LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR PERCOBAAN M-2 (VISKOSIMETER STOKES)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

PERCOBAAN M-2

(VISKOSIMETER STOKES)

Disusun oleh :

Amalia Ratnasari

Dosen Pengampu : Ristiana Dyah Purwandari, SSi.MSi.

PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS ILMU KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2011

VISKOSIMETER STOKES

             I.      TUJUAN PERCOBAAN

Menentukan koefisien kekentalan zat cair.

          II.      PERALATAN PERCOBAAN

1.      Pipa gelas berskala.

2.      Bola – bola logam.

3.      Stopwacth.

4.      Mikrometer Sekrup.

5.      Cairan Gliserin.

6.      Neraca Timbangan.

       III.      DASAR TEORI

Sebuah bola yang bergerak dalam cairan yang diam, maka pada bola bekerja gaya yang menghambat, menurut Stokes besarnya gaya tersebut adalah :

                                                              -------------------------------------- ( 1 )

            dengan   ɳ : Koefisien kekentalan zat cair.

                           R : Jari – jari bola logam.

                           v : Kecepatan relatif bola terhadap zat cair.

            Kalau bola bergerak jatuh secara vertikal, maka pada bola selain bekerja gaya penghambat R juga bekerja gaya berat bola sendiri sebesar :

                                                             --------------------------------------- ( 2 )

dengan   p : Massa jenis bola logam.

              g  : Percepatan gravitasi.

Selain itu terdapat pula gaya mengapung “Archimedes” yang besarnya :

                                                ---------------------------------------- ( 3 )

dengan p_o adalah massa jenis zat cair.

Jika kecepatan pada gerak bebas bertambah maka penghambat juga betambah secara sebanding. Akhirnya akan mencapai kecepatan dimana gaya mengapung ditambah gaya penghambat sama dengan gaya berat. Atau dapat dikatakan dicapai kecepatan konstan yang dinamakan kecepatan akhir.

       IV.      CARA KERJA

1.      Tentukan titik awal dan titik akhir pengukuran waktu tempuh pada posisi beberapa sentimeter dibawah permukaan cairan dan diatas dasar tabung.

2.      Mengukur tinggi lintasan bola yang ditepuh dalam tabung.

3.      Mengukur diameter bola – bola logam untuk mengetahui massa jenisnya.

4.      Mengukur massa jenis cairan.

5.      Menjatuhkan bola kedalam pipa tabung besiri cairan dan ukur waktu yang diperlukan untuk menermpuh jarak yang telah ditentukan.

6.      Melakukan percobaan ini beberapa kali.

7.      Mengulangi langkah 1 s/d 5 untuk bola yang lain.

Mengubah jarak yang di tempuh pada tabung dan ulangi percobaan 1 s/d 6.

Analisis Data

VISKOSIMETER STOKES

1.    Mengukur massa rata-rata dari masing-masing bola

a)    Massa Bola A =

b)   Massa Bola B =

c)    Massa Bola C =

2.    Mengukur diameter rata-rata masing-masing bola

a)    Diameter Bola A =

b)   Diameter Bola B =

c)    Diameter Bola C =

3.    Menghitung volume dari masing-masing bola

a)    Volume Bola A Diameter =   8,422 mm = 0,8422 cm r               =   0,4211 cm V              =                   =                      =   0,312 cm3	b)   Volume Bola B Diameter      =   9,21 mm = 0,921 cm r                    =   0,4605 cm V                  =                   =                      =   0,408 cm3
c)    Volume Bola C Diameter =   17,43 mm = 1,743 cm r               =   0,8715 cm V              =                   =                      =   2,75 cm3

4.    Menghitung massa jenis dari masing-masing bola

a)	b)
c)

5.    Mengukur waktu tempuh dan mengitung kecepatan bola

Diketahui :

Jarak tempuh = 65 cm

Massa jenis oli =  

a.    Mengukur waktu tempuh

1.    Waktu tempuh rata-rata Bola A

2.    Waktu tempuh rata-rata Bola B

3.    Waktu tempuh rata-rata Bola C

b.    Menghitung kecepatan bola

1.    Kecepatan Bola A V =        =	2.    Kecepatan Bola B V =        =
3.    Kecepatan Bola C V =        =

6.    Menghitung koefisien kekentalan zar cair dengan menggunakan rumus :

h =  

dengan

h  = Ketentuan zat cair

r    = Jari-jari

g   = Percepatan gravitasi =  

r   = Massa jenis berat logam

r_o = Massa jenis zat cair (oli) :

