Laporan Fisika Yang Gaya Archimedes
LAPORAN PRAKTIKUM
FISIKA DASAR
BERAT JENIS DAN MASSA JENIS ZAT CAIR DAN ZAT PADAT
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanpa kita sadari, dalam kehidupan sehari-hari kita selalu
berhubungan dengan segala macam jenis benda yang selalu digunakan untuk
menunjang aktivitas sehari-hari. Pada setiap benda memiliki massa, bentuk,
dan volume yang berbeda. Begitu pula dengan massa jenis. Setiap benda
memiliki massa jenis yang berbeda dengan benda yang lain.
Massa jenis diartikan sebagai perbandingan antara massa zat
dengan volumenya. Nilai dari massa jenis hanya bergantung pada jenis at,
tidak bergantung pada volume ataupun massa suatu zat. Jadi, walaupun massa
ataupun volume pada suatu zat itu berbeda dengan yang lain, akan tetapi
massa jenisnya tetap sama.
Pengukuran massa benda dapat dilakukan dengan alat yang disebut
denan neraca. Pada setiap nerca memiliki ketelitian masing-masing. Pada
umumnya, pengukuran massssa dilakukan secara perbandingan, didalam
laboratorium, dikenala neraca analis untuk menetapkan massa suatu benda.
Menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai
macam cara sesuai dengan bentuk bendanya. Untuk benda yang beraturan,
bentuknya dapat dilakukan dengan rumus yang sesuai. Sedangkan untuk
benda yang tidak beraturan, pengukuran volume dilakukan dengan cara
memasukkan benda tersebut kedalam gelas ukur yang sudah diisi dengan air
pada volume tertentu, kemudian diamati selisih volumenya.
Pengetahuan tentang massa jenis dalam praktikum sangatla
penting. Hal itu dikarenakan pengetahuan tentang massa jenis selalu
digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari praktikum berat jenis dan massa
jenis zat air dan zat padat adalah :
1.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis zat
padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2.
Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair)
dengan (BJzp< BJair) ?
3. Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari hasil
pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum berat jenis dan massa jenis zat air
dan zat padat adalah :
1.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis
zat padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2.
Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair)
dengan (BJzp< BJair) ?
3.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari
hasil pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari praktikum berat jenis dan massa jenis zat cair
dan zat padat yaitu kitabdapat mengetahui massa jenis ataupun volume dari
suatu benda. Aplikasi dari hukum Archimedes juga banyak dijumpai dalam
berbagai peralatan misalnya hydrometer, kapal laut, kapal selam, dan balon
udara.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Massa adalah ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya.
Jenis dari suatu zat dapat diketahui dengan mencari massa jenisnya. Massa
bergantung pada banyaknya partikel yang menyusun sebuah materi (Kanginan,
2002).
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.
Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap
volumenya. Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki
massa jenis yang berbeda (Tipler, 1998).
Konsep massa jenis sering digunakan untuk menentukan jenis suatu zat.
Massa jenis zat dapat dihitung dengan membandingkan massa zat (benda) dengan
volumenya. Adapun rumus menentukan massa jenis zat adalah sebagai berikut :
m
ρ=
v …….. (2.1)
Dengan, ρ = Massa jenis
m = Massa benda
v = Voulme benda (Halliday, 1991)
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalamair
daripada di udara. Hal itu disebabkan karena di dalam air, benda mendapat gaya
ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya
(Kondo, 1982).
Keadaan benda dalam air berdasarkan massa jenisnya adalah sebagai
berikut :
a.
Terapung
Untuk dapat terapung, suatu benda yang ada di dalam air harus
mempunyai massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air. Pada saat benda
diletakkan didalam suatu cairan, benda akan bergerak keatas, sehingga gaya
keatas lebih besar daripada gaya berat (Fa> W) (Kanginan, 2002).
b.
Melayang
Untuk dapat melayang, suatu benda yang ada didalam air harus
mempunyai massa jenis yang sama dengan massa jenis air. Pada saat benda
diletakkan didalam suatu cairan, benda tidak akan bergerak keatas ataupun
kebawah, sehingga gaya keatas sama dengan gaya ke bawah (F a = W)
(Soedojo,1999).
c.
