Laporan Praktikum Fisika Hukum Archimede
Laporan Praktikum Fisika
MEMBUKTIKAN GAYA ARCHIMEDES
SAMA DENGAN BERAT FLUIDA YANG DI PINDAHKAN
Disusun Oleh :
Fandy Wahyu N.
Okky Abdul A.
Wahyu Tri Handoko
Yudha Anggara
Yusuf Dhiyak Udin R.
Kelas : XI IPA 4
SMA NEGERI 1 KRAKSAAN
Jalan Imam Bonjol No. 13 Telp (0335) 841214
Kode Pos 67282
Tahun Pelajaran 2013/2014
I.
TANGGAL PRAKTIKUM
25 Februari 2014
II. TUJUAN PRAKTIKUM
Menentukan selisih berat benda di udara dan di air untuk mengetahui gaya keatas fluida terhadap
benda yang dimasukkan ke dalam zat cair tersebut.
III. LANDASAN TEORI
Hukum Archimedes : Setiap benda yang berada di dalam suatu fluida, maka benda itu akan
mengalami gaya ke atas (yang disebut gaya apung) seberat zat cair yang dipindahkan.
Dalam persamaan : FA = Wb
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.
Dalam Persamaan : Wb = mb.g
Ketika dalam air, dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan dengan: Wdf = Wb – FA
Keterangan : Wdf : berat dalam fluida, dikatakan juga berat semu (N) Wb : berat benda
sesungguhnnya, atau berat di udara (N) FA : gaya angkat ke atas (N) Gaya angkat ke atas ini yang
disebut juga gaya apung.
Defenisi I gaya apung: Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih
gaya hidrostatik yang di kerjakan fluida antara permukaan bawah dengan permukaan atas. BIla
tekanan fluida pada sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung masing-masing p1 dan p2,
maka gaya yang dikerjakan pada telur pada sisi atas dan bawah adalah: F1 = p1. A F2 = p2. A
Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F1 dan F2. FA = F2 – F2 FA =
(p2 – p1)A FA = (h2 – h1)pfgA FA = pfgV Keterangan : pf = masa jenis fluida (kg/m3) V =
volume air telur yang tercelup (m3)
Defenisi II gaya apung : Selisih berat benda di udara dengan berat benda di fluida yang
memiliki gaya apung tersebut.
IV. ALAT DAN BAHAN
- Neraca Pegas
- Gelas Ukur
- Benang
- Batu, Beban Kuningan, Plastisin
- Air
- Pipet Tetes
1 Buah
2 Buah
3 Buah
1 Buah
100 ml
1 Buah
V. LANGKAH KERJA
1. Menggantungkan batu pada potongan pegas, mencatat beratnya (Wu). Mengisi pengamatan
pada table di bawah !
2. Mengisi gelas ukur dengan air dan mencatat volume air. Memasukkan kedalam tabel di bawah
ini.
3. Mencelupkan batu yang tergantung pada neraca pegas kedalam gelas ukur yang berisi air.
Mengamati dan mencatat berat batu (Wa) dan volume air sekarang
4. Mengulangi kegiatan tersebut untuk benda yang lainnya.
VI. HASIL PENGAMATAN
Zat
Berat benda
Berat
mula-mula
benda di
(Wu)
dalam air
(Wa)
Gaya
keatas
(F=WuWa)
Volume
air mulamula
Volume
akhir
Batu
Pemberat
Plastisin
Plastisin
0,08 N
0,2 N
0,07 N
0,07 N
100 ml
100 ml
100 ml
100 ml
106 ml
104 ml
110 ml
110 ml
0,18 N
0,5 N
0,1 N
0,1 N
0,1 N
0,3 N
0,03 N
0,03 N
Volume
benda
( volume
yang
dipindahkan
)
6,2 ml
4,4 ml
10 ml
10 ml
Massa
benda
(Mb=ρf.Vb)
0,62 N
0,44 N
1N
1N
(terapung)
VII.
VIII.
ANALISIS DATA
Batu Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 6,2 x 10-6 m3
= 6,2 x 10-2 kg
= 0,062 kg = 0,62 N
Pemberat
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 4,4 x 10-6 m3
= 4,4 x 10-2 kg
= 0,044 kg = 0,44 N
Plastisin
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 10 x 10-6 m3
= 10 x 10-2 kg
= 0,10 kg = 1 N
Plastisin
(Terapung)
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 10 x 10-6 m3
= 10 x 10-2 kg
= 0,10 kg = 1 N
PEMBAHASAN
Percobaan ini (hukum Archimedes bertujuan untuk menyelidiki hubungan antara gaya
ke atas dengan berat zat cair yang di pindahkan. Dalam landasan teori Hukum Archimedes
menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan
mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Sebuah
benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu zat cair akan mendapat gaya ke
atas yang sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan.
Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan terhadap batu, pemberat, plastisin,
plastisin (terapung) dengan masing-masing berat mula-mula 0,18 N, 0,5 N, 0,1 N, 0,1 N . Dan
berdasarkan hasil perhitungan data yang diperoleh ternyata hubungan antara gaya ke atas
dengan berat zat cair yang di pindahkan yang di peroleh adalah hampir sama besar (FA hampir
sama dengan Wb), seharusnya ini sama, hal ini terjadi mungkin karena kesalahan ketika
melakukan praktikum, misalnya pengaruh lingkungan, kesalahan pengamatan yaitu kesalahan
dalam membaca skala yang benar.
Untuk dapat terapung, suatu benda dalam air harus mempunyai massa jenis lebih
kecil daripada massa jenis air. Benda dikatakan terapung jika sebagian atau seluruh bagiannya
berada di atas permukaan cairan. Saat benda diletakkan di dalam cairan, benda akan bergerak ke
atas, sehingga gaya ke atas (Fa) lebih besar daripada gaya berat (w). Dari penjelasan tersebut
zat berupa plastisin percobaan pertama tenggelam, lalu di buat pori-pori udara atau lubang
udara di dalam plastisin dalam bentuk seperti bola hasilnya percobaan kedua berhasil
mengapung plastisin tersebut.
IX.
PERTANYAAN DAN JAWABAN
9.1 PERTANYAAN
1. Bandingkan hasil pengukuran F dan Wu untuk masing-masing benda, apa yang dapat kalian
simpulkan ?
2. Bagaimana berat benda di dalam air dan udara ? Berikan alasan yang jelas !
3. Benda A dan B mempunyai volume yang sama dimasukkan dalam bejana yang berisi fluida.
Hasil percobaan seperti pada gambar di bawah. Hubungan yang benar dari
percobaan tersebut adalah ....
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya apung (gaya Archimedes) adalah ...
5. Dari persamaan gaya Archimedes dapat diketahui bahwa besar gaya Archimedes juga
dipengaruhi oleh massa jenis dari fluidanya. Buat prediksi hipotesis untuk mengetahui
hubungan tersebut !
9.2 JAWABAN
1. Berdasarkan data hasil pengamatan F dan Wu berbeda karena adanya gaya ke atas dalam air
tersebut.
2. Benda menjadi lebih ringan jika diukur dalam air daripada di udara karena di dalam air,
benda mendapat gaya ke atas dan memiliki berat semu. Sementara ketika di udara, benda
memiliki berat yang sesungguhnya serta berat beban berbeda antara beban di udara dan
beban berada di dalam air.
3. Benda B tenggelam disebabkan sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan
tenggelam jika berat benda (W) lebih besar dari gaya ke atas (F¬A). Benda A melayang
disebabkan sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda
(W) sama dengan gaya ke atas (FA) atau benda tersebut tersebut dalam keadaan setimbang.
4. • Massa jenis fluida
• Volume fluida yang dipindahkan
• Percepatan Gravitasi
• Berat benda di udara dan di dalam fluida
5. 1. 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 yaitu : wu= mg. Sedangkan ketika berada dalam air, benda
dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan dengan: ws= wu - F a
Keterangan:
w s = berat semu (N)
wu = berat sesungguhnya (N)
Fa = gaya angkat ke atas atau gaya apung (N)
2. Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya
kadalam suatu fluida sama dengan berat fluida Mf yang dipindahkan olah benda tersebut
Fa = Mfg
3. Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih gaya hidrostatik yang
dikerjakan fluida antara permukaan bawah dengan permukaan atas. Bila tekanan fluida pada
sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung masing-masing p1 dan p2, maka gaya yang
dikerjakan pada balok pada sisi atas dan bawah adalah:
F 1= p1A
F 2= p2 A
Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F 1 dan F 2.
F a= ∑F
F a= F 2- F 1
F a= p2A - p1 A
F a= (p2 - p1 )A
F a= (h2- h1)ρgA
F a =ρgV
Keterangan:
ρ = massa jenis air (1000kg/m3)
V = volume air di dasar balok (m3)
ρgV= mg berat air (N)
F a= berat zat cair yang dipindahkan oleh benda (N)
X.
SIMPULAN DAN SARAN
10.1 SIMPULAN
• Besar gaya apung suatu benda dipengaruhi oleh massa jenis fluida, volume fluida yang
dipindahkan gravitasi, gaya berat
• Besar gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke
dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut
• Benda di dalam fluida lebih ringan dibandingkan berat benda di udara karena benda di dalam
fluida mendapat gaya ke atas (gaya apung) sehingga benda kehilangan sebagian beratnya.
10.2 SARAN
o Diharapkan sebelum melakukan percobaan, praktika mengetahui tujuan percobaan yang
akan dilakukan.
o
Hendaknya praktika berhati-hati dalam melakukan praktikum, sehingga di peroleh hasil
yang maksimal.
XI.
DAFTAR PUSTAKA
Salim Y. Afifah, dkk. 2013, Buku Pintar Belajar Fisika Untuk SMA Kelas XI, Sagufindo
Kinarya
http://networkedblogs.com/6FZPO di akses Tanggal 04 Maret 2014
Anonim. Hukum Achimedes. http://wikipedia.org/hukum/achimedes/ di akses Tanggal 04 Maret
2014
Bukti fisik
Nama Kelompok :
1. Fandy Wahyu (07)
2. Okky Abdul Aziz (21)
3. Wahyu Tri Handoko (28)
4. Yudha Anggara (30)
5. Yusuf Dhiyyak U. (31)
MEMBUKTIKAN GAYA ARCHIMEDES
SAMA DENGAN BERAT FLUIDA YANG DI PINDAHKAN
Disusun Oleh :
Fandy Wahyu N.
Okky Abdul A.
Wahyu Tri Handoko
Yudha Anggara
Yusuf Dhiyak Udin R.
Kelas : XI IPA 4
SMA NEGERI 1 KRAKSAAN
Jalan Imam Bonjol No. 13 Telp (0335) 841214
Kode Pos 67282
Tahun Pelajaran 2013/2014
I.
TANGGAL PRAKTIKUM
25 Februari 2014
II. TUJUAN PRAKTIKUM
Menentukan selisih berat benda di udara dan di air untuk mengetahui gaya keatas fluida terhadap
benda yang dimasukkan ke dalam zat cair tersebut.
III. LANDASAN TEORI
Hukum Archimedes : Setiap benda yang berada di dalam suatu fluida, maka benda itu akan
mengalami gaya ke atas (yang disebut gaya apung) seberat zat cair yang dipindahkan.
Dalam persamaan : FA = Wb
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.
Dalam Persamaan : Wb = mb.g
Ketika dalam air, dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan dengan: Wdf = Wb – FA
Keterangan : Wdf : berat dalam fluida, dikatakan juga berat semu (N) Wb : berat benda
sesungguhnnya, atau berat di udara (N) FA : gaya angkat ke atas (N) Gaya angkat ke atas ini yang
disebut juga gaya apung.
Defenisi I gaya apung: Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih
gaya hidrostatik yang di kerjakan fluida antara permukaan bawah dengan permukaan atas. BIla
tekanan fluida pada sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung masing-masing p1 dan p2,
maka gaya yang dikerjakan pada telur pada sisi atas dan bawah adalah: F1 = p1. A F2 = p2. A
Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F1 dan F2. FA = F2 – F2 FA =
(p2 – p1)A FA = (h2 – h1)pfgA FA = pfgV Keterangan : pf = masa jenis fluida (kg/m3) V =
volume air telur yang tercelup (m3)
Defenisi II gaya apung : Selisih berat benda di udara dengan berat benda di fluida yang
memiliki gaya apung tersebut.
IV. ALAT DAN BAHAN
- Neraca Pegas
- Gelas Ukur
- Benang
- Batu, Beban Kuningan, Plastisin
- Air
- Pipet Tetes
1 Buah
2 Buah
3 Buah
1 Buah
100 ml
1 Buah
V. LANGKAH KERJA
1. Menggantungkan batu pada potongan pegas, mencatat beratnya (Wu). Mengisi pengamatan
pada table di bawah !
2. Mengisi gelas ukur dengan air dan mencatat volume air. Memasukkan kedalam tabel di bawah
ini.
3. Mencelupkan batu yang tergantung pada neraca pegas kedalam gelas ukur yang berisi air.
Mengamati dan mencatat berat batu (Wa) dan volume air sekarang
4. Mengulangi kegiatan tersebut untuk benda yang lainnya.
VI. HASIL PENGAMATAN
Zat
Berat benda
Berat
mula-mula
benda di
(Wu)
dalam air
(Wa)
Gaya
keatas
(F=WuWa)
Volume
air mulamula
Volume
akhir
Batu
Pemberat
Plastisin
Plastisin
0,08 N
0,2 N
0,07 N
0,07 N
100 ml
100 ml
100 ml
100 ml
106 ml
104 ml
110 ml
110 ml
0,18 N
0,5 N
0,1 N
0,1 N
0,1 N
0,3 N
0,03 N
0,03 N
Volume
benda
( volume
yang
dipindahkan
)
6,2 ml
4,4 ml
10 ml
10 ml
Massa
benda
(Mb=ρf.Vb)
0,62 N
0,44 N
1N
1N
(terapung)
VII.
VIII.
ANALISIS DATA
Batu Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 6,2 x 10-6 m3
= 6,2 x 10-2 kg
= 0,062 kg = 0,62 N
Pemberat
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 4,4 x 10-6 m3
= 4,4 x 10-2 kg
= 0,044 kg = 0,44 N
Plastisin
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 10 x 10-6 m3
= 10 x 10-2 kg
= 0,10 kg = 1 N
Plastisin
(Terapung)
Mb=ρf.Vb
Mb = 1000 kg/m3. 10 x 10-6 m3
= 10 x 10-2 kg
= 0,10 kg = 1 N
PEMBAHASAN
Percobaan ini (hukum Archimedes bertujuan untuk menyelidiki hubungan antara gaya
ke atas dengan berat zat cair yang di pindahkan. Dalam landasan teori Hukum Archimedes
menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan
mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Sebuah
benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu zat cair akan mendapat gaya ke
atas yang sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan.
Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan terhadap batu, pemberat, plastisin,
plastisin (terapung) dengan masing-masing berat mula-mula 0,18 N, 0,5 N, 0,1 N, 0,1 N . Dan
berdasarkan hasil perhitungan data yang diperoleh ternyata hubungan antara gaya ke atas
dengan berat zat cair yang di pindahkan yang di peroleh adalah hampir sama besar (FA hampir
sama dengan Wb), seharusnya ini sama, hal ini terjadi mungkin karena kesalahan ketika
melakukan praktikum, misalnya pengaruh lingkungan, kesalahan pengamatan yaitu kesalahan
dalam membaca skala yang benar.
Untuk dapat terapung, suatu benda dalam air harus mempunyai massa jenis lebih
kecil daripada massa jenis air. Benda dikatakan terapung jika sebagian atau seluruh bagiannya
berada di atas permukaan cairan. Saat benda diletakkan di dalam cairan, benda akan bergerak ke
atas, sehingga gaya ke atas (Fa) lebih besar daripada gaya berat (w). Dari penjelasan tersebut
zat berupa plastisin percobaan pertama tenggelam, lalu di buat pori-pori udara atau lubang
udara di dalam plastisin dalam bentuk seperti bola hasilnya percobaan kedua berhasil
mengapung plastisin tersebut.
IX.
PERTANYAAN DAN JAWABAN
9.1 PERTANYAAN
1. Bandingkan hasil pengukuran F dan Wu untuk masing-masing benda, apa yang dapat kalian
simpulkan ?