V  = Kecepatan relatif bola terhadap zat cair

Percobaan Bola A

D    = 0,8422 cm

r      = 0,4211 cm

V    =

r     = 

r_o    =

h     =  

h     =  

h     =

h     = 5,41

Percobaan Bola B

D  = 0,921 cm

r    = 0,4605 cm

V  =

r   = 

r_o =

h =  

h =  

h =

h = 5,34

Percobaan Bola C

D  = 1,743 cm

r    = 0,8715 cm

V  =

r   = 

r_o =

h =  

h =  

h =

h = 20,07

TUGAS PENDAHULUAN

1.    Rapat massa suatu zat adalah suatu besaran turunan dalam fisika yang secara umum lebih dikenal massa jenis. Penggunaan istilah rapat massa bisa lebih umum dengan melihatnya sebagai persoalan satu, dua, atau tiga dimensi. Rapat Massa suatu zat adalah massa zat cair setiap volume pada temperatur dan tekanan tertentu.

Rumus : h =  

2.    Cara mengukur massa jenis zat cair

Massa jenis =

3.    Karena jika pengukuran waktu tempuh dimulai dari permukaan cairan maka kecepatan pada gerak jatuh bebas bertambah dan gaya penghambat juga bertambah secara sebanding, akhirnya akan dicapai kecepatan dimana gaya mengapung ditambah gaya penghambat sama dengan gaya berat.

4.    Besaran-besaran yang digunakan untuk sumbu tegak dan sumbu mendatar

Sumbu tegak (volume)                                Sumbu tegak (kecepatan)

Sumbu mendatar (massa)                            Sumbu mendatar (massa)

 

5.    Cara menentukan h melalui grafik

Contoh Percobaan Bola A

D    = 0,8422 cm

r      = 0,4211 cm

V    =

r     = 

ro   =

h     =  

h     =  

h     =

h     = 5,41

Menjawab Pertanyaan Tugas Akhir

1.    Menghitung h dari cairan berdasarkan persamaan 5 Percobaan Bola A

D    = 0,8422 cm

r      = 0,4211 cm

V    =

r     = 

ro   =

h     =  

h     =  

h     =

h     = 5,41

2.    Menentukan nilai h melalui grafik dapat dihitung dengan mengetahui

v  Grafik Hubungan antara massa dan volume

§  Sumbu tegak (volume)

§  Sumbu mendatar (massa)

 

v  Grafik Hubungan antara massa dan kecepatan

§  Sumbu tegak (kecepatan)

§  Sumbu mendatar (massa)

3.    Kesimpulan

§  Semakin besar massa logam, kecepatannya semakin besar pula, dan waktu tempuhnya semakin kecil.

§  Laju bola pada fluida tergantung pada kekentalan fluida, perbedaan tekanan dan dimensi tabung.

KESIMPULAN

a)    Kesimpulan Umum

1)   Semakin besar massa bola logam maka waktu tempuh yang diperlukan semakin sedikit dan sebaliknya.

2)   Semakin sedikit waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak yang sama kecepatannya semakin besar dan sebaliknya.

3)   Koefisien kekentalan zat cair dipengaruhi oleh jari-jari bola logam, massa zat cair dan juga massa bola logam.

b)   Kesimpulan Khusus

Koefisien kekentalan zat cair yang diperoleh adalah

Bola A : 5,41

Bola B : 5,34

Bola C : 20,07

Koefisien kekentalan rata-rata adalah

DAFTAR PUSTAKA

Dyah P,S.Si.M.Si,Ristiana . 2010 .Diktat Ajar Fisika Dasar . Purwokerto : Universitas Muhammadiyah Purwokerto .

Kamajaya.2007 . Fisika Untuk kelas XI SMA / MA Program IPA . Bandung :

Grafindo .

Kanginan , M.Sc.Ir . Marthen . 2006 . Fisika Untuk SMA kelas X . Jakarta : Erlangga .