Tenggelam
Untuk dapat tenggelam, suatu benda yang ada di dalam air mempunyai
massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis air. Pada saat benda di letakkan
dalam suatu cairan, benda akan bergerak kebawah sampai menyentuh dasar
wadah. Sehingga gaya keatas lebih besar dari gaya berat (Fa < W) (Sears, 1985).
Berat jenis pada sebuah benda dapat dirtikan sebagai gaya yang bekerja
pada benda tersebut karena pengaruh faktor gravitasi bumi dan gaya massa benda
(Bredthaur, 1993).
Berat jenis didefinisikan sebagai massa benda persatuan volume benda
tersebut. Persamaan dari berat jenis dapat ditulis sebagai berikut :
m
Berat jenis= (Kondo, 1982).
v
Satuan berat jenis adalah Kg/dm3 atau g/mL.berat jenis mempunyai
harga konstan pada temperatur tertentu dan tidak bergantung pada jumlah bahan.
Terdapat beberapa alat yang dapat digunakan untuk menentukan berat
jenis.Diantaranya yaitu aerometer, piknometer, dan neraca whestpel (Kanginan,
2002).
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan berat jenis
dan massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1. Timbangan
: untuk menimbang massa benda padat ataupun cair.
2. Zat padat
: objek percobaan yang akan diuji.
3. Zat cair
: objek percobaan yang akan diuji.
4. Tabung gelas ukur
: untuk mengukur volume zat cair.
5. Jangka sorong
: mengukur benda padat.
3.2 Design Percobaan
Adapun desain percobaan pada praktikum berat jenis dan massa jenis zat
cair dan zat padat ini adalah :
Menentukan massa jenis zat cair
Aquades
M
M
M
Aquades
M
zat cair
Gambar 3.1 menetukan massa jenis zat cair
(Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1 . 2013)
Menentukan berat jenis zat padat.
wz
p
w
wp
Wz
p
wp
Gambar 3.2 Menentukan berat jenis zat padat
( Sumber : petunjuk praktikum Fisika Dasar 1 . 2013 )
3.3. Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang akan dilakukan pada praktikum berat jenis dan
massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
A. Menentukan Massa Jenis Zat Cair ( ρ zc )
1. Benda M ditimbang diudara.
2. Benda M didalam air ditimbang.
3. Benda M didalam zat cair lainnya ditimbang.
4. Langkah 1-3 diulangi sebanyak 3 kali.
5. Langkah 1-4 diulangi untuk zat cair yang berbeda.
B. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp> BJair )
1. Zat padat di udara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air (Wzp) ditimbang.
3. Langkah 2 diulangi sebanyak 3 kali.
4. Langkah 1-3 diulangi untuk zat padat yang berbeda.
C. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp< BJair )
1. Zat padat diudara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air ditimbang (Wzp).
3. “Pembenam” didalam air (Wp) ditimbang.
4. Zat padat dan “pembenam” didalam air ditimbang.
5. Langkah 1-4 diulangi sebanyak 3 kali.
3.4 Analisis Data / Metode Analisis
Adapun metode analisis yang digunakan pada percobaan berat jenis dan
massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1.
ρ zc
ρ zc=
W u −W zc
V .g
∆ ρ zc =√ ∑ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿
∆ρ
I = ρ zc . 100 %
zc
K = 100% - I
AP = 1 – Log
∆ ρ zc
ρ zc
2.
BJzp > BJair
W
BJ zp = W −W
s
∆ BJ zp =
√
2
∑ ( BJ zp−BJ zp)
n(n−1)
∆ BJ zp
I = BJ . 100 %
zp
K=100 %−I
∆ BJ
AP=1−log BJ zp
zp
3.
BJzp< BJair
W
BJ= W −W
1
2
∆ BJ =
I=
√
´ )2
∑ (BJ − BJ
n(n−1)
∆ BJ
. 100 %
BJ
K = 100% - I
∆ BJ
AP = 1 – Log BJ
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Berdasarkan praktikum tentang modulus elastisitas yang telah
dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
a. Penampang lintang lingkaran berongga.
