LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

LAPORAN TETAP
PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

DISUSUN OLEH:
L. ADAM AKMAL ISNEN (F1C 013 051)
L. ROY SASTRO (F1C 013 056)
MAS’UD (F1C 013 060)
MUHAMMAD IKHLAS (F1C 013 068)
MUHAMMAD ZUHUD H (F1C 013 065)
NOVAL ARIF WIMBADI (F1C 013 077)
RIANOVA ARDI SAPUTRA (F1C 013 082)
RIZALDY YUSNI (F1C 013 094)
ROBBY ZULKARDIN H (F1C 013 085)
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM

2015
ii

HALAMAN PENGESAHAN
Laporan tetap Fisika Dasar I ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mengikuti
respon akhir praktikum dan untuk memenuhi kelengkapan tugas pada mata kuliah Fisika
Dasar I.
Disahkan di Mataram
Jum’at, 19 Desember 2014
Koordinator Co. Assisten Praktikum Fisika Dasar I
FMIPA Universitas Mataram

(NI LUH DESI RATNA ARISANDI)
NIM : G1B 012 022
Co. Assisten Acara Alat Ukur

Co. Assisten Acara Viskositas

Mekanik

(RIYAN SUPRIADI)

(SATRIA FIRMANSYAH)

NIM : G1B 012 030

NIM : G1B 012 033

Co. Assisten Acara Konstanta Pegas

Co. Assisten Acara Pemuaian Zat
Padat

(LALU AZHAR)

(RUDI HARTONO)

NIM : G1B 012 018

NIM : G1B 013 031
iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena dengan limpahan rahmat
dan hidayah-Nya, Laporan Tetap Praktikum Fisika Dasar I ini dapat terselesaikan tepat pada
waktunya. Tak lupa penulis sampaikan shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW.
Yang telah membawa cahaya perubahan dalam dunia ini.
Laporan Akhir Fisika Dasar I ini disusun sebagai bukti telah mengikuti praktikum
Fisika Dasar I. Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah
Fisika Dasar I. Laporan akhir ini berisi kumpulan laporan praktikum sesuai dengan urutan
acara masing-masing dan diberi beberapa perbaikan didalamnya.
Bagaimanapun, penulis bukan manusia yang sempurna, yang tak pernah luput
dari kesalahan. Penulis sadar bahwa dalam laporan ini masih terdapat banyak kesalahan, baik
dalam hal isi maupun penyusunannya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun,
sangat penulis harapkan.
Demikian laporan akhir ini penulis susun agar dapat diterima dan digunakan
sebagai acuan untuk laporan-laporan selanjutnya.

Mataram, Desember 2014

Penyusun

iv

DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................. . i
Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii
Kata Pengantar.................................................................................................... iii
Daftar Isi ............................................................................................................. iv
Acara I

: Konstanta pegas ......................................................................... 1-15

Acara II

: Pemuaian Zat Padat ................................................................... 16-22

Acara III : Alat Ukur Mekanik ................................................................... 23-44
Acara IV : Viskositas .................................................................................. 45-63

v

ACARA I

KONSTANTA PEGAS
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan Praktikum
a. Menentukan konstanta pegas, yaitu kekuatan pegas berdasarkan Hukum
Hooke.
b. Menentukan konstanta pegas berdasarkan getaran selaras.
2. Waktu Praktikum
Jum’at, 14 November 2014
3. Tempat Praktikum
Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Mataram.
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
1. Alat – alat Praktikum
a. Statis dilengkapi retort clamp
b. Stopwatch
c. Penggaris 60 m
2. Bahan – bahan Praktikum
a. Pegas Ф 1,5 cm
b. Set beban 200 gram, 150 gram, 100 gram dan 50 gram
C. LANDASAN TEORI

Sistem Hookean (pegas, kawat, batang, dll.) adalah sistem yang kembali pada
konfigurasi awalnya setelah berubah bentuk dan kemudian dilepaskan. Lebih lanjut,
ketika sistem semacam ini diregangkan dengan jarak x (untuk penekanan, x adalah
negatif). Gaya pemulih yang ditimbulkan pegas ditentukan oleh Hukum Hooke. Gaya
pemulih adalah gaya yang berlawanan dengan perpindahan sistem. Untuk suatu massa
pada ujung pegas, pegas yang teregang menarik massa kembali pada posisi
kesetimbangan. Sementara pegas yang tertekan mendorong massa kembali pada posisi
kesetimbangan ( Bueche, 2006 : 90 ).

vi

Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak
periodik. Pergeseran partikel yang bergerak periodik selalu dapat dinyatakan dalam
fungsi sinus dan cosinus. Pernyataan yang memuat fungsi ini diberi istilah harmonik,
maka gerak periodik sering disebut juga gerak harmonik. Periode T suatu gerak
harmonik adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh suatu lintasan lengkap dari
geraknya, yaitu satu getaran penuh atau satu putaran ( Resnick, 1991 : 442).
T = 2π

Apabila sebuah gaya diberikan pada benda, seperti batang logam yang

diganung vertikal pada suatu pegas, maka panjang benda searah pusat bumi akan
berubah. Apabila besar pertambahan panjang benda ΔL lebih kecil dibandingkan
panjang benda, maka diperoleh bahwa ΔL sebanding dengan gaya yang diberikan
pada benda tersebut
( Giancoli, 2001 : 299).
F = K x ΔL
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menghitung konstanta pegas berdasarkan Hukum Hooke
a. Menggantungkan beban ( m1 ) pada pegas dan mengukur pertambahan
panjangnya.
b. Menambahkan beban ( m2 ) dan mengukur lagi pertambahan panjangnya.
c. Menambahkan beban ( m3 ) dan mengukur lagi pertambahan panjang pegas
tersebut.
d. Menuliskan hasil pengamatan anda ke dalam tabel yang sesuai.
e. Mengurangi beban satu persatu dan mencatat panjang pegas pada setiap
pengurangan dalam tabel pengamatan.
f. Menghitung rata – rata pertambahan panjang untuk setiap penambahan beban.
g. Menghitung rata – rata pengurangan panjang untuk setiap pengurangan beban.
h. Menghitung nilai konstanta pegas berdasarkan perubahan panjang, konstanta
pegas rata – rata, dan meralat nilai konstanta pegas.

2. Menghitung konstanta pegas berdasarkan getaran selaras ( harmonik )
a. Menggantungkan beban 50 gram pada pegas dan getarkan dengan menarik
sejauh x ( tidak jauh ) dan lepaskan.
vii

b. Menghitung waktu yang diperlukan untuk 10 getaran dan mencatat hasilnya
pada tabel pengamatan.
c. Menghitung periode getaran, periode rata – rata dan meralat untuk periode.
d. Menambahkan lagi beban 50 gram dan mengulangi langkah 1 sampai 3.
e. Menambahkan lagi beban 50 gram dan mengulangi langkah 1 sampai 3.
f. Menghitung nilai konstanta pegas, rata – rata konstanta pegas dan meralat nilai
konstanta pegas.
E. HASIL PENGUKURAN
1. Tabel penambahan beban
No

m ± Δm ( gr )

Lo ± ΔLo ( cm )

L ± ΔL ( cm )

1

50 ± 0,05

16 ± 0,05

21,5 ± 0,05

2

100 ± 0,05

16 ± 0,05

28,5 ± 0,05

3

150 ± 0,05

16 ± 0,05

35,5 ± 0,05

4

200 ± 0,05

16 ± 0,05

41,5 ± 0,05

2. Tabel pengurangan beban
No

m ± Δm ( gr )

Lo ± ΔLo ( cm )

L ± ΔL ( cm )

1

200 ± 0,05

16 ± 0,05

41,5 ± 0,05

2

150 ± 0,05

16 ± 0,05

35,5 ± 0,05

3

100 ± 0,05

16 ± 0,05

28,5 ± 0,05

4

50 ± 0,05

16 ± 0,05

21,5 ± 0,05

3. Tabel getaran selaras
t ( 10x )

No
m ± Δm ( gr )

t1

t2

t3

t4

t5

1

50 ± 0,05

4,47

4,75

5,06

5,03

4,94

2

100 ± 0,05

7,72

7,25

7,25

7,00

6,72

3

150 ± 0,05

8,41

8,19

8,22

8,22

8,16

4

200 ± 0,05

9,81

9,66

9,65

9,66

9,50

F. ANALISIS DATA
viii

1. Menghitung konstanta pegas berdasarkan Hukum Hooke
a. Menghitung pertambahan panjang untuk setiap pertambahan beban
Asumsi

g = 9,8 m/s²

Menentukan gaya
F = - K . ΔX
F1 = m1 . g
= 0,05 . 9,8
= 0,49 N
ΔF1 = Δm1 . g
= 5 . 10-5 x 9,8
= 4,9 . 10-4 N
F1 = ( F1 ± ΔF1 ) N
= ( 0,49 ± 4,9 . 10-4 ) N
Menentukan pertambahan panjang
ΔX1 = L1 – L0
= 0,215 – 0,16
= 0,055 m
σΔX1 = ΔL + ΔL0
= 0,0005 + 0,0005
= 0,001 m
ΔX1 = ( ΔX1 ± σΔX1 ) m

