LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

VISKOMETER STOKES & HIDRODINAMIKA

 

Dosen :

Drs. N A S R I M.Z,MS

Oleh : Kelompok VI

Kelas M2

  1. YOGA RANANDA       D1D011118
  2. M. KHOTIBUL FITRA D1D011119
  3. ENGGI EDIANSYAH   D1D011116
  4. ROZI YULIANDRI       D1D011120
  5. VIKTOR ANDRIANO  D1D011117
  6. PUTI NILAM CAHYO  D1D01115

 

PROGRAM STUDI KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JAMBI

2012

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1  Latar Belakang

     Mengukur ialah membandingkan suatu besaran yang tidak diketahui dengan suatu besaran yang sudah diketahui yang diambil sebagai ukuran standar. Hasil pengukuran ini berupa bilangan. Bilangan ini menyatakan diperlukan beberapa banyak besaran yang diukur itu. Besaran yang diketahui itu disebut satuan, besaran yang diketahui atau pun yang tidak diketahui dinyatakan dalam bilangan atau pun satuan yang bersangkutan, atau :

Besaran = bilangan x satuan

            Jadi, pada percobaan kali ini bila kita jatuhkan benda kecil berbentuk bola yang massa jenisnya lebih besar dari pada zat air yang diam, maka benda tersebut akan jatuh secara perlahan-lahan ( tenggelam ). Hal ini disebabkan benda tersebut mendapat gaya geser yang menentang arah pergerakan arah tersebut. Dimana arah gaya resultan yang ditimbulkannya terhadap benda akan selalu nmengarah ke atas. Jadi, dapat disimpulkan pentingnya belajar viskometer stokes dan hidrodinamika adalah agar bisa menganalisa dan menjelaskan mengapa suatu fenomena bisa terbentuk. Seseorang agar bisa mencapai tahap ini dibutuhkan dasar-dasar yang sangat kuat. Hidrodinamika memberikan kemampuan atau pemahaman lebih untuk menganalisa fenomena yang kompleks dari fluida.

 

 

1.2  Tujuan

 

  • Menentukan koefisien vikositas minyak pelimas
  • Menentukan jarak pancar zat cair yang mengalir
  • Menentukan volune / debit zat cair yang mengalir

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

Viskometer stokes

Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluida terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai “kekentalan”, atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.

Setiap benda yang bergerak relatif terhadap benda lain selalu mengalami gesekan (gaya gesek). Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida tersebut. Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida :

F = – b . v (1)

dimana : F = gaya gesek yang dialami benda. b = konstanta gesekan. v = kecepatan benda.

 

Hidrodinamika

            Hidrodinamika merupakan salah satu cabang ilmu yang berhubungan dengan gerak liquid atau lebih dikhususkan pada gerak air. Skala atau lingkup analisis ilmu ini adalah pada gerak partikelir air atau dapat disebut dalam skala makroskopik. Skala makroskopik disini memiliki maksud air tersusun dari partikel-partikel fluida. Mengapa makroskopik karena partikel fluida bukan skala terkecil air yakni atom. Lebih penting lagi bidang ini merupakan aplikasi matematik bukan fisika. Karena berhubungan dengan perlakuan matematik dari persamaan-persamaan dasar fluida kontinyu berbasis hukum-hukum newton. Jadi objek yang dijadikan bahan analisa merupakan fluida newton.

Mempelajari hidrodinamika memiliki beberapa fungsi yang berkaitan dengan keilmuan oseanogarafi. Fungsi pertama adalah untuk mengetahui dan memehami kejadian atau fenomena-fenomena fisis yang terjadi di laut. Lalu juga dapat digunakan untuk memprediksi gerak fluida karena didalamnya dipelajari tentang unsur-unsur penggeraknya. Yang ketiga untuk membangun daya analisa bagi seorang peneliti. Daya analisa ini sangat bergantung pada riset yang dilakukan. Riset bukan hanya mencari tahu tentang apa yang belum kita ketahui. Karena ika hanya itu batasan riset maka orang yang tidak berpendidikan pun dapat melakukan riset yang sangat-sangat sederhana.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

METODELOGI

 

3.1 Waktu dan Tempat

                Dalam melaksanakan praktikum telah di sepakati bersama bahwa di laksanakan pada hari selasa, 10 April 2012 yang di lakukan pada pukul 13.30-14.30 wib, dan bertempatan di laboratorium UP-MIPA Fakultas Pertanian Universitas Jambi.