No
Massa
I
III
0,009
0
0
0
0
5
0,01
5
0,010
132,
145,8
138,8
3,8
0,011
5
0,011
6
243,
265,3
265,3
7,4
0,013
0,011
5
0,011
1
336,
380,4
380,4
14,5
5
0,012
6
437,
474,2
474,2
12,1
0,011
6
364,
398,0
398,0
11,1
8
277,7
8
277,7
4,1
147
0
147
0
0
0
1
(kg)
0
0,01
0,009
2
0,05
0,009
0,1
5
0,012
3
4
0,15
5
0,195
0,013
5
0,012
6
0,15
0,012
0,011
7
8
9
0,1
0,05
0
I (%)
0
2,7
2,8
3,9
4,6
2,8
1,4
0
0
∆γ
γ (N/m2)
II
Percobaan(skala) (m)
I
II
III
0,011
0,010
0,010
7
265,
0,011
0,009
5
0,01
0,009
5
0,01
0,009
3
147
0
5
5
5
K(%)
100
97,3
97,2
96,1
95,4
97,2
98,6
100
100
AP (%)
1
2
2
2
3
3
3
1
1
b. Penampang lintang lingkaran pejal
∆γ
Massa
1
2
(kg)
0
0,05
0,025
0,028
0,023
0,027
0,025
0,027
0
744
0
786
0
786
0
14
0,1
5
0,031
0,031
0,031
1354 1354
1354
0
4
0,15
5
0,041
5
0,003
5
0,036
1534 1819
1769
83,7
5
6
0,195
0,15
5
0,042
0,04
5
0,004
0,036
0,004
0,036
1971 2070
1592 1745
2070
1769
51
55,4
0,031
1684 1798
1781
48,2
1486 1574
1791
37,7
0
0
3
Percobaan(skala) (m)
I
II
III
γ (N/m2)
II
III
No
I
7
0,1
0,032
5
0,031
8
0,05
0,028
5
0,027
5
0,027
9
0
5
0,002
5
0,022
0,023
3
5
I (%)
0
1,8
0
5,1
2,5
3,2
2,8
3,1
0
K(%)
100
98,2
100
94,9
97,5
96,8
97,2
96,9
100
0
AP (%)
1
3
1
2
3
3
3
3
1
c. Penampang lintang segiempat (horizontal)
0
N
o
1
Mass
a (kg)
0
I
0,008
2
0,05
0,011
3
0,1
0,013
4
0,15
0,014
5
0,195
0,014
0,014
0,014
6
0,15
0,013
0,013
0,013
IV
0,007
5
0,010
5
0,001
2
0,012
5
0,013
5
0,012
7
0,1
0,012
0,012
0,001
8
0,05
0,012
5
0,001
0,011
0,011
0,013
9
0
0,007
5
0,008
0,008
0,007
∆γ
0
2,1
0,0445
0,00157
0,1875
0,2105
0,110
0,367
0
Percobaan/skala (m)
II
III
0,0075 0,007
5
0,0010 0,010
5
5
0,0125 0,012
5
0,013
0,013
I (%)
0
1,25
2,06
1,6
7,5
8,2
4,9
8,6
0
K (%)
100
98,75
97,94
98,4
92,5
91,8
93,1
91,4
100
I
0
0,01
7
0,02
0,02
1
0,02
4
0,02
5
0,02
1
0,01
7
0
AP (%)
1
3
3
2
2
2
2
3
1
γ (N/m2)
II
III
0
0
IV
0
1,69
1,69
1,69
0,02
2
0,02
3
0,02
4
0,02
3
0,02
2
0,01
6
0
0,021
3
0,024
0,22
2
0,02
4
0,02
9
0,02
4
0,02
2
1,10
9
0
0,025
0,023
0,022
0,016
9
0
d. Penampang lintang segiempat (vertikal)
N
o
1
Mass
a (kg)
0
2
0,05
3
Percobaan/skala (m)
II
III
IV
0
0
0
I
0
0,001
0,1
0,001
5
0,002
4
0,15
0,002
0,0015
5
0,195
0,002
6
0,15
0,002
5
0,002
0,0015
7
0,1
0,002
0,001
0,001
5
0,001
8
0,05
0,001
9
0
0,001
5
0
0
0,001
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0,002
I
0
0
0,001
0,011
8
0,133
0,001
0,151
0,001
5
0,001
0,135
0,001
0,133
0,001
0,001
0,118
0
0
0
0,120
e.