2. Bagaimana berat benda di dalam air dan udara ? Berikan alasan yang jelas !
3. Benda A dan B mempunyai volume yang sama dimasukkan dalam bejana yang berisi fluida.
Hasil percobaan seperti pada gambar di bawah. Hubungan yang benar dari
percobaan tersebut adalah ....
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya apung (gaya Archimedes) adalah ...
5. Dari persamaan gaya Archimedes dapat diketahui bahwa besar gaya Archimedes juga
dipengaruhi oleh massa jenis dari fluidanya. Buat prediksi hipotesis untuk mengetahui
hubungan tersebut !
9.2 JAWABAN
1. Berdasarkan data hasil pengamatan F dan Wu berbeda karena adanya gaya ke atas dalam air
tersebut.
2. Benda menjadi lebih ringan jika diukur dalam air daripada di udara karena di dalam air,
benda mendapat gaya ke atas dan memiliki berat semu. Sementara ketika di udara, benda
memiliki berat yang sesungguhnya serta berat beban berbeda antara beban di udara dan
beban berada di dalam air.
3. Benda B tenggelam disebabkan sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan
tenggelam jika berat benda (W) lebih besar dari gaya ke atas (F¬A). Benda A melayang
disebabkan sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda
(W) sama dengan gaya ke atas (FA) atau benda tersebut tersebut dalam keadaan setimbang.
4. • Massa jenis fluida
• Volume fluida yang dipindahkan
• Percepatan Gravitasi
• Berat benda di udara dan di dalam fluida
5. 1. 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 yaitu : wu= mg. Sedangkan ketika berada dalam air, benda
dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan dengan: ws= wu - F a
Keterangan:
w s = berat semu (N)
wu = berat sesungguhnya (N)
Fa = gaya angkat ke atas atau gaya apung (N)
2. Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya
kadalam suatu fluida sama dengan berat fluida Mf yang dipindahkan olah benda tersebut
Fa = Mfg
3. Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih gaya hidrostatik yang
dikerjakan fluida antara permukaan bawah dengan permukaan atas. Bila tekanan fluida pada
sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung masing-masing p1 dan p2, maka gaya yang
dikerjakan pada balok pada sisi atas dan bawah adalah:
F 1= p1A
F 2= p2 A
Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F 1 dan F 2.
F a= ∑F
F a= F 2- F 1
F a= p2A - p1 A
F a= (p2 - p1 )A
F a= (h2- h1)ρgA
F a =ρgV
Keterangan:
ρ = massa jenis air (1000kg/m3)
V = volume air di dasar balok (m3)
ρgV= mg berat air (N)
F a= berat zat cair yang dipindahkan oleh benda (N)
X.
SIMPULAN DAN SARAN
10.1 SIMPULAN
• Besar gaya apung suatu benda dipengaruhi oleh massa jenis fluida, volume fluida yang
dipindahkan gravitasi, gaya berat
• Besar gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke
dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut
• Benda di dalam fluida lebih ringan dibandingkan berat benda di udara karena benda di dalam
fluida mendapat gaya ke atas (gaya apung) sehingga benda kehilangan sebagian beratnya.
10.2 SARAN
o Diharapkan sebelum melakukan percobaan, praktika mengetahui tujuan percobaan yang
akan dilakukan.
o
Hendaknya praktika berhati-hati dalam melakukan praktikum, sehingga di peroleh hasil
yang maksimal.
XI.
DAFTAR PUSTAKA
Salim Y. Afifah, dkk. 2013, Buku Pintar Belajar Fisika Untuk SMA Kelas XI, Sagufindo
Kinarya
http://networkedblogs.com/6FZPO di akses Tanggal 04 Maret 2014
Anonim. Hukum Achimedes. http://wikipedia.org/hukum/achimedes/ di akses Tanggal 04 Maret
2014
Bukti fisik
Nama Kelompok :
1. Fandy Wahyu (07)
2. Okky Abdul Aziz (21)
3. Wahyu Tri Handoko (28)
4. Yudha Anggara (30)
5. Yusuf Dhiyyak U. (31)