= ( 0,055 ± 0,001 ) m

Menentukan konstanta pegas
K1 =

Δ

=

,

,

= 8,91 N / m
ix

ΔF1

ΔK1 =
Δ

=
=

+

Δ

=

Δ

σΔ
Δ

, .
,

= 0,16 N / m

²

+

Δ

σΔX1

σΔ

+

Δ

Δ

+

,

( ,

²

. ,

)²

K1 = ( K1 ± ΔK1 )

= ( 8,91 ± 0,16 ) N / m

No

1
2
3
4

Lo ±

( cm )

ΔX ± σΔX
(m)

F ± ΔF

16 ±

21,5 ±

0,055 ±

0,49 ±

0,05

0,05

0,001

4,9.10-4

100 ±

16 ±

28,5 ±

0,125 ±

0,98 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

150 ±

16 ±

35,5 ±

0,195 ±

1,47 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

200 ±

16 ±

41,5 ±

0,225 ±

1,96 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

m ± Δm
( gr )
50 ± 0,05

ΔLo
( cm )

L ± ΔL

(N)

K ± ΔK

(N/m)
8,91 ± 0,16
7,84 ± 0,07
7,54 ± 0,04
7,69 ± 0,03

x

Grafik hubungan antara massa beban dengan
pertambahan panjang
0,3
0,25
ΔX ( m )

0,2

0,15
0,1

0,05
0
0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

m ( kg )

tan θ =

Δ
,

=

,

= 1,1
K1 =

=

θ
,

,

= 8,91 N / m
b. Menghitung pengurangan panjang untuk setiap pengurangan beban
Asumsi

g = 9,8 m/s²

Menentukan gaya
F = - K . ΔX
F1 = m1 . g

xi

= 0,2 . 9,8
= 1,96 N

ΔF1 = Δm1 . g
= 5 . 10-5 x 9,8
= 4,9 . 10-4 N
F1 = ( F1 ± ΔF1 ) N
= ( 1,96 ± 4,9 . 10-4 ) N
Menentukan pertambahan panjang
ΔX1 = L1 – L0
= 0,415 – 0,16
= 0,225 m
σΔX1 = ΔL + ΔL0
= 0,0005 + 0,0005
= 0,001 m
ΔX1 = ( ΔX1 ± σΔX1 ) m

= ( 0,225 ± 0,001 ) m

Menentukan konstanta pegas
K1 =

Δ

=

,

,

= 7,69 N / m

ΔK1 =

ΔF1

+

Δ

σΔX1

xii

Δ

=
=

Δ

Δ

+

Δ

=

+

σΔ
Δ

σΔ
Δ

, .
,

= 0,04 N / m

+

²

,

( ,

²

. ,

)²

K1 = ( K1 ± ΔK1 )

= ( 7,69 ± 0,04 ) N / m

No

1
2
3
4

m ± Δm
( gr )

Lo ±
ΔLo
( cm )

( cm )

ΔX ± σΔX
(m)

F ± ΔF

L ± ΔL

(N)

200 ±

16 ±

41,5 ±

0,255 ±

1,96 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9.10-4

150 ±

16 ±

35,5 ±

0,195 ±

1,47 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

100 ±

16 ±

28,5 ±

0,125 ±

0,98 ±

0,05

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

16 ±

21,5 ±

0,055 ±

0,49 ±

0,05

0,05

0,001

4,9 . 10-4

50 ± 0,05

K ± ΔK

(N/m)
7,69 ± 0,03
7,54 ± 0,04
7,84 ± 0,07
8,91 ± 0,16

xiii

Grafik hubungan antara massa beban dengan
pengurangan panjang pada pengurangan
beban
0,3
0,25

ΔX ( m )

0,2
0,15
0,1
0,05
0
0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

m ( kg )

tan θ =

Δ
,

=

,

= 1,275
K1 =

=

θ
,

,

= 7,69 N / m
2. Getaran Selaras

T = 2π

T² = 4π²

T = periode =

xiv

K = 4π²

²

Menghitung waktu rata - rata
n = Banyak percobaan
t̅ =

∑

=

=

,

t̅ = 5,51 s

,

,

̅)

(

=

,

̅ )²

∑(

Δt̅ =

,

̅)

(

̅)

(

̅)

(

̅ )²

(

=
( ,

,

=

,

=

,

( ,

)
,

,
,

)

( ,
,

)

,

( ,

,

)

( ,

,

)²

,

= 0,77 s
t̅ = ( t̅ ± Δt̅ ) s

= ( 5,51 ± 0,77 ) s

Menentukan periode
T1 =
=

̅

,

xv

= 0,551 s

ΔT1 =
,

=

̅

= 0,077 s
T1 = ( T1 ± ΔT1 ) s
= ( 0,551 ± 0,077 ) s
Menentukan konstanta pegas
K = 4π²

²

= 4 (3,14)²

( ,

= 6,5 N / m

²

Δ

( ,

³

+

Δ

²

=

=

)²

ΔT1

ΔK1 =

=

,

³

)

( ,

= 1,88 N / m

+
,

)³

+

²Δ
,

²

Δm
²Δ

²

+

( ,

( ,

)

,

)²

K1 = ( K1 ± ΔK1 )

= ( 6,5 ± 1,88 ) N / m

No

m ± Δm
( gr )

t̅ ± Δt̅
(s)

T ± ΔT
(s)

K ± ΔK

(N/m)
xvi

1

50 ± 0,05

5,51 ± 0,77

0,551 ± 0,077

6,5 ± 1,88

2

100 ± 0,05

7,188 ± 0,37

0,719 ± 0,037

7,63 ± 0,82

3

150 ± 0,05

8,24 ± 0,1

0,824 ± 0,01

8,71 ± 0,24

4

200 ± 0,05

9,656 ± 0,11

0,966 ± 0,011

8,45 ± 0,21

Grafik hubungan antara periode dan massa
beban
1,2
1

ΔT ( s )

0,8
0,6
0,4
0,2
0
0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

m ( kg )

tan θ =

Δ
,

=

,

= 1,54

K1 =
=

θ
,

,

= 6,5 N / m

xvii

G. PEMBAHASAN
Jika suatu benda diberikan gaya, maka benda tersebut akan berubah bentuk,
misalnya mengalami pertambahan panjang sebesar Δx. Maka, pertambahan panjang
sebanding dengan gaya yang bekerja. Persamaan tersebut pertama kali dikemukakan
oleh Robert Hooke.
Periode T dari suatu gerak berulang didalam suatu sistem, yaitu yang
bergetar atau berotasi dengan berulang. Periode dalam gerak harmonik sederhana
adalah waktu yang dibutuhkan untuk bergerak mengelilingi lingkaran acuan satu kali.
Berdasarkan pernyataan diatas dan praktikum yang kami lakukan, kami
ingin menentukan hubungan besaran – besaran yang terdapat didalam persamaan
diatas. Kami ingin memahami sepenuhnya bahwa terdapat hubungan antara
pertambahan panjang pegas dengan gaya yang bekerja pada pegas dan konstanta pegas
dengan periode pegas.
Berdasarkan hasil pengamatan kami, kami melakukan percobaan dengan
dua pegas yang sama. Pada pegas yang pertama, kami melakukan percobaan sebanyak
4 kali dengan massa yang berbeda untuk menentukan konstanta pegas yang
berhubungan dengan pertambahan panjang dan menentukan konstanta pegas yang
berhubungan dengan pengurangan beban untuk perubahan panjang. Ternyata, nilai
konstanta pegas yang diperoleh berbanding terbalik dengan jumlah massa yang
diberikan. Sedangkan untuk pengurangan beban, nilai konstanta pegas akan semakin
besar jika beban yang dikurangi juga besar. Untuk pegas yang kedua, saya melakukan
percobaan sebanyak 4 kali untuk 10 kali getaran untuk tiap – tiap massa yang berbeda.
Ternyata, nilai konstanta pegas yang diperoleh sebanding dengan peningkatan
periodenya.
Nilai konstanta pegas untuk pertambahan beban ± ketidakpastiannya adalah
8,91 ± 0,16 N / m, 7,84 ± 0,07 N / m, 7,54 ± 0,04 N / m dan 7,69 ± 0,03 N / m. Nilai
konstanta pegas untuk pengurangan panjang pada setiap pengurangan beban ±
ketidakpastiannya adalah 7,69 ± 0,03 N / m, 7,54 ± 0,04 N / m, 7,84 ± 0,07 N / m dan
8,91 ± 0,16 N / m. Nilai konstanta pegas untuk periode dalam getaran selaras ±
ketidakpastiannya adalah 6,5 ± 1,88 N / m, 7,63 ± 0,82 N / m, 8,71 ± 0,24 N / m dan
8,45 ± 0,21 N / m.
H. KESIMPULAN DAN SARAN
xviii

1. Kesimpulan
a. Pada pertambahan panjang untuk penambahan beban, nilai konstanta pegas
yang diperoleh sebanding dengan gaya yang bekerja dengan nilai konstanta
pegas untuk pertambahan beban ± ketidakpastiannya yang diperoleh adalah
8,91 ± 0,16 N / m, 7,84 ± 0,07 N / m, 7,54 ± 0,04 N / m dan 7,69 ± 0,03 N / m
dan pada pengurangan panjang untuk pengurangan beban, nilai konstanta
pegas yang diperoleh sebanding dengan perngurangan gaya yang bekerja
dengan nilai konstanta pegas untuk pengurangan panjang pada setiap
pengurangan beban ± ketidakpastiannya adalah 7,69 ± 0,03 N / m, 7,54 ± 0,04
N / m, 7,84 ± 0,07 N / m dan 8,91 ± 0,16 N / m.
b. Untuk konstanta pegas dalam getaran selaras, nilai konstanta pegas berbanding
lurus dengan periodenya dan diperoleh nilai konstanta pegas untuk periode
dalam getaran selaras ± ketidakpastiannya adalah 6,5 ± 1,88 N / m, 7,63 ± 0,82
N / m, 8,71 ± 0,24 N / m dan 8,45 ± 0,21 N / m.
2. Saran
Saran yang dapat kami sampaikan adalah kami harap fasilitas laboratorium
dapat ditingkatkan demi menunjang pelaksanaan praktikum kedepannya.

xix

DAFTAR PUSTAKA
Bueche, Federick.2006. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga.
Giancoli. 2001. Fisika jilid I. Jakarta : Erlangga.
Resnick, Halliday. 1991. Fisika Dasar. Jakarta : Erlangga.

ACARA II
PEMUAIAN ZAT PADAT
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan praktikum
a. Memahami adanya pemuaian zat padat apabila temperature dinaikkan.
b. Menentukan besarnya pemuaian zat padat yang berlainan jenisnya dengan
ukuran sama jika temperaturnya dinaikkan.
xx

2. Waktu praktIkum
Jumat, 21 November 2014
3. Tempat praktikum
Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Mataram.
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
1. Alat-alat praktikum
a. Alat pemuaian zat padat
b. Skala penunjuk perubahan panjang
c. Termometer
d. Ketel uap
e. Pipa karet penyambung
f. Penggaris 60 cm
2. Bahan-bahan praktikum
a. Pipa-pipa tembaga
b. Pipa-pipa besi
C. LANDASAN TEORI
Jika temperature benda padat dinaikkan maka, benda padat tersebut akan
memuai. Bisa diamati oleh sebuah batang panjang yang panjangnya L pada
temperature T. Jika temperature berubah dengan ∆ perubahan panjang ∆ sebanding
dengan perubahan suhu ∆ dan panjang mula-mula.

Dengan

∆ =

∆

adalah koefisian muai linier. Besaran ini merupakan rasio fraksi perubahan

panjang terhadap perubahan temperature (Tipler, 1998:369).
=

∆
∆

Ketika sebuah benda mengalami pemanasan, volumenya selalu meningkat dan
setiap dimensinya meningkat bersama. Pada tingkat mikroskopis kita dapat
menentukan sebuah ketetapan hubungan antara panjang pada objek dengan perubahan
suhu. Penambahan pada ukuran dapat dipahami pada istilah peningkata energy kinetic
akibat setiap molekul bertumpukan sangat kut dengan molekul di sebelahnya.
xxi

Molekul-molekul berhasil mendorong satu sama lain sampai terpisah dan
mengembangkan bahan (Joseph, 1978 : 322).
Benda memuai ketika dipanskan dan menyusut bia didinginkan. Besar pemuaian
atau penyusutan berbeda tergantung pada kisaran suhu tinjauan dan jenis materi.
Pemuaian itu berpersentase kecil disbanding dimensi bendanya, namun gaya yang
diberikan oleh pemuaian terlau besar, sehingga tidak bisa di lawan dan hanya bisa
dihindari. Ini menyebabkan efek pemuaian benda menempati peran penting dan selalu
diperhitungkan keberadaannya (Irwan : 2004).
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menyiapkan alat dan bahan yang sudah ditentukan.
2. Memasang bahan logam pada alat penjepit logam.
3. Mengukur panjang masing – masing logam sebagai panjang awal.
4. Memasang pipa karet penyambung pada ujung loga dan ketel uap.
5. Menyiapkan air dan menuangkannya ke dalam ketel uap.
6. Menutup dan mengunci ketel uap dengan rapat
7. Mngukur suhu ruangan sebagai suhu awal logam (t0).
8. Memanaskan ketel uap hingga temperature tertentu.
9. Mengamati pemuaian pada logam yaitu panjang pada logam.
10. Mengukur temperature logam pada saat pemuaian meksimum.
11. Membuat hasil pengamatan.

E. HASIL PENGUKURAN
L0 (mm) T0 (0C) L1 (mm) T1 (0C) ΔL (mm)

ΔT (0C)

No.

Jenis Logam

1

Tembaga

600

300

600,65

51

0,65

21

2

Besi

600

300

600,35

51

0,35

23

xxii

Untuk : L1 = L0 + ΔL
ΔL = T1 + T0
F. ANALISIS DATA
1. Nilai ketidakpastian pada logam tembaga dan besi :
Nilai ketidakpastian ukuran dinyatakan dalam əΔL.
əΔL

1
2

=
1
2

=

x nilai terkecil

x 0,1 mm

= 0,05 mm
2. Nilai ketidakpastian suhu
Nilai ketidakpastian suhu dinyatakan dalam əΔT.
1

= 2 x nilai skala terkecil pada thermometer

əΔT
1

= 2 x 10 C

= 0,5 0C

3. Pemuaian tembaga dan besi.
a. Pemuaian tembaga
ΔL = 0,65 mm,
ΔT = 210C,
ΔL0 = 0,05 mm
L0 = 600 mm,
ΔT = 0,05 0C
Penyelesaian :

ΔL = μ Lo x ΔT
μ =
=

.

0,65

600

. 210

= 5,16 x 10-5 / 0C

Koefosien muai panjang ( ) dan nilai ketidakpastian muai panjang (

)
xxiii

ΔL
ΔL

=

= 5.16 x

10
℃

+

ΔLo
Lo

0.05
0.65

= 5.16 x 10 /℃ x 0.08
= 4.128 x 10

+
+

±

= 5.16 x 10 /℃ ± 4.128 x 10

b. Pemuaian Besi

+

0.5
21

) adalah 4.128 x 10

Untuk itu, dapat disimpulkan bahwa :

ΔL

0.05
600

/℃

Maka nilai ketidakpastian koefisien muai panjang (
=

ΔT
ΔT

/℃.

/℃

= 0.05 mm,
= 230C,

ΔT
L0

= 0.05 mm

L0

= 600 mm,
= 0.5 0C

ΔT
ΔL

=0.35 mm

Penyelesaian :
ΔL = μ Lo x ΔT
μ =
=

.

0,35

600

. 230

= 2.35 x 10-5 / 0C

Koefosien muai panjang ( ) dan nilai ketidakpastian muai panjang (
=

ΔL
ΔL

+

ΔLo
Lo

+

)

ΔT
ΔT
xxiv

= 2.53 x

10
℃

= 2.53 x 10

= 3.542 x 10

℃

0.05
0.35

x 0.14

+

0.05
600

Untuk itu, dapat disimpulkan bahwa :

N

Jenis

o

Logam

1

Temba

0.5
23

/℃

Maka nilai ketidakpastian koefisien muai panjang (
=

+

±

= 2.53 x 10 /℃ ± 3.542 x 10

) adalah 3.542 x 10
/℃

Lo(mm)

To(℃)

L1(mm)

∆L(mm)

∆T(℃)

T1(℃)

600

30

600.65

0.65

21

51

600

30

600.35

0.35

23

53

ga
2

Besi

/℃.

α (1⁄℃)
5,16 x 10
2,53 x 10

G. PEMBAHASAN
Sebagian besar zat akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika di
dinginkan. Akan tetapi, panjang pemuaian atau penyusutan tersebut akan bervariasi
atau berbeda tergantung dari jenis materi itu sendiri.
Percobaan ini menunjukan bahwa perubahan panjang (∆ ) pada semua zat

padat dengan pendekatan yang sangat baik berbanding terbalik dengan perubahan
temperatur (∆ ). Telah diketahui bahwa

disebut koefisien pemuaian zat padat dan

mempunyai satuan 1⁄℃ atau ℃-1.

Pada percobaan ini mebamdingkan pemuaian yg dialami oleh pipa tembaga

dan pipa besi. Untuk tembaga dengan panjang awal 600 mm dan temperature awal
300C, ketika dipanaskan sampai 510C, tembaga tersebut akan memuai, dan perubahan
panjangnya (ΔL) adalah sebesar 0,65mm sehingga panjang pipa tembaga menjadi
600,35 mm. Sedangkan pada pipa besi dengan panjangaawal 600mm, dan temperature
awal 300C, ketika dipanaskan hingga temperature 530C, pemuaian yang terjadi pada
pipa besi sepanjang 0,35mm, sehingga panjang pipa besi menjadi 600,35mm.
xxv

Setelah mengamati panjang pemuaian yang terjadi pada pipa tembaga dan pipa
besi, kita bisa menentukan koefisien muai dari kedua benda tersebut. Selain itu kita
dapat mengetahui factor penyebab pemuaian yang dialami oleh kedua benda tersebut.
H. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
a. Pemuaian akan terjadi ketika mengalami kenaikan suhu sampai batas dimana
molekul-molekulnya akan terpisah dan akhirnya mengembang.
b. Menentukan besarnya pemuaian pada suatu zat, tergantung pada jenis zat,
kalor yang diterimanya, dan susunan atom pada zat padat tersebut.
2. Saran
a. Alat yang digunakan harusnya lengkap, agar jalannya praktikum akan mudah
dan efisien.
b. Ketelitian alat juga perlu diperhatikan.

DAFTAR PUSTAKA

xxvi

Irwan,dkk. 2004. PENGGUNAAN DOTENSIONER SEBAGAI TRANSDUSER
UNTUK MENENTUKAN MUAI PANJANG BATANG LOGAM. Yogyakarta :
Universitas Gajah Mada.
Joseph, W.Kone. 1998. PHYSICS. Jakarta : Erlangga.
Tripple, A Paul. 1998. FISIKA UNTUK SCIENS DAN TEKNIK JILID I. Jakarta :
Erlangga.

xxvii

ACARA III
ALAT UKUR MEKANIK
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan Praktikum
a. Mempelajari metode pengukuran panjang, massa, dan rapat jenis.
b. Mempelajari penggunaan teori ralat dalam pengukuran.
c. membandingkan beberapa metode pengukuran rapat jenis.
2. Waktu Praktikum
Jum’at, 28 November 2014
3. Tempat Praktikum
Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Mataram.
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
3. Alat – alat Praktikum
a. Penggaris 60 cm
b. Jangka Sorong
c. Mikrometer Sekrup
d. Neraca
4. Bahan – bahan Praktikum
a. Kawat
b. Plat Alumunium
c. Silinder
d. Kubus
C. LANDASAN TEORI
Pengukuran adalah kegiatan membandingkan sesuatu yang kita ukur
menggunakan alat ukur dengan suatu satuan. Suatu pengukuran selalu disertai oleh
ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidakpastian yaitu adanya nilai skala terkecil
(NST), kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan pegas, adanya gesekan,
kesalahan paralakss,fluktuasi parameter pengukuran dan lingkungan yang saling
xxviii

mempengaruhi serta keterampilan pengamat, sehinggasangat sulit mendapatkan nilai
sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran (Gunada, 2014 : 5).
Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu
pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. pengukuran yang sangat
teliti sangat diperlukan dalam fisika, agar peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi
dengan kuat. Namun ketika kita mengukur suatu besaran fisis menggunakan
instrumen, tidaklah mungkin akan mendapatka nilai benar x0 melainkan selalu terdapat
ketidakpastian. Pengukuran dilakukan dengan alat ukur yang pasti memiliki nilai skala
terkecil (NST) (Swatikaningrum, 2013).
Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika adalah melakukan
pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum
tidak lengkap apabila tidak ada data yang didapat dalam pengukuran. Kenyataannya
dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melakukan pengukuran suatu besaran
menggunakan alat ukur yang sudah ditentukan, karena pengukuran sebenarnya adalah
proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang
sudah ditetapkan (Bahtiar, 2010 : 12).
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menentukan Volume
a. Mengukur panjang, lebar, tinggi/tebal dan diameter benda yang diberikan pada
10 tempat yang berbeda.
b. Memilih alat ukur yang sesuai untuk benda tersebut.
c. Menuliskan hasil pengukuran sesuai dengan aturan angka penting pada tabel
yang sesuai.
d. Menghitung panjang rata-rata, lebar rata-rata, tinggi/tebal rata-rata dan
diameter rat-rata serta menentukan ralat pengukuran untuk masing-masing
benda.
e. Menghitung volume rata-rata, dan menetukan ralat volume untuk masingmasing benda.
3. Menentukan Rapat Jenis
a. Mengukur massa masing-masing benda sebanyak 10 kali atau sesuai petunjuk
asisten.

xxix

b. Menuliskan hasil pengukuran sesuai dengan aturan angka penting pada tabel
yang sesuai.
c. Menghitung rapat jenis masing-masing benda, dengan membandingkan massa
benda dengan volume benda secara berurutan.
d. Menghitung rapat jenis masing-masing benda, dan menentukan ralat untuk
rapat jenis masing-masing benda.
E. HASIL PENGUKURAN
1. Kawat

massa = 0,85 gram

No

Pi (mm)

di (mm)

1

132

0,409

2

132

0,41

3

131,5

0,42

4

132

0,409

5

132

0,41

6

132

0,408

7

132

0,41

8

131,5

0,415

9

131,5

0,425

10

132

0,365

2. Plat Alumunium massa = 2,92 gram
No

Pi (mm)

Li (mm)

Ti (mm)

1

81

14,90

0,91

2

81

41,90

0,92

3

81

14,95

0,91

4

81

14,95

0,92

5

81

14,90

0,91

6

81

14,90

0,91

7

81

14,95

0,92

8

81

14,95

0,91

9

81

14,90

0,91
xxx

10

3. Silinder

81

14,95

0,91

massa = 20,97 gram

No

Ti (mm)

di (mm)

1

21,09

12,05

2

21,075

12,07

3

21,07

12,06

4

21,07

12,07

5

21,075

12,07

6

21,075

12,065

7

21,07

12,055

8

21,07

12,065

9

21,075

12,065

10

21,07

12,065

4.
us

massa

Kub
=

21,9 gram
No

Sisi (mm)

1

20,08

2

20,08

3

20,085

4

20,09

5

20,08

6

20,09

7

20,085

8

20,11

9

20,08

10

20,07

xxxi

F. ANALISIS DATA
1. Menentukan Volume Benda
a. Kawat
Tabel perhitungan









No

Pi (mm)

di (mm)

( pi - p )²

1

132

0,409

2

132

0,41

22,5 × 10-3

3

131,5

0,42

4

132

0,409

5

132

0,41

6

132

0,408

7

132

0,41

8

131,5

0,415

9

131,5

0,425

10

132

∑

1318,5

p=

∑

=

22,5 ×10-3

( di - d)²

8,1 ×10-7

3,61 ×10-6

122,5 × 10-3

1,42 ×10-4

22,5 × 10-3

3,61 ×10-6

22,5 × 10-3

3.61 ×10-6

0,365

122,5 ×10-3

2,86 ×10-4

4,081

0,525

22,5 × 10-3
22,5 × 10-3

122,5 × 10-3
22,5 × 10-3

8,1 ×10-7
1 ×10-8

4,76 ×10-5

1,86 × 10-3
2,35 × 10-3

,

= 131,85

ΔP =

∑(

=

,

(

)

)²

= 0,24 mm


% error =

x 100 %

xxxii

,

=

x 100 %

,

= 0,18 %


Pkw = ( p ± ΔP ) mm

= ( 131,85 ± 0,24 ) mm



∑

d=

=

,

= 0,4081 mm


Δd =

∑(

=

,

(

)

)²

.

= 0,016 mm


x 100 %

% error =
=

,

,

x 100 %

= 3,92 %


dkw = ( d ± Δd ) mm

= ( 0,4081 ± 0,016 ) mm



Volume kawat
V=
=

2

πd p
x 3,14 x 0,4081² x 131,85
xxxiii

= 17,24 mm²


x Δd

ΔV =

=

+

π d p (Δd)

x ΔP
+

(ΔP)

πd

= [(1,57 x 0,4081 x 131,85)(0,16)] + [(0,785x 0,4081 )(0,24)]

= 1,828

= 1,35 mm³



Vkw = ( V ± ΔV ) mm³
= ( 17,24 ± 1,35 ) mm³

b. Plat Alumunium
Tabel perhitungan
No
1

Pi (mm)

Li (mm)

Ti (mm)

( pi - p )²
0

81

14,90

0,91

2

81

41,90

0,92

0

3

81

14,95

0,91

0

4

81

14,95

0,92

0

5

81

14,90

0,91

0

6

81

14,90

0,91

0

7

81

14,95

0,92

0

8

81

14,95

0,91

0

9

81

14,90

0,91

0

10

81

14,95

0,91

0

∑

810

149,25

9,13

0

( Li - L )²

( Ti - T )²

6,25 × 10-

4,9 × 10-5

6,25 × 10-

4,9 × 10-5

6,25 × 10-

9 × 10-6

6,25 × 104

4

6,25 × 104
4

6,25 × 104
4

9 × 10-6
9 × 10-6
9 × 10-6

6,25 × 10-

4,9 × 10-5

6,25 × 10-

9 × 10-6

4

6,25 × 104
4

6,25 × 104

6,25 × 103

9 × 10-6
9 × 10-6

2,1 × 10-4

xxxiv









p=

∑

=

= 81 mm

ΔP =

∑(

(

)²

)

=
= 0 mm


% error =

x 100 %

=
=0%


x 100 %

,

PA = ( p ± ΔP ) mm

= ( 81 ± 0 ) mm



L=

∑

=

,

= 14,925 mm


ΔL =

∑(

=

,

)²

(

)
×

xxxv

= 0,026 mm


x 100 %

% error =
,

=

x 100 %

,

= 0,17 %


LA = ( L ± ΔL ) mm

= ( 14,925 ± 0,026 ) mm



T=

∑

=

,

= 0,913 mm


ΔT =

=



∑(

(

)

)²

, ×

= 4,83 × 10
% error =
=

mm

x 100 %
,

×

,

x 100 %

= 0,53 %


TA = ( T ± ΔT ) mm
xxxvi

= ( 0,913 ± 4,83 × 10 ) mm


Volume Plat Alumunium
V= p×L×T

= 81 × 14,925 × 0,913

= 1103,75 mm3


ΔV =
=

∂V
x
∂P

ΔP

2

+

L x ΔP x T

2

∂V
x
∂L

ΔL

2

+

∂V
x
∂T

+ P x T x ΔL

ΔT

2

2

+ P x L x ΔT

2

= (14,925 x 0,913 x 0) + (81 x 0,913 x 0,026) + (81 x 14,925 x 4,83 x 10 )

= 37,8

= 6,15 mm³



VA = ( V ± ΔV ) mm³
= ( 1103,75 ± 6,15 ) mm³

c. Silinder
Tabel perhitungan
No

Ti (mm)

di (mm)

1

21,09

12,05

2

21,075

12,07

3

21,07

12,06

4

21,07

12,07

5

21,075

12,07

6

21,075

12,065

7

21,07

12,055

8

21,07

12,065

9

21,075

12,065

10

21,07

12,065

∑

210,74

120,64

( Ti - T )²

( di - d)²

2,56 × 10-4

1,96 ×10-4

1,6 × 10-5

1,6 ×10-5

1 × 10-6

3,6 ×10-5

1 × 10-6

1,6 × 10-5
1 × 10-6

3,6 ×10-5

3,6 ×10-5
1 ×10-6

1,6 × 10-5

8,1 ×10-5

1 × 10-6

1 ×10-6

1,6 × 10-5
1,6 × 10-5

3,4 × 10-4

1 ×10-6

1 ×10-63

4,05 × 10-4
xxxvii



T=

∑

=

,

= 21,074 mm


ΔT =

∑(

(

, ×

=



=3,78 × 10
% error =
=





)

)²

mm

x 100 %
,

×

x 100 %

,

= 1,8 × 10

%

TS = ( T ± ΔT ) mm

= ( 21,074 ± 3,78 × 10 ) mm

d=

∑

=

,

= 21,064 mm




Δd =

∑(

=

,

(

)
×

= 4,5 × 10

% error =

)²

mm

x 100 %
xxxviii

, ×

=



x 100 %

,

= 3,7 × 10

%

dS = ( d ± Δd ) mm

= ( 12,064 ± 4,5 × 10 ) mm



Volume Silinder
V=
=

2

πd T
x 3,14 x 12,064² x 21,074

= 17,24 mm²


ΔV =
=
=

∂V
x
∂d
1
π
2

Δd

2

+

∂V
∂T

x ΔT

2

d T (Δd) +

2
1
π
4

d

2

(ΔT)

2

[(1,57 x 12,064 x 21,074)(4,5 × 10 )] + [(0,785 x 12,064 )(3,78 × 10 )]

= 3,42 × 10

= 0,018 mm³


VS = ( V ± ΔV ) mm³
= ( 2407,68 ± 0,018 ) mm³

d. Kubus
Tabel perhitungan
No

Sisi (mm)

1

20,08

2

20,08

3

20,085

4

20,09

(Si - S )²

2,5 × 10
2,5 × 10
1 × 10

2,25 × 10

xxxix

5

20,08

6

20,09

7

20,085

8

20,01

9

20,08

10

20,07

∑

200,75



s̅ =

2,5 × 10

2,25 × 10
1 × 10

4,23 × 10
2,5 × 10
2,5 × 10

5,005 × 10

∑

=

,

= 20,075 mm


ΔS =

∑(

)²

(

)

=

,

×

= 0,024 mm



x 100 %

% error =
=

,

,

x 100 %

= 0,12 %


Sk = ( S ± ΔS ) mm

= ( 20,075 ± 0,024 ) mm

Volume Kubus
xl



V=S

3

= 20,0753
= 8090,34 mm3



x ΔS

ΔV =

= (3S x ΔS)

= [(3 x 20,075² x 0,024)]
= 29,02 mm³



VK = ( V ± ΔV ) mm³
= ( 8090,34 ± 29,02 ) mm³

2. Menentukan Massa Jenis Benda
a. Kawat
Diketahui :
massa kawat = 0,85 gram
Vkw = ( 17,24 ± 1,35 ) mm³
Δm =

x (0,01) gram

= 0,005 gram

Ditanya :

ρkw = ?
Jawab



ρ=
=

,

,

= 0,049 gram / mm³
xli



Δρ =

x Δm

=
1
17,24

=

x Δm

x 0,005

2

= 1,15 gram / mm³


x ΔV

+

+ (m x ΔV)

+ (0,85 x 1,35)2

ρkw = ( ρ ± Δρ ) gram / mm³
= ( 0,049 ± 1,15 ) gram / mm³

b. Plat Alumunium
Diketahui :
massa plat alumunium = 2,92 gram
VA = ( 1103,75 ± 6,15 ) mm³
x (0,01) gram

Δm =

= 0,005 gram

Ditanya :

ρA = ?
Jawab



ρ=
=

,

,

= 0,0026 gram / mm³


Δρ =
=
=

x Δm

x Δm

1
1103,75

x ΔV

+ (m x ΔV)

x 0,005

= 17,96 gram / mm³

+
2

+ (2,92 x 6,15)2
xlii



ρA = ( ρ ± Δρ ) gram / mm³
= ( 0,026 ± 17,69 ) gram / mm³

c. Silinder
Diketahui :
massa silinder = 20,97 gram
VS = ( 2407,48 ± 2,76 ) mm³
x (0,01) gram