 

3.2 Alat dan Bahan

            A. Viskometer stokes                                                       

v  Gelas ukur

v  Bola plastik

v  Oli ukuran  SAE 20

v  Mistar

v  Penjepit

v  Mikrometer sekrup

v  Oli ukuran SAE 40

v  Stopwatch

v  Neraca

v  Saringan plastik

                                                           

            B. Hidrodinamika

v  Tabung bonanza

v  Stopwatch

v  Mistar

v  Ember plastik

v  Gelas piala

v  Jangka sorong

v  Air

v  Serbet

 

 

 

3.3 Prosedur kerja

            A. Viskometer stokes

                 a. Menyiapkan alat dan perlengkapan lain yang telah diberikan spesifikasi datanya.

b. Mengukur jari-jari bola dengan mikrometer sekrup lalu menimbang beratnya                                                                                 dengan neraca.

c. Memberi tanda dan mengukur jarak yang akan ditempuh bola pada alat ukur.

d. Menjatuhkan bola perlahan-lahan pada gelas ukur A dan mencatat waktunya                       dengan memakai stopwatch, dan melakukannya lagi sebanyak 3 x ulangan.

e. Mengulangi lagi pada gelas ukur B.

f. Membuat hasil pengamatan dalam bentuk tabel.

 

            B. Hidrodinamika

                 a. Menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.

b. Memberi lubang kecil pada tabung bonanza yang dapat menentukan luas                            penampangnya dan mengukur diameter.

c. Memasukkan air kedalam tabung, sebelumnya lubang ditutup dengan jari agar                    air tidak mengalir.

d. Mengukur tinggi permukaan air dari dasar tabung (H)

e. Melepaskan jari dari lubang tabung bersamaan dengan itu di jalankan stopwatch.

f. Mengukur jarak pancar air pertama yang mengalir keluar dengan mistar yang          telah disiapkan.

g. Melakukan hingga sampai 3 x ulangan.

h. Mencatat hasil pengamatan dalm suatu tabel.

 

 

 

 

 

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

4.1 Hasil

            “ Viskometer Stokes “

No Obyek Massa

( gr )

Volume

( ml )

Jarak

( cm )

Waktu

( detik )

Massa Bola

( gr )

Jari-Jari Bola

( cm )

1.

 

OLI SAE

20

 

204.44 gr 250 ml

 

14 cm T1 = 28 s

T2 = 21 s

T3 = 22,3 s

0,10 gr 0,292 cm
2. OLI SAE

40

207,72 gr 250 ml 14 cm T1 = 25 s

T2 = 22,1 s

T3 = 20 s

0,10 gr 0,292 cm

 

 

“ Hidrodinamika “

Tinggi air ( h )

( cm )

Diameter

( cm )

Jarak ( x )

( cm )

Waktu ( t )

( cm )

30 cm 0,71 cm X1 = 23 cm

X2 = 22,5 cm

X3 = 23 cm

T1 = 25,17 cm

T2 = 24,24 cm

T3 = 24,04 cm

40 cm 0,83 cm X1 = 30 cm

X2 = 29 cm

X3 = 29 cm

T1 = 16,20 cm

T2 = 17,02 cm

T3 = 16,68 cm

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Pembahasan

Viskometer stokes

  1. Yang dimaksud dengan viskositas suatu zat adalah koefisien dimana adanya konsentrasi atau kekentalan suatu zat di dalam suatu bejana.
  2. V bola = 4/3 r2

=4/3 x 3.14 x (0.29)2cm

= 0.35 cm3

v bola = h/t

= 14 cm/23.76 s

= 0.58 cm/s

Masasa jenis bola = m/V

= 0.10 gr/0.35 cm3

= 0.28 gr/cm3

Massa jenis oli SAE 20 = m/V

= 204.44 gr/250ml

=0.817 gr/cm3

Massa jenis oli SAE 40= m/V

=207.72gr/250 ml

= 0.83 gr/cm3

 

SAE 20

Ƞ = 2π x g (ρ21)/9v

= 2 x 3.14 x 978.5 cm/s2 (0.28 gr/cm3-0.817gr/cm3)

9v

= 632.155

= 6.32 x 10-2 poise

SAE 40

ῃ= 2π x g (ρ21)/9v

= 2x 3.14x 978.5 cm/s2 ( 0.28 gr/cm3– 0.83 gr/cm3)

9v

= 631.22

= 6.31 x 10-2 poise

 

 

Hidrodinamika

            luas tabung A    : 2 x luas alas x tinggi

: 2 x 3.14 x ( 0.35)2 cm x 30 cm

: 23.07 cm2

 

Luas tabung B             : 2 x luas alas x tinggi

: 2 x 3.14 x (0.41)2 cm x 30 cm

: 31.67 cm 2

v di A : √2gh                                       v di B :√2gh

: √2 x 978.5 x 30 cm                                   :√2 x 978,5 x 40 cm

: 242.3 cm/s                                                  : 279.78 cm/s

 

Q ; Ax v                                              Q : A x v

: 23.07 cm2 x 242,3 cm/s                      : 31.67 cm2 x 279.78 cm/s

: 5589.86 cm3/s                                     : 8860.63 cm3/s

V : Q x t                                              V : Q x t

: 5589.86cm3/s x 24.28 s                     : 8860.63 cm3/s x 16.63 s

: 135720.3 cm3                                              : 147352.2 cm3

: 0.135 m3                                             : 0.147 m3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. KESIMPULAN

 

Kesimpulan yang dapat diperoleh adalah ;

  • semakin kecil ketinggian suatu tempat, maka kecepatan air yang mengalir semakin cepat dan begitu juga sebaliknya.
  • Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut