laporan praktikum fisika hukum archimide

BAB I
PENDAHULUAN

I.1.

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mempelajari berlakunya hukum Archimides dan hukum utama hidrostatika
dan penggunaannya untuk mengukur kerapatan zat padat dan zat cair.
2. Mencari ρ minyak goring dan ρ minyak tanah.

I.2.

Dasar teori
Hukum Archimedes
“Benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan
mendapat gaya angkat ke atas oleh zat cair, yang besarnya sama dengan
berat zat cair yang dipindahkan.” dijabarkan oleh Archimedes (287 – 212
SM) yang disebut Hukum Archimedes.
Makin besar volume zat cair yang dicelupkan ke dalam zat cair, makin
besar gaya ke atas yang dialami oleh benda itu. Besar gaya ke atas ini

disebut gaya apung.
FA = Wu – Wa
FA = gaya ke atas dialami benda (N)
Wu = berat benda di udara (N)
Wa = berat benda di air (N)
FA = Mf g = ρf Vbt g
ρf = massa jenis fluida
Mf = massa fluida yang dipindahkan
Vbt = volume benda yang tercelup

Benda di dalam zat cair dapat berada pada tiga keadaan, yaitu mengapung,
melayang, dan tenggelam. Telur tenggelam menunjukkan bahwa berat

telur lebih besar dari gaya ke atas yang bekerja padanya. Hal ini karena
massa jenis telur lebih besar dari pada massa jenis air. Ketika garam
dimasukkan ke dalam air sehingga telur melayang, massa jenis air sama
dengan massa jenis telur. Jika garam ditambahkan lagi maka telur menjadi
terapung, artinya massa jenis telur lebih kecil dari massa jenis air.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa besarnya massa jenis air
garam lebih besar daripada air tawar. Hal inilah yang menyebabkan

tubuhmu lebih mudah mengapung di atas air laut daripada di air tawar.
Jadi, keadaan benda di dalam air dapat disimpulkan sebagai berikut.
a. Benda terapung jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat
cair. ρb ρa

Hukum Utama Hidrostatika

“Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang
datar di dalam satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama.”
Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum utama hidrostatika. Perhatikan
gambar berikut:

Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :
PA = PB = PC
PD = PE
Hukum utama hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan masa jenis
zat cair dengan menggunakan pipa U. Perhatikanlah gambar berikut!

Dalam hal ini, dua cairan yang digunakan tidak akan tercampur. Pipa U
mula-mula diisi dengan zat cair yang sudah diketahui massa jenisnya,

kemudian salah satu kaki dituangi zat cair yang di cari massa jenisnya
hingga setinggi h1. Kemudian, tarik garis mendatar AB sepanjang pipa.
Ukur tinggi zat cair mula-mula di atas garis AB (misal : h2)Menurut
hukum utama hidrostatika, tekanan di A sama dengan di B.
BAB II

ALAT DAN BAHAN

II.1.

1.
2.
3.
4.
5.
II.2.

Alat yang digunakan
Neraca
Benang

Gelas piala 500 ml
Bejana berhubungan (pipa U)
Pipet tetes
Bahan yang digunakan

1. Minyak goreng
2. Minyak tanah
3. Air

BAB III
METODE PERCOBAAN
Hukum Archimides

1. Ukurlah suhu ruangan pada awal dan akhir percobaan
2. Siapkan neraca, gelas piala yang sudah diisi air dan benda dari logam yang
akan diukur kerapatannya
3. Ditimbanglah benda diudara, nyatakan sebagai W
4. Digantungkan benda pada tali pada neraca dengan seutas benang lalu
masukkan ke dalam air. Usahakan benda tenggelam seluruhnya, tetapi
tidak menyentuh gelas. Lalu timbang berat benda di dalam air ini,

nyatakan sebagai berat semu.
5. Dihitunglah berapa kerapatan benda (ρb) menurut persamaan (5) dan
hitung volumenya menurut persamaan
W
Vb=
ρb . g
6. Diulangi percobaan 2 – 5 oleh mahasiswa yang hingga 5 kali
7. Dilakukanlah percobaan yang sama dengan logam yang lain
Hukum Utama Hidrostatika
1.
2.
3.
4.