Δm =

= 0,005 gram

Ditanya :

ρS = ?
Jawab



ρ=
,

=

,

= 0,0087 gram / mm³


Δρ =

x Δm

=
=

x Δm

1
2407,48

x ΔV

+ (m x ΔV)

x 0,005

= 57,88 gram / mm³


+
2

+ (20,97 x 2,76)2

ρS = ( ρ ± Δρ ) gram / mm³
= ( 0,0087 ± 57,88 ) gram / mm³

d. Kubus
Diketahui :
xliii

massa kubus = 21,9 gram
VK = ( 8090,34 ± 29,02 ) mm³
x (0,01) gram

Δm =

= 0,005 gram

Ditanya :

ρK = ?
Jawab



ρ=
,

=

,

= 0,0027 gram / mm³


Δρ =
=
=

∂ρ
∂m

1
VK

x Δm

x Δm

1
8090,34

2
2

+

∂ρ
∂V

2

+ (m x ΔV)2

x 0,005

2

= 635,54 gram / mm³


x ΔV

+ (21,9 x 29,02)2

ρK = ( ρ ± Δρ ) gram / mm³
= ( 0,0027 ± 635,54 ) gram / mm³

G. PEMBAHASAN
Percobaan ini dilakukan dengan tujuan agar mahasiswa mampu memahami
tentang pengukuran serta alat-alat ukur mekanik, kemudian mampu untuk
menggunakan alat-alat tersebut. Mahasiswa juga diharapkan mampu menentukan nilai
ketidakpastian pada hasil pengukuran yang diperoleh. Tujuan ke depan pun mahasiswa
diharapkan dapat mengaplikasikan konsep ketidakpastian dan angka berarti dalam
pengolahan pada hasil pengukuran.
Seperti yang kita ketahui bahwa pengukuran adalah kegiatan membandingkan
sesuatu yang kita ukur dengan alat ukur. Alat ukur tersebut harus memiliki suatu
xliv

satuan (besaran). Berdasarkan teori di atas, saya melakukan percobaan dengan
menggunakan 4 alat ukur, 3 alat ukur untuk mengukur panjang dan 1 alat untuk
mengukur massa benda. Keempat alat ukur tersebut adalah penggaris 60 cm, jangka
sorong, mikrometer sekrup, dan neraca Ohauss. Benda-benda yang saya ukur adalah
silinder, kubus, plat alumunium dan kawat. Untuk kawat, yang diukur adalah
panjangnya menggunakan penggaris, diameternya menggunakan mikrometer sekrup,
dan massanya menggunakan neraca Ohauss. Untuk kubus, yang diukur adalah sisinya
menggunakan jangka sorong dan massan menggunakan neraca Ohauss. Untuk plat
alumunium, yang diukur adalah panjang menggunakan penggaris , lebar menggunakan
jangka sorong, tebal menggunakan mikrometer sekrup dan massanya menggunakan
neraca Ohauss. Untuk silinder, yang diukur adalah panjangnya menggunakan jangka
sorong dan massanya menggunakan neraca Ohauss. Setaip percobaan diatas dilakukan
sebanyak 10 kali tanpa penggantian alat.
Dari hasil keseuruhan percobaan, untuk kawat di peroleh massa 0,85 gram,
panjang kawat ± lketidakpastiannya adalah (131,85 ± 0,24) mm, diameter kawat

± ketidakpastiannya adalah 0,0408 ± 0,016 mm. Untuk plat alumunium di peroleh

massanya 2,92 gram. Panjang plat alumunium ± ketidakpastiannya adalah 81 ± 0
mm, kebar kawat ±ketidakpastiannya adalah 14,925 ± 0,026 mm dan tebal kawat ±
ketidakpastiannya adalah 0,913 ± 4,8 x 10-3 mm. Pada siinder diperoleh massanya

adalah 20,97 gram, tinggi selinder ± ketidakpastiannya adalah 21,074 ± 6,15 x 10-3
mm dan diameter silinder ± ketidapastiannya adalaj 12,,0635 ± 6,69 x 10-3. Terakhir

untuk kubus diperoleh massanya adalah 21,9 gram dan sisi kubus ketidakpastiannya
± adalah 20,075 ± 0,024.

H. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil percobaan yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
xlv

a. Pengukuran panjang pada benda (kawat, plat alumunium, siinder, dan kubus)
digunakan alat ukur yaitu mikrometer sekrup, jangka sorong dan mistar, namun dari
masing-masing ala akan menghasilkan nilai panjang yang berbeda-beda, karena
adanya perbedaaan ketelitian pada alat-alat tersebut. Sedangkan untuk menghitung
massa suatu benda adalah dengan neraca, dan untuk menghitung rapat jenis suatu
benda yaitu dengan membagi massa benda dengan volume benda tersebuut.
b. Pada pengukuran selalu terdapat nilai ketidakpastian dan yang error yang selalu
terjadi, sehingga perlu adanya teori ralat untuk memperhitungkan hal-hal tersebut.
c. Didapatkan nilai rapat jenis dari kawat, plat alumunium, silinder, dan kubus yang
berbeda-beda karena adanya perbedaan massa benda dan volume benda itu sendiri.
2. Saran
Ketika mengukur panjang, lebar, tebal/tinggi dari bahan hendaknya diperhatikan
ketepatan dalam melihat satuan ukur pada alat ukur.

DAFTAR PUSTAKA
Bahtiar. 2010. Fisika Dasar I. Mataram. Kurnia Kalam Semesta.
Gunada, I Wayan. 2014. Fisika Dasar Universitas. Mataram: Duta Pustaka Ilmu.
https://umi13sahrun.wordpress.com/2014/05/30/kumpulan-jurnal-praktikum-fisika/.,
November 2014 10: 15.

xlvi

ACARA IV
VISKOSITAS
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan praktikum
a. Memahami adanya gesekan yang disebabkan benda bergerak di dalam
fluida(zat cair).
b. Mempelajari dan menentukan Koefisien Kekentalan Zat Cair (Coefficient of
Viscosity).
2. Waktu praktikum
Jumat, 5 Desember 2014
3. Tempat praktikum
Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas mataram.
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
xlvii

1. Alat-alat praktikum
a. Gelas ukur 2000 ml berisi zat cair
b. Pengggaris 60 cm
c. Jangka sorong
d. Stopwacth
e. Gelas ukur 10 ml
f. Pipet tetes
g. Penjepit
h. Saringan
i. Neraca analitik
2. Bahan-bahan praktikum
a. Bola
b. Zat cair oli 10W
c. Zat cair minyak

C. LANDASAN TEORI
Gaya gesekan antara permukaan benda padat dengan fluida medium dimana
beenda itu bergerak akan sebanding dengan kecepatan relative gerak benda terhadap
medium. Pada dasarnya hambatan gerakan benda di dalam fluida yang melekat
kepermukaan benda dengan bagian fluida disebelahnya, dimana gaya gesekan itu
sebanding dengan koefisien viskositas η fluida. Menurut Stoke, gaya gesekan itu
diberikan oleh apa ynag disebut rumus stokes, yakni F = 6 π r η ν

( Soedojo, 2004 : 49 ).

Bila terdapat gaya gesek dalam fuida maka alirannya disebut aliran kental,
sedangkan sebaliknya akan disebut alirannya disebut aliran tak kental. Gaya gesekan
ini merupakan gaya-gaya tangensial terhadap lapisan-lapisan fluida ( Satriawan, 2007:
84 ).
Prinsip Archimedes berlaku ketika suatu benda yang terendam sebagian atau
seluruhnya dalam suatu fluida akan mengalami gaya apung ke atas setara dengan berat

xlviii

fluida yang dipindahkan. Gaya apung dianggap bekerja secara vertikal ke atas melalui
pusat gravitasi fluida ( Hecht, 2006 : 104 ).
D. PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Mengukur diameter bola sebanyak 10 kali di tempat yang berbeda menggunakan
jangka sorong.
2. Menimbang bola sebanyak 10 kali menggunakan neraca analitik.
3. Menghitung rapat massa bola, rapat massa rata-rata dan ralat untuk rapat massa.
4. Menimbang gelas ukur 10 ml, mengulangi sebanyak 10 kali.
5. Memasukkan fluida ke dalam gelas ukur 10 ml, kemudian menimbang gelas ukur
bersama fluida(minyak) sebanyak 10 kali.
6. Menghitung rapat massa fluida dengan mengurangi massa gelas ukur dan fluida
dengan massa rata-rata.
7. Menghitung rapat massa fluida, rapat massa rata-rata, ralat untuk rapat massa
fluida.
8. Mencari rapat massa fluida(oli 10W)dengan mengulangi langkah 4 sampai dengan
7.
9. Membuat tanda pada gelas ukur 2000 ml yang berisi fluida sejauh(d) ebagai jarak
jatuh yang ditempuh bola.
10. Mengatur jarak(d) sejauh 30 cm menggunakan penggaris.
11. Menjatuhkan bola ke dalam zat cair dan mencatat waktu(t) saat bola melalui
jarak(d)=30 cm.
12. Mengulangi langkah 11 sebanyak 10 kali.
13. Menentukan koefisien kekentalan fluida(oli 10W) dengan melakukan langkah 9
sampai dengan 12.
E. HASIL PENGUKURAN
1. Tabel massa bola (mb) dan diameter bola (db).
No
1
2
3
4

