menahan. Bola tersebut tidak mengalami percepatan
lagi, lalu bergerak dengan kecepatan akhir yang bernilai konstan. Kecepatan ini
dapat dicari dengan menyamakan gaya kebawah (W) dengan gaya keatas (B
+ K).
Jadi :
4
r
g =
r

g – 6
r
V









Sehingga
:
V =
(
- 
)




Hubungan di atas berlaku apabila
kecepatannya tidak menimbulkan turbulensi. Apabila timbul turbulensi, maka gaya
yang menahan akan jauh lebih besar daripada yang ditentukan oleh hukum stokes.
![]() |
![]() |
![]() |
(a) (b) (c)
Arus turbulensi yang dimaksud
adalah seperti gambar (c). Hal ini akan terjadi apabila kecepatan zat cair
melebihi satu harga kritik, sifat arus menjadi rumit. Arus yang simpang siur,
tidak teratur, dan berputar putar pada suatu tempat disebut vorticas timbul di
seluruh zat cair, dan alirannya tidak lancar karena makin tertahan. Akan tetapi
pada tiap tiap pada suatu penampang, zat cair tersebut memiliki kecepatan ke
depan, dan akan membentuk turbulen.
Pada gambar (b) merupakan arus
laminar. Kecepatan maksimum di sumbu pipa, sedangkan pada dinding pipa bernilai
nol. Karena itulah, terdapat selaput cairan yang tidak mengalir pada dinding
sehingga membentuk seperti yang ada pada gambar di atas. Pada arus seperti ini
menunjukkan bahwa zat cair itu kental dan kecepatannya tidak terlalu besar.
Pada gambar (a) merupakan
kecepatan datar, dimana kecepatan partikel zat cair di semua daerah pada pipa
sama besar. Hal ini akan terjadi pada zat cair yang tidak kental.
VI.
Prosedur Percobaan
1.
Ukurlah jarak (S) antara dua
garis yang terdapat pada tabung yang berisi zat cair (ukur sampai beberapa
kali).
2.
Ukurlah garis tengah peluru
dengan mikrometer sekrup pada sisi yang berlainan (ukur beberapa kali)
3.
Timbanglah berat peluru.
4.
Lepaskan peluru di atas tadi
dan catat waktu (t) yang diperlukan untuk menempuh jarak S (sub. 1)
5.
Dengan aerometer tentukan suhu,
S P G R zat cair dan carilah massa jenis zat cair 
.


VII. Data
Hasil Percobaan
Minyak sayur
Percobaan
|
Waktu (detik)
|
||
Peluru 1
|
Peluru 2
|
Peluru 3
|
|
1
2
3
|
3,13
3,70
2,99
|
4,08
3,55
3,40
|
3,29
4,42
4,20
|
Suhu = 28
C

S P G R = 0,9
gr/cm

Oli
Percobaan
|
Waktu (detik)
|
||
Peluru 1
|
Peluru 2
|
Peluru 3
|
|
1
2
3
|
6,70
6,83
6,64
|
6,26
6,20
6,24
|
7,77
7,72
7,67
|
Suhu = 28
C

S P G R = 0,9
gr/cm

VIII. Pengolahan Data
Untuk minyak sayur
a.
Jarak antara dua titik (S)
S = 40 cm

= ½ 0,1 cm
= 0,05 cm
Nilai terbaik = 40
0,05

Kesalahan absolut =
0,05

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,125 %
b.
Diameter peluru (d)
1.
Peluru 1
d = 11,481 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 11,481
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0043 %
2.
Peluru 2
d = 9,531 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 9,531
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0052 %
3.
Peluru 3
d = 7,531 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 7,531
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0066 %
c.
Massa peluru
1.
Peluru 1
m = 1,0030 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 1,0030
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,49 %
2.
Peluru 2
m = 0,5785 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 0,5785
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,86 %
3.
Peluru 3
m = 0,3485 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 0,3485
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 1,43 %
d.
Waktu tempuh
1.
Peluru 1
No.
|
t
|
![]() |
1
2
3
|
3,13
3,70
2,99
|
0,14
0,43
0,28
|
![]() |
9,82
|
0,85
|






Nilai terbaik = 3,27
0,283

Kesalahan absolut =
0,283

Kesalahan relatif =
100 %

= 8,65 %
2.
Peluru 2
No.
|
t
|
![]() |
1
2
3
|
4,08
3,55
3,40
|
0,41
0,12
0,27
|
![]() |
11,03
|
0,8
|






Nilai terbaik = 3,67
0,266

Kesalahan absolut =
0,266

Kesalahan relatif =
100 %

= 7,24 %
3.
Peluru 3
No.
|
T
|
![]() |
1
2
3
|
3,29
4,42
4,20
|
0,68
0,45
0,23
|
![]() |
11,91
|
1,36
|