∆γ
0
0,00128
0,0346
0,186
0,371
0,332
0,238
0,147
0
I (%)
0
2,7
0,61
1,6
1,6
1,8
1,4
1,9
0
K (%)
100
97,3
99,39
98,4
98,4
98,2
98,6
98,1
100
AP (%)
1
2
3
3
3
2
3
3
1
γ (N/m2)
II
III
0
0,011
8
0,01
0,17
7
0,26 0,201
0
0,20 0,168
1
0,16 0,201
9
0,20 0,201
1
0,26 0,177
6
0,17 0,133
7
0
0
IV
0,08
8
0,26
0
0,30
2
0,22
5
0,30
2
0,30
2
0,17
7
0,26
6
0
4.2 Pembahasan
Massa jenis adalah pengukura massa setiap satuan volume benda. Massa
jenis tidak bergantung pada jumlah zat.Massa jenis berfungsi untuk menentukan
suatu zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.
Praktikum yang dilakukan pada percobaan Archimedes ini adalah
menghitung massa jenis pada zat padat dan zat cair. Setelah dilakukan percobaan,
didapatkan hasil bahwa massa benda lebih berat berada diudara daripada didalam
air. Ketika benda berada diudara, tidak ada gaya apapun yang mengakibatkan
massa dan benda tersebut naik ataupun turun. Gaya yang ada hanyalah gaya
gravitasi yang tidak mempunyai pengaruh apapun terhadap massa suatu benda.
Berbeda halnya ketika benda dimasukkan kedalam zat cair.Massa benda
menjadi lebih ringan ketika benda dimasukkan ke dalam zat cair. Hal itu
dikarenakan adanya gaya dorong ke atas didalam zat cai. Contohnya saja ketika
menggunakan media berupa kayu. Kayu memiliki massa yang sangat ringan.
Sehingga ketika dimasukkan ke dalam zat cair, gaya dorong ke atas zat cair lebih
besar daripada massa kayu tersebut. Hal itu menyebabkan kayu tidak tenggelam
ataupun melayang didalam zat cair, hanya terapung di atas permukaan zat cair.
Hasil dari praktikum tentang Archimedes dapat diketahui bahwa ketika
suatu benda ditimbang massanya didalam zat cair, maka massanya akan berkurang
sekitar 10 gram dari massa awalnya ketika ditimbang diudara.
Massa jenis suatu zat tidak bergantung pada tempat dan suhu, tetapi
suhu mempengaruhi volume suatu zat cair. Semakin tinggi suhu suatu zat, maka
semakin besar pula volumenya, dan semakin kecil massa jenisnya. Hal itu berbeda
pada air yang memiliki sifat khusus.Dimana ketika air dipanaskan dari 0 o C
sampai suhu mencapai sekitar 4o C menyebabkan volume berkurang. Tapi ketika
pemanasan dilakukan pada suhu 4o C hingga ke atas, maka volumenya akan
bertambah. Sifat ini dinamakan anomaly air.
BAB 5. PENUTUP
1.1 Kesimpulan
Adapun kesimpula yang diperoleh dari percobaan Archimedes ini
adalah massa benda menjadi berkurang ketika dimasukkan benda dimasukkan
kedalam zat cair. Hal itu disebabkan adanya gaya dorong keatas didalam zat cair.
Sehingga massa benda menjadi lebih ringan. Massa jenis suatu benda tidak
berganutng pada tempat dan suhu.
1.2 Saran
Adapun saran dari praktikum Archimedes ini adalah perlunya ketelitian
ketika menghitung suatu massa benda, baik itu pada saat diudara, atupun pada saat
di dalam zat cair.
DAFTAR PUSTAKA
Bredthaue,wilhem et all.1993.Impulse Physics Jilid 1.Stuttgard:Ernstklett
Schubuchvelag.
Halliday dan Resnick.1991.Fisika Jilid 1.Jakarta:Erlangga.
Kanginan,M.20020Fisika.Jakarta:Grafinda.
Kondo.1982.The New Book Of Popular Science.New York:Groiler Int.Inc.
Searss,F.W
dan
M.W.Zeamansky.1981.Fisika
Untuk
Universitas
1.Bandung:Bina Cipta.
Soedojopeter.1999.Fisika Dasar.Yogyakarta:Penerbit Andi.
Tipler,PA.1998.Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1.Jakarta:Erlangga.