Mb (kg) 10−3

db (m) 10−3

9,9 × 10

24,35 × 10

9,9 × 10

24,45 × 10

9,8 × 10
9,9 × 10

24,65 × 10
24,30 × 10

xlix

5
6
7
8
9

9,9 × 10

24,25 × 10

9,9 × 10

24,45 × 10

9,9 × 10
9,9 × 10

10

9,9 × 10

Σ

98,8 × 10

9,8 × 10

24,15 × 10
24,15 × 10
23,90 × 10
24,30 × 10

242,95 × 10

2. Tabel massa gelas ukur minyak (Mg), massa gelas ukur + minyak (Mgm), massa
gelas ukur oli (Mgo), dan massa gelas ukur + oli (Mg’).
No Mg (kg) 10−3
1
2
3
4
5
6
7
8
9

43,4 × 10
43,4 × 10
43,4 × 10

43, 4× 10

Mgm (kg) 10−3
52,6 × 10
52,6 × 10
52,6 × 10
52,6 × 10

43,4 × 10

52,6 × 10

43,4 × 10

52,5 × 10

43,4 × 10
43,4 × 10

52,6 × 10
52,6 × 10

10

43,4 × 10

52,5 × 10

Σ

434,1 × 10

525,8 × 10

43,4 × 10

52,6 × 10

Mgo (kg) 10−3
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10
56 × 10

560 × 10

Mg’ (kg) 10−3
47,1 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10
47,2 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10
47,1 × 10

471,1 × 10

3. Tabel waktu jatuh pada jarak (h) = 0,3 m di dalam fluida minyak (tm) dan oli (to).
No

tm (s)

to(s)

1

1,34

1,16

2

1,05

1,03

3

1,49

1,29

4

1,02

1,15

5

1,12

1,04

6

1,30

1,14

7

1,91

1,17
l

8

1,04

1,06

9

0,82

1,05

10

1,58

1,18

Σ

12,67

11,27

F. ANALISIS DATA
1. Menghitung massa jenis bola
a. Menghitung diameter bola
db =

=

No

Σdb
n

242,95 × 10
10

= 24,3 × 10

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Σ
∆d =
∆d =

m

db (m)

2

(db − db) m

24,35 × 10

2,5 × 10

24,65 × 10

12,25 × 10

24,45 × 10

2,25 × 10

24,30 × 10

0

24,25 × 10

2,5 × 10

24,15 × 10

2,25 × 10

24,15 × 10

2,25 × 10

2,25 × 10

24,45 × 10
23,90 × 10

1,6 × 10

24,30 × 10

0

37,75 × 10

242,95 × 10
Σ(db − db)
n−1

37,75 × 10
10 − 1

∆d = 2,05 × 10

m

li

db = db ± ∆d m

db = ( 24,3 × 10

± 2,05 × 10

b. Menghitung massa bola
mb =

)m

Σmb
n

98,8 × 10−3
mb =
10

mb = 9,88 × 10−3 kg

No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Σ

∆mb =
∆mb =

mb (kg)

9,9× 10

4 × 10

9,8× 10

64× 10

9,9× 10

4 × 10

9,9× 10

2

(mb − mb) kg
4 × 10

9,9× 10

4 × 10

9,9× 10

4 × 10

9,9× 10

4 × 10

9,9× 10

4 × 10

9,9× 10

4 × 10

6,4 × 10

9,8× 10

160 × 10

98,8× 10
Σ(mb − mb)
n−1

160 × 10
10 − 1

∆mb = 4,22 × 10 kg
mb = (mb ± ∆m)kg

mb = (9,88 × 10

± 4,22 × 10 )kg
lii

c. Menghitung volume bola
Vb =

Vb =

π db
6

3,14 × (24,3 × 10 )
6

vb = 7,51 × 10
∆Vb =
∆Vb =

3∆d
db
3×

m

× vb

2,05 × 10
24,3 × 10

∆Vb = 1,9 × 10

× 7,51 × 10

m

Vb = (Vb ± ∆Vb)m

Vb = (7,51 × 10

± 1,9 × 10 )m

d. Menghitung massa jenis bola
ρb =

ρb =

mb
vb

9,88 × 10
7,51 × 10

ρb = 1320 kg/m3
∆ρb =
∆ρb =

∆mb
mb

+

4,22 × 10
9,88 × 10

∆vb
vb

∆ρb = 3300 kg/m3

× ρb
+

1,9 × 10
7,51 × 10

× 1320

ρb = (ρb ± ∆ρb)kg/m3

ρb = ( 1320 ± 3300 )kg/m3

liii

2. Menghitung massa jenis fluida
a. Menghitung massajens oli (ρo)

 Menghitung massa jenis gelas ukur (Mg)
Mg (kg)

No
1
2
3
4
5
6
7
8
9

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

43,4 × 10

1 × 10

10

43,4 × 10

81 × 10

Σ

434,1 × 10

9 × 10

43,4 × 10

Mg =

Mg =

2

(Mg − Mg) kg

1 × 10

ΣMg
n

434,1 × 10−3
10

Mg = 43,41 × 10−3 kg

∆Mg =
∆Mg =

Σ(Mg − Mg)
n−1
9 × 10
10 − 1

∆Mg = 3,16 × 10

kg

Mg = (Mg ± ∆Mg) kg

Mg’ = (4,711 × 10

± 3,16 × 10 )kg
liv

 Menghitung massa gelas ukur + oli (Mgo)
No
1
2
3
4
5
6
7

Mgo (kg)
56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0

56 × 10

0
0

10

56 × 10

Σ

560 × 10

0

8
9

Mgo =

2

(Mgo − Mgo) kg

ΣMgo
n

560 × 10−3
Mgo =
10

Mgo = 56 × 10−3 kg

∆Mgo =
∆Mgo =

Σ(Mgo − Mgo)
n−1
0
10 − 1

∆Mgo = 0 kg

Mgo = (Mgo ± ∆Mgo) kg

Mgo = (56 × 10

± 0) kg

 Menghitung massa oli (Mo)
Mo = Mgo − Mg
Mo = 56 × 10

− 43,41 × 10

lv

Mo = 12,59 × 10
∆Mo =

∆Mo =

kg

(∆Mgo) + (∆Mg′)

(0) + (3,16 × 10 )

∆Mo = 3,16 × 10

kg

Mo = (Mo ± ∆Mo)kg

Mo = (12,59 × 10

± 3,16 × 10 )kg

 Menentukan massa jenis oli(ρo)
vo = 10 ml
= 10 cm3

= 10-5 m3

ρo =

ρo =

Mo
Vo

12,59 × 10
10-5

ρo = 1259 kg/m3
∆vo = 0,4 × 0,5
∆vo = 0,2 ml

∆vo = 0,2 cm3

∆

= 2 × 10 m3

∆ρo =
∆ρo =

∆Mo
Mo

+

∆vo
vo

3,16 × 10
12,59 × 10

∆ρo = 25,18 kg/m3

× ρo
+

2 × 10
10-5

× 1259

lvi

ρo = (ρo ± ∆ρo)kg/m3

ρo = (1259 ± 25,18)kg/m3

b. Menghitung massa jenis minyak ( m)

 Menghitung massa gelas ukur + minyak (Mgm)

No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Mgm (kg)
52,6 × 10

4× 10
4× 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10

4× 10

52,6 × 10
52,6 × 10

525,8 × 10

Mgm =

2

(Mgm − Mgm ) kg

4× 10
4× 10

160 × 10

ΣMgm
n

525,8 × 10−3
Mgm =
10

Mgm = 52,58 × 10−3 kg
∆Mgm =
∆Mgm =

Σ(Mgo − Mgo)
n−1
160 × 10
10 − 1

∆Mgm = 4,22 × 10

kg

Mgm = (Mgm ± ∆Mgm)kg

lvii

± 4,22 × 10 )kg

Mgm = (52,58 × 10

 Menghitung massa jenis gelas ukur (Mg)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Mg (kg)
47,1 × 10

1 × 10
1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10
47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10

8,1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

47,1 × 10

1 × 10

471,1 × 10
Mg =

Mg =

2

(Mg − Mg) kg

9 × 10

ΣMg
n

471,1 × 10−3
10

Mg = 47,11 × 10−3 kg

∆Mg =
∆Mg =

Σ(Mg′ − Mg′)
n−1
9 × 10
10 − 1

∆Mg = 3,16 × 10

kg

Mg = (Mg′ ± ∆Mg′) kg
Mg = (47,11 × 10

± 3,16 × 10 )kg

lviii

 Menghitung massa minyak (Mm)
Mm = Mgm − Mg

Mm = 52,58 × 10
Mm = 5,47 × 10

∆Mm =

∆Mm =

− 47,11 × 10

kg

(∆Mgm) + (∆Mg)

(4,22 × 10 ) + (3,16 × 10 )

∆Mm = 2,8 × 10 kg

Mm = (Mgm ± ∆Mgm)kg

Mm = (5,47 × 10

± 2,8 × 10 )kg

 Menentukan massa jenis minyak (ρm)
vm = 10 ml
vm = 10 cm3

vm = 10-5 m3
ρm =

ρm =

Mm
vm

5,47 × 10
10-5

ρm = 547 kg/m3
∆vm = 0,4 × 0,5
∆vm = 0,2 ml

∆vm = 0,2 cm3

∆vo = 2 × 10 m3
∆ρm =

∆Mm
Mm

+

∆vm
vm

× ρm
lix

2,8 × 10
5,47 × 10

∆ρm =

∆ρm = 11,27 kg/m3

+

2 × 10
10-5

× 547

ρm = (ρm ± ∆ρm) kg/m3

ρm = (547 ± 11,27) kg/m3
3. Menghitung waktu tempuh bola dalam waktu (s)
a. Menghitung waktu tempuh bola dalam minyak.
No

Tm (s)

1

1,94

2

1,05

3

1,49

4

1,02

5

1,12

6

1,30

7

1,91

8

1,04

9

0,82

10

1,58

Σ

12,67

t̅m

(tm-t̅m)2 (s)
4,9 × 10

48,4 × 10
48,4 × 10
62,5 × 10
22,5 × 10
0,9 × 10

409,6 × 10
52,6 × 10

202,5 × 10
96,1 × 10

948,7 × 10

=
,

=

= 1,27 s

Δtm =

(

̅ )

lx

, ×

=
= 0,35 s
tm

= (t̅m ± Δtm) s

= (1,27 ± 0,33) s
b. Menghitung waktu tempuh bola dalam oli
No

to (s)

1

1,16

2

1,03

3

1,29

4

1,15

5

1,04

6

1,14

7

1,17

8

1,06

9

1,05

10

1,18

Σ

11,27

t̅o

(to-t̅o )2

0,9 × 10
10 × 10

25,6 × 10
0,4 × 10
8,1 × 10
0,1 × 10
1,6 × 10
4,9 × 10
6,4 × 10
2,5 × 10

60,5 × 10

=

=

,

= 1,13 s

Δto

=

=

̅ )

(
, ×

= 0,08 s
lxi

to

= (t̅o ± Δto) s

= (1,13 ± 0,08) s
4. Menghitung koefisien viskositas fluida (η)
a. Menghitung koefisien viskositas oli (ηo).
Massa jenis total (ρt0)
ρt0

= ( ρb – ρt0 )
= 1320 kg/m3 – 1259 kg/m3
= 61 kg/m3

Δρt0

2

= (Δρb) + (Δρo)

2

2

= (3300 kg/m3) + (25,18 kg/m3)
= 3300,1 kg/m3

ρt0

2

= (ρto ± Δρt0 ) kg/m3
= 61 kg/m3 ± 3300,1 kg/m3

Menentukan koefisien viskositas oli (ηo).
ηo

=

.

.

=

,

/

= 0,07 Pa.s
Δh

.

.(24,3 ×10−3 ) .
,

/

. ,

= 0,1 x 0,5
= 0,05 cm
= 5 x 104 m
lxii

Δηo

= ( 2( ) + (
= 2(

205 ×10−4

24,3 ×10−3

= 3,79 Pa.s

ηo

)

2

) +(

0,08 2
+ (1,13)

) + ( ) ) x ηo

3300,1 2
+ ( 61 )

+

2
5x10−4
( 0,3 ) ) x

0,07 Pa.s

= (ηo ± Δηo) Pa.s
= (0,07 ± 3,79) Pa.s

b. Menentukan koefisien viskositas minyak (ηm )
Massa jenis total minyak (ρtm)
ρtm

= (ρb – ρm)
= 1320 kg/m3 – 547 kg/m3
= 773 kg/m3

2

Δ ρtm = (Δρb) + (Δρm)
2

2

= (3300) + (11,27)
= 3300,02 kg/m3

ρtm

2

= (ρtm ± Δ ρtm ) kg/m3
= (773 ± 3300,02) kg/m3

Menentukan koefisien viskositas minyak (ηm )
ηm

.

=
=

,

.
/

= 1,05 Pa.s
Δh

.
.(24,3 ×10−3 ) .
,

/

. ,

= 0,1 x 0,5
= 0,05 cm
lxiii

= 5 x10-4 m

Δηm

= ( 2( ) + (
= 2(

2,05 x 10−4

ηm

0,32 2

) + ( ) ) x ηm

−3 ) + (1,27) + (

24,3 ×10

= 4,49 Pa.s

2

) +(

3300,02 2
)
773

+ (

2
5x10−4
)
)
0,3

x 1,05 Pa.s

= (ηm ± Δηm ) Pa.s
= (1,05 ± 4,49) Pa.s

G. PEMBAHASAN
Didalam praktikum ini, praktikan melakukan percobaan yang bertujuan untuk
menentukan besar nilai koefisien viskositas suatu zat dan pada praktikum ini fluida
yang digunakan ada 2 macam, yaitu minyak dan oli, dan benda yang bergesek dengan
fluida tersebut adalah bola yang telah diukur diameternya. Gelas ukur 10 ml diukur
dan langsung dibandingkan massa gelas sebelum dan sesudah berisi fluida, masing –
masing oli dan minyak untuk mengetahui berapa massa atau kerapatan dari masing –
masing fluida tersebut.
Setelah itu gelas ukur yang berisi 2000 ml zat cair ( oli dan minyak ), diukur
ketingiannya hingga mencapai 30 cm atau 0,3 m sebagai jarak yang akan di tempuh
bola dan agar lebih mudah menghitung waktu yang dibutuhkan bola untuk tenggelam.
Dalam praktikum ini juga ada beberapa hal yang di tentukan, antara lain : diameter
bola, massa bola, volume bola, massa jenis bola tersebut, nilai koefisien viskositas,
massa jenis fluida ( oli dan minyak ), massa fluida, serta ralat dari masing-masing
yang ditentukan , sehingga didapat koefisien viskositas yang telah ditentukan sebesar
1,05 Pa.s untuk minyak dan 0,07 Pa.s untuk oli. Sehingga dapat disimpulkan bahwa
fuida minyak lebih kental daripada oli. Seharusnya fluida oli lebih kental dari minyak.
Hal ini bisa saja terjadi karena berbagai hal, seperti massa gelas ukur yang digunakan
tidak sama, kesalahan dalam pengujian atau dalam pengolahan data.
H. KESIMPULAN DAN SARAN.
1. Kesimpulan
lxiv

a. Besarnya gesekan yang dialami bola tergantung dari nilai viskositas dari fluida
yang digunakan.
b. Oli lebih kental dari minyak karena oli memiliki nilai viskositas yang lebih
besar dari minyak.
2. Saran
Untuk memperoleh hasil yang lebih efisien, gunakan alat yang lebih akurat
pada saat menghitung waktu tempuh bola (to) dan (tm).

DAFTAR PUSTAKA
Hecht, Eugene. 2006. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga.
lxv

Satriawan, Mirza. 2007. Fisika Dasar I. yogyakarta : universitas Gajah Mada.
http://id. Slideshare. net/TikaAmalia/jurnal-viskositas/.,8 Desember 2014 10:30

lxvi