Nilai terbaik = 3,97
0,453

Kesalahan absolut =
0,453

Kesalahan relatif =
100 %

= 11,41 %
Untuk oli
a.
Jarak antara dua titik (S)
S = 40 cm

= ½ 0,1 cm
= 0,05 cm
Nilai terbaik = 40
0,05

Kesalahan absolut =
0,05

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,125 %
b.
Diameter peluru (d)
1.
Peluru 1
d = 11,481 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 11,481
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0043 %
2.
Peluru 2
d = 9,531 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 9,531
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0052 %
3.
Peluru 3
d = 7,531 mm

= ½ 0,001 mm
= 0,0005 mm
Nilai terbaik = 7,531
0,0005

Kesalahan absolut =
0,0005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,0066 %
c.
Massa peluru
1.
Peluru 1
m = 1,0030 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 1,0030
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,49 %
2.
Peluru 2
m = 0,5785 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 0,5785
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,86 %
3.
Peluru 3
m = 0,3485 gr

= ½ 0,01 gr
= 0,005 gr
Nilai terbaik = 0,3485
0,005

Kesalahan absolut =
0,005

Kesalahan relatif =
100 %

= 1,43 %
d.
Waktu tempuh
1.
Peluru 1
No.
|
t
|
![]() |
1
2
3
|
6,70
6,83
6,64
|
0,02
0,11
0,08
|
![]() |
20,17
|
0,21
|






Nilai terbaik = 6,72
0,07

Kesalahan absolut =
0,07

Kesalahan relatif =
100 %

= 1,04 %
2.
Peluru 2
No.
|
T
|
![]() |
1
2
3
|
6,26
6,20
6,24
|
0,03
0,03
0,01
|
![]() |
18,7
|
0,07
|






Nilai terbaik = 6,23
0,023

Kesalahan absolut =
0,023

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,36 %
3.
Peluru 3
No.
|
T
|
![]() |
1
2
3
|
7,77
7,72
7,67
|
0,05
0,00
0,05
|
![]() |
23,16
|
0,1
|






Nilai terbaik = 7,72
0,03

Kesalahan absolut =
0,03

Kesalahan relatif =
100 %

= 0,38 %
IX. Pertanyaan dan Jawaban
1.
Larutan yang digunakan dalam
percobaan ini kental, untuk mencari kecepatan peluru apakah bisa dipakai rumus
benda jatuh bebas ? Berikan alasan !
Jawaban :
Tidak bisa, karena kecepatan peluru dipengaruhi oleh kekentalan
larutan dan gaya ke atas, sedangkan pada benda jatuh bebas, hanya gaya
gravitasi saja yang mempengaruhi.
2.
Hitunglah kecepatan peluru dan
massa jenisnya beserta kesalahannya ! dengan menganggap kecepatan gravitasi (g
= 980
) maka hitunglah viskositas larutan yang digunakan !

Jawaban :
Untuk minyak sayur :
a)
Kecepatan
Peluru 1
V = 

= 

= 12,2 cm/s
Peluru 2
V = 

= 

= 10,8 cm/s
Peluru 3
V = 

= 

= 10 cm/s
No.
|
V
|
![]() |
1
2
3
|
12,2
10,8
10,0
|
1,2
0,2
1,0
|
![]() |
33,0
|
2,4
|






Nilai terbaik = 11
0,8

Kesalahan absolut =
0,8

Kesalahan relatif =
100 %

= 7,27 %
b)
Massa jenis peluru
Peluru 1
v =
3,14 (5,743)


= 773,18 mm



= 

= 0,0012 gr/mm

Peluru 2
v =
3,14 (4,7655)


= 441,6 mm



= 

= 0,0013 gr/mm

Peluru 3
v =
3,14 (5,743)


= 223,5 mm



= 

= 0,0015 gr/mm

No.
|
![]() |
![]() |
1
2
3
|
0,0012
0,0013
0,0015
|
0,0001
0,0000
0,0002
|
![]() |
0,004
|
0,0003
|







Nilai terbaik = 0,0013
0,0001

Kesalahan absolut =
0,0001

Kesalahan relatif =
100 %

= 7,69 %
Untuk oli :
a)
Kecepatan
Peluru 1
V = 

= 

= 5,9 cm/s
Peluru 2
V = 

= 

= 6,4 cm/s
Peluru 3
V = 

= 

= 5,1 cm/s
No.
|
V
|
![]() |
1
2
3
|
5,9
6,4
5,1
|
0,1
0,6
0,7
|
![]() |
17,4
|
1,4
|






Nilai terbaik = 5,8
0,46

Kesalahan absolut =
0,46

Kesalahan relatif =
100 %

= 7,93 %
b)
Massa jenis peluru
Peluru 1
v =
3,14 (5,743)


= 773,18 mm



= 

= 0,0012 gr/mm

Peluru 2
v =
3,14 (4,7655)


= 441,6 mm



= 

= 0,0013 gr/mm

Peluru 3
v =
3,14 (5,743)


= 223,5 mm



= 

= 0,0015 gr/mm

No.
|
![]() |
![]() |
1
2
3
|
0,0012
0,0013
0,0015
|
0,0001
0,0000
0,0002
|
![]() |
0,004
|
0,0003
|