Disiapkan pipa U, air, minyak goreng dan minyak tanah
Diisi pipa U dengan air secukupnya (kira – kira 10 cm)
Ditambahkan minyak goreng pada salah satu pipa dengan pipet
Dihitung berapa kerapatan minyak goring dengan menggunakan
persamaan


hair

hminyak
5. ditambahkan lagi minyak goring dan ukur kembali tinggi masing – masing

zat cair tersebut serta hitung kerapatannya. Lakukanlah penambahan dan
perhitungan ini hingga lima kali
6. dilakukanlah percobaan 1 – 5 dengan menggunakan minyak tanah
BAB IV
DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
IV.1. Data Pengamatan
Berdasarkan data percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan
tanggal 30 Desember 2014, maka dapat dilaporkan hasil sebagai berikut :
Keadaan ruangan
Sebelum percobaan
Sesudah percobaan

P (cm)Hg
75,55 Hg
75,55 Hg


T (oC)
27oC
27oC

C (%)
62 %
63 %

 Minyak Tanah
No

Ʃ tetesan

h air

h minyak

ρ (gr/cm3)


1.

25

0,7

0,8

0,875

2.

40

1,5

1,7

0,882


3.

55

2

2,3

0,869

4.

70

2,4

3

0,8


5.

85

2,9

3,7

0,783

∆x

0,841

 Minyak Goreng
No

Ʃ tetesan

h air


h minyak

ρ (gr/cm3)

1.

25

1,3

1,4

0,928

2.

40

1,9

2,1

0,904

3.

55

2,7

2,8

0,964

4.

70

3,3

3,7

0,891

5.

85

4,1

4,5

0,911

∆x

0,919

IV.2 Perhitungan


Minyak tanah

Ʃ tetesan

Batas bawah minyak

Batas atas minyak

Batas atas air

25
40
55
70
85

7,2
7,6
7,9
8,1
8,4

6,4
5,9
5,6
5,1
4,7

6,5
6,7
5,9
5,7
5,5

25
tetesa
n
40
tetesan
55
tetesan
70
tetesan
85
tetesan

h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 7,2 – 6,5
= 0,7
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 7,6 – 6,1
= 1,5
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 7,9 – 5,9
=2
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 8,1 – 5,7
= 2,4
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 8,4 – 5,5
= 2,9


Mencari ρ minyak tanah :
ρ=

25 tetesan

hminyak
0,7
¿
0,8
¿ 0,875 gr /cm3
ρ=

40 tetesan

85 tetesan

h air

hminyak
2
¿
2,3
¿ 0,869 gr /cm3
ρ=

70 tetesan

h air

hminyak
1,5
¿
1,7
3
¿ 0,882 gr /cm
ρ=

55 tetesan

h air

h air

hminyak
2,4
¿
3
¿ 0,8 gr /cm3
ρ=

h air
hminyak

h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 7,2 – 6,
= 0,8
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 7,6 – 5,9
= 1,7
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 7,9 – 5,6
= 2,3
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 8,1 – 5,1
=3
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 8,4 – 4,7
= 3,7

2,9
3,7
3
¿ 0,783 gr /cm
¿

Ketelitian minyak tanah :



(

Ketelitian = 1 - |

p literatur - p percobaan
| x 100%
p literatur

)

0,904 g/cm 3 - 0,919g/cm3
¿ 1 -|
| x 100%
0,904 g/cm 3
¿ 1- 0,069 x 100%
¿ 96,4%

(



)

Minyak goreng
Ʃ tetesan
25
40
55
70

Batas
bawah Batas atas minyak
minyak
7,9
6,5
8,2
6,1
8,6
5,8
8,9
5,2

Batas atas air
6,6
6,3
5,9
5,6

85

25
tetesan
40
tetesan
55
tetesan
70
tetesan
85
tetesan

9,3

4,8

h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 7,9 – 6,6
= 1,3
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 8,2 – 6,3
= 1,9
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 8,6 – 6,3
= 1,9
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 8,9 – 5,6
= 3,3
h air = batas bawah minyak – batas atas air
= 9,3 – 5,2
= 4,1

Mencari ρ minyak tanah :
ρ=

25 tetesan

hminyak
1,3
¿
1,4
¿ 0,928 gr /cm3
ρ=

40 tetesan

h air

hminyak
2,7
¿
2,8
3
¿ 0,964 gr /cm
ρ=

70 tetesan

h air

hminyak
1,9
¿
2,1
¿ 0,904 gr /cm 3
ρ=

55 tetesan

h air

h air

hminyak
3,3
¿
3,7
3
¿ 0,8 91 gr /cm

5,2
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 7,9 – 6,5
= 1,4
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 8,2 – 6,1
= 2,1
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 8,6 – 5,8
= 2,8
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 8,9 – 5,2
= 3,7
h air = batas bawah minyak – batas atas minyak
= 9,3 – 4,8
= 4,5

ρ=

85 tetesan



h air

hminyak
4,1
¿
4,5
¿ 0,911 gr /cm3

Ketelitian minyak goreng

(

Ketelitian = 1 - |

p literatur - p percobaan
| x 100%
p literatur

)

0,805 g/cm 3 - 0,814g/cm3
¿ 1 -|
| x 100%
0,805 g/cm 3
¿ 1- 0,14 x 100%
¿ 99 %

(

)

BAB V
PEMBAHASAN

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda.
Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap
volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi
dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi
(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda
bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Persamaan
yang digunakan untuk mencri massa jenis ini ialah

hair
hminyak

Massa jenis fluida berbeda dengan massa jenis zat padat. Besi atau kayu
memiliki kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida,
misalnya udara atau air. Makin tinggi udara dari permukaan permukaan laut,
massa jenis udara semakin kecil. Hal ini disebabkan karena gaya gravitasi
berkurang terhadap ketinggian. Semakin ke atas, gaya gravitasi semakin kecil
sehingga jumlah udara yang ditarik juga berkurang. Jumlah udara di dekat
permukaan laut lebih banyak dibandingkan jumlah udara di puncak gunung.
Dalam suatu ruang atau volume yang sama, udara yang berada di dekat laut
mempunyai massa yang lebih besar sehingga massa jenisnya juga lebih besar.
Sebaliknya udara yang berada di puncak gunung mempunyai massa lebih kecil
sehingga massa jenis udara juga lebih kecil. Semakin jauh dari permukaan laut,
massa jenis udara semakin kecil.
Bagaimana dengan massa jenis air, misalkan air laut. Udara terdiri dari
atom atau molekul yang terpisah dan mudah bergerak sehingga banyak atau
sedikitnya jumlah udara sangat dipengaruhi oleh besar atau kecilnya gaya
gravitasi yang menariknya. Sebaliknya molekul air tidak berdiri sendiri dan tidak
terpisah satu sama lain molekul air saling terikat dan tidak mudah bergerak.
Karenanya jumlah molekul air pada permukaan laut tidak berbeda jauh dengan
jumlah molekul air di dasar laut. Jadi massa jenis air laut di permukaan hampir
sama dengan massa jenis air laut di dasar laut, walaupun ketinggiannya berbeda.
Dalam keadaan apapun, tinggi minyak akan lebih tinggi dibandingkan air.
Dikarenakan massa jenis air lebih tinggi dibandingkan dengan massa jenis minyak
tersebut.Dalam percobaan kali ini, yang dicari adalah massa jenis suatu benda

yaitu massa jenis minyak tanah dan massa jenis minyak goreng. Umumnya massa
jenis suatu zat akan berbeda. Dalam percobaan ini massa jenis yang didapatkan
ialah 0,841gr/cm3 untuk minyak tanah dan 0,919 gr/cm3 untuk minyak goreng.

BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
VI.1 Kesimpulan
Dari percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Massa jenis merupakan ciri khas suatu benda
2. Massa jenis sebuah zat dalam keadan volume yang berbeda akan
memiliki nilai massa jenis yang sama. Umumnya zat yang berbeda
memiliki massa jenis yang berbeda pula.
3. Zat cair memiliki massa jenis yang berbeda – beda, begitu pula dengan
zat yang lain.
4. Massa jenis minyak tanah 0,841 gr/cm3
5. Massa jenis minyak goreng 0,919 gr/cm3
6. Ketelitian yang didapatkan yaitu minyak goreng 96,4 % dan minyak
tanah 99 %
VI.I Saran
1.

Ketika akan melakukan percobaan, alangkah lebih baik kita harus
mengetahui materi mengenai hukum Archimides dan hukum utama
hidrostatika terlebih dahulu.

2.

Lakukanlah pengukuran lebih dari dua kali agar mendapatkan hasil yang
lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA
Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar . Universitas Pakuan. Bogor
https://fendymaniz.wordpress.com/tag/hukum-utama-hidrostatika/
http://mastugino.blogspot.com/2013/11/hukum-archimedes.html
http://i1184.photobucket.com/albums/z325/slametwdt/tekanan/perbedamengapung
.jpg
Wulandari, yayan S.Si. 2012. Rumus Saku Fisika SMA Kelas 1, 2 dan 3.
Tangerang : Scientific Press.