Jilid
FISIKA DASAR
BERAT JENIS DAN MASSA JENIS ZAT CAIR DAN ZAT PADAT
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanpa kita sadari, dalam kehidupan sehari-hari kita selalu
berhubungan dengan segala macam jenis benda yang selalu digunakan untuk
menunjang aktivitas sehari-hari. Pada setiap benda memiliki massa, bentuk,
dan volume yang berbeda. Begitu pula dengan massa jenis. Setiap benda
memiliki massa jenis yang berbeda dengan benda yang lain.
Massa jenis diartikan sebagai perbandingan antara massa zat
dengan volumenya. Nilai dari massa jenis hanya bergantung pada jenis at,
tidak bergantung pada volume ataupun massa suatu zat. Jadi, walaupun massa
ataupun volume pada suatu zat itu berbeda dengan yang lain, akan tetapi
massa jenisnya tetap sama.
Pengukuran massa benda dapat dilakukan dengan alat yang disebut
denan neraca. Pada setiap nerca memiliki ketelitian masing-masing. Pada
umumnya, pengukuran massssa dilakukan secara perbandingan, didalam
laboratorium, dikenala neraca analis untuk menetapkan massa suatu benda.
Menentukan volume benda dapat dilakukan dengan berbagai
macam cara sesuai dengan bentuk bendanya. Untuk benda yang beraturan,
bentuknya dapat dilakukan dengan rumus yang sesuai. Sedangkan untuk
benda yang tidak beraturan, pengukuran volume dilakukan dengan cara
memasukkan benda tersebut kedalam gelas ukur yang sudah diisi dengan air
pada volume tertentu, kemudian diamati selisih volumenya.
Pengetahuan tentang massa jenis dalam praktikum sangatla
penting. Hal itu dikarenakan pengetahuan tentang massa jenis selalu
digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari praktikum berat jenis dan massa
jenis zat air dan zat padat adalah :
1.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis zat
padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2.
Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair)
dengan (BJzp< BJair) ?
3. Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari hasil
pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum berat jenis dan massa jenis zat air
dan zat padat adalah :
1.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat cair dengan massa jenis
zat padat dari hasil pengamatan yang telah dilakukan ?
2.
Bagaimana perbandingan berat jenis zat padat antara (BJzp> BJair)
dengan (BJzp< BJair) ?
3.
Bagaimana perbandingan massa jenis zat padat yang diperoleh dari
hasil pengamatan dengan literatur yang ada dibuku ?
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari praktikum berat jenis dan massa jenis zat cair
dan zat padat yaitu kitabdapat mengetahui massa jenis ataupun volume dari
suatu benda. Aplikasi dari hukum Archimedes juga banyak dijumpai dalam
berbagai peralatan misalnya hydrometer, kapal laut, kapal selam, dan balon
udara.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Massa adalah ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya.
Jenis dari suatu zat dapat diketahui dengan mencari massa jenisnya. Massa
bergantung pada banyaknya partikel yang menyusun sebuah materi (Kanginan,
2002).
Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.
Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap
volumenya. Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki
massa jenis yang berbeda (Tipler, 1998).
Konsep massa jenis sering digunakan untuk menentukan jenis suatu zat.
Massa jenis zat dapat dihitung dengan membandingkan massa zat (benda) dengan
volumenya. Adapun rumus menentukan massa jenis zat adalah sebagai berikut :
m
ρ=
v …….. (2.1)
Dengan, ρ = Massa jenis
m = Massa benda
v = Voulme benda (Halliday, 1991)
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalamair
daripada di udara. Hal itu disebabkan karena di dalam air, benda mendapat gaya
ke atas. Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya
(Kondo, 1982).
Keadaan benda dalam air berdasarkan massa jenisnya adalah sebagai
berikut :
a.
Terapung
Untuk dapat terapung, suatu benda yang ada di dalam air harus
mempunyai massa jenis yang lebih kecil dari massa jenis air. Pada saat benda
diletakkan didalam suatu cairan, benda akan bergerak keatas, sehingga gaya
keatas lebih besar daripada gaya berat (Fa> W) (Kanginan, 2002).
b.
Melayang
Untuk dapat melayang, suatu benda yang ada didalam air harus
mempunyai massa jenis yang sama dengan massa jenis air. Pada saat benda
diletakkan didalam suatu cairan, benda tidak akan bergerak keatas ataupun
kebawah, sehingga gaya keatas sama dengan gaya ke bawah (F a = W)
(Soedojo,1999).
c.