Nilai terbaik = 0,0013
0,0001

Kesalahan absolut =
0,0001

Kesalahan relatif =
100 %

= 7,69 %
X.
Analisa Percobaan
Percobaan M4 ini menjelaskan tentang
viskositas yang merupakan suatu gesekan
di dalam zat cair. Viskositas dikenal juga dengan kekentalan. Percobaan ini
memerlukan cukup banyak alat dan bahan. Penggunaan alat hendaknya praktikan
berhati-hati karena dapat mengakibatkan kesalahan yang tentu saja akan
berpengaruh terhadap hasil percobaan.
Dalam melaksanakan percobaan, hendaknya
praktikan dapat benar-benar memahami bagaimana cara menggunakan alat-alatnya
dan bagaimana cara kerja dari percobaan ini. Dengan demikian, kemungkinan besar
praktikan dapat memperoleh data dan hasil percobaaaan yang akurat.
Pada percobaaan ini, praktikan akan mencari
viskositas zat cair tersebut yang dalamm hal ini praktikan akan menggunakan oli
dan minyak sayur. Kemudian praktikan akan menggunakan 3 peluru yang mempunyai
massa yang berlainan untuk dicelupkan/dimasukan ke dalam fluida tersebut. Beri
jarak/tanda pada pipa gelas yang sudah berfluida tersebut yang dalam hal ini kelompok kami memberinya jarak
sebesar 40 cm. Ketika peluru dicelupkan /dimasukkan, hitung waktunya dimulai
saat tanda pada pipa yang pertama dan diakhiri pada tanda pipa yang kedua. Hal
tersebut kami lakukan berturut-turut.
Setelah kami lakukan 3 kali berturut-turut,
hasil yang kami peroleh tidak selalu sama, hasil waktu yang kami peroleh
cenderung meningkat baik pada oli maupun pada minyak sayur. Presentase
kesalahan untuk waktu tempuh, pada kelompok kami hanya sedikit. Hal ini mungkin
disebabkan karena selisih waktu yang kami peroleh sangat kecil/sedikit.
Waktu tempuh tersebut sangat dierlukan dalam
mencari kecepatan peluru. Tentu saja
pada tiap-tiap peluru mempunyai kecepatan yang berbeda-beda. Selain
mencari kecepatan, dalam percobaan ini kami juga akan mencari massa jenis dari
tiap-tiap peluru.
Data yang kami hasilkan membesar dimulai
pada peluru I hingga ke peluru III.
Begitu juga pada viskositas yang terdapat pada tiap-tiap peluru cenderung
membesar. Terlihat hal itu dipengaruhi massa benda/peluru.
XI. Kesimpulan
1)
Viskositas adalah besar nilai
gesekan yang terjadi antara satu bagian dengan bagian yang lain dalam zat cair.
2)
Tiap fluida mempunyai
viskositas karena partikelnya saling bertumbukan.
3)
Untuk mencari besar kecepatan
peluru, tidak bisa menggunakan rumus benda jatuh bebas, hal ini dikarenakan
adanya gesekan dari zat cair yang mengarah ke atas dan gaya apung di samping
adanya berat benda.
4)
Dalam percobaan ini, peluru
dipengaruhi oleh tiga macam gaya, yaitu
:
a.
W = m . g (pengaruh gaya berat)
b.
B = tekanan ke atas (hukum
archimedes)
c.
K = gaya gesekan dari zat cair
yang mengarah keatas
XII. Sumber Kesalahan
1)
Kurang telitinya praktikan
dalam mengukur garis tengah peluru, disamping bentuk peluru yang tidak licin
seperti bola.
2)
Keadaan peluru yang sering dan
mudah pecah.
3)
Kurang telitinya praktikan
dalam penimbangan peluru.
4)
Keadaan timbangan dan
mikrometer sekrup yang sudah lama,sehingga sering terjadi ketidakkompakan antar
praktikan yang bekerja.
5)
Suasana/ keadaan yang kurang
baik dan waktu percobaann yang tidak cukup.
XIII. Daftar Pustaka
1. Tim Penyusun. 2005. Petunjuk Praktiksn Fisika Dasar. Indralaya : Universitas Sriwijaya
2.
Kertiasa, N . 1994 . Fisika 3 untuk
SMU Kelas 3 . Jakarta : Balai Pustaka
3.
Tipler . 2001 . Fisika untuk Sains dan
Teknik (Terjemahan) . Jakarta : Erlangga
4. Sutrisno
. 1984 . Seri Dasar Fisika Jilid 2 . ITB Bandung.
bolavita, agen judi bola online, Judi bola, agen bola, bandar bola, casino online, agen casino, situs taruhan, judi online, agen bola terpercaya, judi bola online, Situs Judi Bola, taruhan bola, bola online
ReplyDeletebolavita merupakan Situs Judi bola online terpercaya di Indonesia. Bandar Bola resmi dan Agen Bola online dengan pasaran terlengkap dan pelayanan yang ramah selama 24 Jam
Boss Juga Bisa Kirim Via :
Wechat : Bolavita
WA : +6281377055002
Line : cs_bolavita
BBM PIN : BOLAVITA ( Huruf Semua )