Tenggelam
Untuk dapat tenggelam, suatu benda yang ada di dalam air mempunyai
massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis air. Pada saat benda di letakkan
dalam suatu cairan, benda akan bergerak kebawah sampai menyentuh dasar
wadah. Sehingga gaya keatas lebih besar dari gaya berat (Fa < W) (Sears, 1985).
Berat jenis pada sebuah benda dapat dirtikan sebagai gaya yang bekerja
pada benda tersebut karena pengaruh faktor gravitasi bumi dan gaya massa benda
(Bredthaur, 1993).
Berat jenis didefinisikan sebagai massa benda persatuan volume benda
tersebut. Persamaan dari berat jenis dapat ditulis sebagai berikut :
m
Berat jenis= (Kondo, 1982).
v
Satuan berat jenis adalah Kg/dm3 atau g/mL.berat jenis mempunyai
harga konstan pada temperatur tertentu dan tidak bergantung pada jumlah bahan.
Terdapat beberapa alat yang dapat digunakan untuk menentukan berat
jenis.Diantaranya yaitu aerometer, piknometer, dan neraca whestpel (Kanginan,
2002).
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan berat jenis
dan massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1. Timbangan
: untuk menimbang massa benda padat ataupun cair.
2. Zat padat
: objek percobaan yang akan diuji.
3. Zat cair
: objek percobaan yang akan diuji.
4. Tabung gelas ukur
: untuk mengukur volume zat cair.
5. Jangka sorong
: mengukur benda padat.
3.2 Design Percobaan
Adapun desain percobaan pada praktikum berat jenis dan massa jenis zat
cair dan zat padat ini adalah :
Menentukan massa jenis zat cair
Aquades
M
M
M
Aquades
M
zat cair
Gambar 3.1 menetukan massa jenis zat cair
(Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1 . 2013)
Menentukan berat jenis zat padat.
wz
p
w
wp
Wz
p
wp
Gambar 3.2 Menentukan berat jenis zat padat
( Sumber : petunjuk praktikum Fisika Dasar 1 . 2013 )
3.3. Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang akan dilakukan pada praktikum berat jenis dan
massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
A. Menentukan Massa Jenis Zat Cair ( ρ zc )
1. Benda M ditimbang diudara.
2. Benda M didalam air ditimbang.
3. Benda M didalam zat cair lainnya ditimbang.
4. Langkah 1-3 diulangi sebanyak 3 kali.
5. Langkah 1-4 diulangi untuk zat cair yang berbeda.
B. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp> BJair )
1. Zat padat di udara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air (Wzp) ditimbang.
3. Langkah 2 diulangi sebanyak 3 kali.
4. Langkah 1-3 diulangi untuk zat padat yang berbeda.
C. Menentukan Berat Jenis Zat Padat ( BJzp< BJair )
1. Zat padat diudara (W) ditimbang.
2. Zat padat didalam air ditimbang (Wzp).
3. “Pembenam” didalam air (Wp) ditimbang.
4. Zat padat dan “pembenam” didalam air ditimbang.
5. Langkah 1-4 diulangi sebanyak 3 kali.
3.4 Analisis Data / Metode Analisis
Adapun metode analisis yang digunakan pada percobaan berat jenis dan
massa jenis zat cair dan zat padat adalah :
1.
ρ zc
ρ zc=
W u −W zc
V .g
∆ ρ zc =√ ∑ ¿ ¿ ¿ ¿ ¿
∆ρ
I = ρ zc . 100 %
zc
K = 100% - I
AP = 1 – Log
∆ ρ zc
ρ zc
2.
BJzp > BJair
W
BJ zp = W −W
s
∆ BJ zp =
√
2
∑ ( BJ zp−BJ zp)
n(n−1)
∆ BJ zp
I = BJ . 100 %
zp
K=100 %−I
∆ BJ
AP=1−log BJ zp
zp
3.
BJzp< BJair
W
BJ= W −W
1
2
∆ BJ =
I=
√
´ )2
∑ (BJ − BJ
n(n−1)
∆ BJ
. 100 %
BJ
K = 100% - I
∆ BJ
AP = 1 – Log BJ
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Berdasarkan praktikum tentang modulus elastisitas yang telah
dilakukan, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
a. Penampang lintang lingkaran berongga.
No
Massa
I
III
0,009
0
0
0
0
5
0,01
5
0,010
132,
145,8
138,8
3,8
0,011
5
0,011
6
243,
265,3
265,3
7,4
0,013
0,011
5
0,011
1
336,
380,4
380,4
14,5
5
0,012
6
437,
474,2
474,2
12,1
0,011
6
364,
398,0
398,0
11,1
8
277,7
8
277,7
4,1
147
0
147
0
0
0
1
(kg)
0
0,01
0,009
2
0,05
0,009
0,1
5
0,012
3
4
0,15
5
0,195
0,013
5
0,012
6
0,15
0,012
0,011
7
8
9
0,1
0,05
0
I (%)
0
2,7
2,8
3,9
4,6
2,8
1,4
0
0
∆γ
γ (N/m2)
II
Percobaan(skala) (m)
I
II
III
0,011
0,010
0,010
7
265,
0,011
0,009
5
0,01
0,009
5
0,01
0,009
3
147
0
5
5
5
K(%)
100
97,3
97,2
96,1
95,4
97,2
98,6
100
100
AP (%)
1
2
2
2
3
3
3
1
1
b. Penampang lintang lingkaran pejal
∆γ
Massa
1
2
(kg)
0
0,05
0,025
0,028
0,023
0,027
0,025
0,027
0
744
0
786
0
786
0
14
0,1
5
0,031
0,031
0,031
1354 1354
1354
0
4
0,15
5
0,041
5
0,003
5
0,036
1534 1819
1769
83,7
5
6
0,195
0,15
5
0,042
0,04
5
0,004
0,036
0,004
0,036
1971 2070
1592 1745
2070
1769
51
55,4
0,031
1684 1798
1781
48,2
1486 1574
1791
37,7
0
0
3
Percobaan(skala) (m)
I
II
III
γ (N/m2)
II
III
No
I
7
0,1
0,032
5
0,031
8
0,05
0,028
5
0,027
5
0,027
9
0
5
0,002
5
0,022
0,023
3
5
I (%)
0
1,8
0
5,1
2,5
3,2
2,8
3,1
0
K(%)
100
98,2
100
94,9
97,5
96,8
97,2
96,9
100
0
AP (%)
1
3
1
2
3
3
3
3
1
c. Penampang lintang segiempat (horizontal)
0
N
o
1
Mass
a (kg)
0
I
0,008
2
0,05
0,011
3
0,1
0,013
4
0,15
0,014
5
0,195
0,014
0,014
0,014
6
0,15
0,013
0,013
0,013
IV
0,007
5
0,010
5
0,001
2
0,012
5
0,013
5
0,012
7
0,1
0,012
0,012
0,001
8
0,05
0,012
5
0,001
0,011
0,011
0,013
9
0
0,007
5
0,008
0,008
0,007
∆γ
0
2,1
0,0445
0,00157
0,1875
0,2105
0,110
0,367
0
Percobaan/skala (m)
II
III
0,0075 0,007
5
0,0010 0,010
5
5
0,0125 0,012
5
0,013
0,013
I (%)
0
1,25
2,06
1,6
7,5
8,2
4,9
8,6
0
K (%)
100
98,75
97,94
98,4
92,5
91,8
93,1
91,4
100
I
0
0,01
7
0,02
0,02
1
0,02
4
0,02
5
0,02
1
0,01
7
0
AP (%)
1
3
3
2
2
2
2
3
1
γ (N/m2)
II
III
0
0
IV
0
1,69
1,69
1,69
0,02
2
0,02
3
0,02
4
0,02
3
0,02
2
0,01
6
0
0,021
3
0,024
0,22
2
0,02
4
0,02
9
0,02
4
0,02
2
1,10
9
0
0,025
0,023
0,022
0,016
9
0
d. Penampang lintang segiempat (vertikal)
N
o
1
Mass
a (kg)
0
2
0,05
3
Percobaan/skala (m)
II
III
IV
0
0
0
I
0
0,001
0,1
0,001
5
0,002
4
0,15
0,002
0,0015
5
0,195
0,002
6
0,15
0,002
5
0,002
0,0015
7
0,1
0,002
0,001
0,001
5
0,001
8
0,05
0,001
9
0
0,001
5
0
0
0,001
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0,002
I
0
0
0,001
0,011
8
0,133
0,001
0,151
0,001
5
0,001
0,135
0,001
0,133
0,001
0,001
0,118
0
0
0
0,120
e.
∆γ
0
0,00128
0,0346
0,186
0,371
0,332
0,238
0,147
0
I (%)
0
2,7
0,61
1,6
1,6
1,8
1,4
1,9
0
K (%)
100
97,3
99,39
98,4
98,4
98,2
98,6
98,1
100
AP (%)
1
2
3
3
3
2
3
3
1
γ (N/m2)
II
III
0
0,011
8
0,01
0,17
7
0,26 0,201
0
0,20 0,168
1
0,16 0,201
9
0,20 0,201
1
0,26 0,177
6
0,17 0,133
7
0
0
IV
0,08
8
0,26
0
0,30
2
0,22
5
0,30
2
0,30
2
0,17
7
0,26
6
0
4.2 Pembahasan
Massa jenis adalah pengukura massa setiap satuan volume benda. Massa
jenis tidak bergantung pada jumlah zat.Massa jenis berfungsi untuk menentukan
suatu zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.
Praktikum yang dilakukan pada percobaan Archimedes ini adalah
menghitung massa jenis pada zat padat dan zat cair. Setelah dilakukan percobaan,
didapatkan hasil bahwa massa benda lebih berat berada diudara daripada didalam
air. Ketika benda berada diudara, tidak ada gaya apapun yang mengakibatkan
massa dan benda tersebut naik ataupun turun. Gaya yang ada hanyalah gaya
gravitasi yang tidak mempunyai pengaruh apapun terhadap massa suatu benda.
Berbeda halnya ketika benda dimasukkan kedalam zat cair.Massa benda
menjadi lebih ringan ketika benda dimasukkan ke dalam zat cair. Hal itu
dikarenakan adanya gaya dorong ke atas didalam zat cai. Contohnya saja ketika
menggunakan media berupa kayu. Kayu memiliki massa yang sangat ringan.
Sehingga ketika dimasukkan ke dalam zat cair, gaya dorong ke atas zat cair lebih
besar daripada massa kayu tersebut. Hal itu menyebabkan kayu tidak tenggelam
ataupun melayang didalam zat cair, hanya terapung di atas permukaan zat cair.
Hasil dari praktikum tentang Archimedes dapat diketahui bahwa ketika
suatu benda ditimbang massanya didalam zat cair, maka massanya akan berkurang
sekitar 10 gram dari massa awalnya ketika ditimbang diudara.
Massa jenis suatu zat tidak bergantung pada tempat dan suhu, tetapi
suhu mempengaruhi volume suatu zat cair. Semakin tinggi suhu suatu zat, maka
semakin besar pula volumenya, dan semakin kecil massa jenisnya. Hal itu berbeda
pada air yang memiliki sifat khusus.Dimana ketika air dipanaskan dari 0 o C
sampai suhu mencapai sekitar 4o C menyebabkan volume berkurang. Tapi ketika
pemanasan dilakukan pada suhu 4o C hingga ke atas, maka volumenya akan
bertambah. Sifat ini dinamakan anomaly air.
BAB 5. PENUTUP
1.1 Kesimpulan
Adapun kesimpula yang diperoleh dari percobaan Archimedes ini
adalah massa benda menjadi berkurang ketika dimasukkan benda dimasukkan
kedalam zat cair. Hal itu disebabkan adanya gaya dorong keatas didalam zat cair.
Sehingga massa benda menjadi lebih ringan. Massa jenis suatu benda tidak
berganutng pada tempat dan suhu.
1.2 Saran
Adapun saran dari praktikum Archimedes ini adalah perlunya ketelitian
ketika menghitung suatu massa benda, baik itu pada saat diudara, atupun pada saat
di dalam zat cair.
DAFTAR PUSTAKA
Bredthaue,wilhem et all.1993.Impulse Physics Jilid 1.Stuttgard:Ernstklett
Schubuchvelag.
Halliday dan Resnick.1991.Fisika Jilid 1.Jakarta:Erlangga.
Kanginan,M.20020Fisika.Jakarta:Grafinda.
Kondo.1982.The New Book Of Popular Science.New York:Groiler Int.Inc.
Searss,F.W
dan
M.W.Zeamansky.1981.Fisika
Untuk
Universitas
1.Bandung:Bina Cipta.
Soedojopeter.1999.Fisika Dasar.Yogyakarta:Penerbit Andi.
Tipler,PA.1998.Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1.Jakarta:Erlangga.
Jilid