laporan archimedes

LAPORAN

PRAKTIKUM SEKOLAH 1

HUKUM ARCHIMEDES

Disusun Oleh

Nama : Abdul Salim

NPM : A1E008018

Asisten : Riko

Dosen : Dra. Connie Fransiska, M.Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2010

I. JUDUL

Hukum Archimedes

II. TUJUAN

Menyelidiki Hubungan Antara Gaya ke Atas dengan Berat Zat CAir yang

Dipindahkan

III. LANDASAN TEORI

Hukum Archimedes menyatakan sebagai berikut, Sebuah benda yang

tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas

yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya.

Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan

mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang

dipindahkan. Besarnya gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam

persamaan :

Keterangan :

o Fa = gaya ke atas (N)

o V = volume benda yang tercelup (m3)

o ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

o g = percepatan gravitasi (N/kg)

Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari

hukum newton juga.

1. Bila gaya archimedes sama dengan gaya berat W maka resultan gaya =0

dan benda melayang .

2. Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas akan melayang

3. Bila FA<W maka benda akan terdorong kebawah dan tenggelam

(http://www.forumsains.com/biografi-dan-buku/archimedes/ )

Fa = ρ v g

http://www.forumsains.com/biografi-dan-buku/archimedes/

Peristiwa tenggelam, mengapung, dan melayang merupakan penerapan

dari hokum archimedes. Aplikasinya banyak kita temukan dalam kehidupan kita

sehari-hari, seperti kpal laut, kapal selam, galangan kapal dan lain-lain. Benda

dapat tenggelam, melayang, dan mengapung dengn syarat-syarat seperti massa

jenis, berat benda, volume, dan gaya grafitasi.

(paul tippler. 2001.425)

Hidrostatiska ialah ilmu zat alir ataua fluida yng diam tidak bergerakdan

hidrodinamika yaiut perihal zat alir yabg bergerak,. Fluida adalah zat yang dapat

mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan nbentuk ketika di

tekan.

(zemansky. 1982.234)

Akibat lain dari hokum-kukum static fluida adalah hokum Archimedes.

Jika sebuah benda berada dalam suatu fluida yang diam, setip bagian permukaan

benda mendaoatkann tekanan yang dilakukan oleh fulida. Tekanan ini lebih besar

pada bagian yang lebih dalam. Gaya resultan ynag bekerja pada benda

mempunyai arah keatas , dan disebut gaya apung. Dapat dirumuskan :

Ket

B = gaya apung

ρF = massa jenis fluida

Vb = volme benda

Takanan yang bekerja pada tiap bagian permukaan benda titik bergantung

pada bahn benda tersebut, karena tekanan ini hanya bergantung pada posisi dan

rapat masa fluida pada posisi ini. Jadi besar gaya resultan akan sama jika benda

atau bagian benda yang terendam air kita ganti dengan fluida dinamika yang

berbeda. Fulida ini akan mendapat gaya tekanan seperti hal nya benda tadi, dan

berada dalam keadaan diam. Sehingga gya resultan keatas akan mempunyai besar

sama dengan berat zat cair, dan bekerja pada titik berat zat cair pengganti benda

tersebut. Peristiwa ini dinyatakan sebagai prinsip archimesdes yang bebunyi

B = F2 – F1 = ρF g Vb

sebagai berikut : setiap benda yung terendam seluruhya atau sebagian didalam

fluida mendapat gaya apung berarah keatas, yang besarnya sama dengan berat

fluida yang dipindahkan oleh benda itu.

(sutrisno. 1996. 238-239)

Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air

daripada di udara karena dalam air, benda mendapat gaya ke atas. Sementara

ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya.

wu = mg

Ketika dalam air, benda dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan

dengan:

ws = wu - Fa

Keterangan:

ws berat semu (N)

wu berat sesungguhnya (N)

Fa gaya angkat ke atas (N)

Gaya angkat ke atas ini disebut juga gaya apung.

Definisi I gaya apung:

Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih gaya

hidrostatik yang dikerjakan fluida antara permukaan bawah dnegan permukaan

atas.Bila tekanan fluida pada sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung

masing-masing p1 dan p2, maka gaya yang dikerjakan pada balok pada sisi atas

dan bawah adalah:

F1 = p1A

F2 = p2A

Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F1 dan F2.

Fa = ∑F

Fa = F2 - F1

Fa = p2A - p1A

Fa = (p2A - p1)A

Fa = (h2 - h1)ρgA

Fa = ρgV

Keterangan:

ρ massa jenis air (1000kg/m3)

V volume air di dasar balok (m3)

ρgV mg berat air (N)

Fa berat zat cair yang dipindahkan oleh benda (N)

Definisi II gaya apung:

Selisih berat benda di udara dengan berat benda di fluida yang memiliki gaya apung

tersebut.

http://www.ziddu.com/download/6612769/HukumArchimedes.doc.html

IV. ALAT DAN BAHAN:

IV.1. Alat dan bahn yng digunakan dalam praktikum

NO Nama alat / bahan Jumlah

1 Dasar statif 2

2 Kaki statif 1

3 Batang statif pendek 1

4 Batang statif oanjang 2

5 Penggaris logam 1

6 Neraca pegas 1,5 N 1

7 Balok pendukung 1

8 Beban 50 g 3

9 Tabung berpancuran 1

10 Silinder ukur 1

11 Jepi penahan 1

13 Gelas kimia 250 ml 1

14 Neraca 311 N 1

IV.2. Persiapan percobaan

Gambar 1

Keterangan

1. Rakit statif sesuai dengan gambar 1

2. Pasang balok pendukung pada batang statif

3. Pasang penyangga penjepit pada balok pendukung, kemudian gantungkan

nerac pegas pada jepitan penahan

4. Letakkan tabung berpancuran tepat dibawah neraca pegas.

V. LANGKAH PERCOBAAN

V.1. Langkah kerja

1. Menggantungkan sebuah beban pada neraca pegas dan mencatat berat

beban yang ditunjukkan olehneraca pegas. (w0)

2. Menimbang silinder ukur (m0) dalam keadaan kosong dengan neraca

3. Air dimasukkan kedlam tabung berpancuran, ditunggu sampai beberapa

saat smapai air tiidak menetes dan digunakan gelas kimia untuk

menampung air yang tumpah

4. Silinder ukur di tempatakan di bawah pipi pancur tabung berpancuran

5. Balok pendukung diturunkan sampai beban seluruhnya tercelup dalam air

6. Di tunggu air samapi tidak tumpah lagi, kemudian baca neraca pegas dan

catat berat beban (w) saat berada dalam air

7. Ditimbang massa m1 yaiutu masa silinder + massa air tumpah

8. Di ulangi lngkh 1 sampai 6 untuk 2 buah beban dan 3 buah beban

9. Menghitung massa air yang dipindahkan oleh beban ma = m1 – m0

10. Dengan g = 10 m/s2 di hitung berta air yang dipindahkan (wa = ma g)

11. Jika gay ke atas Fa = w0 –w1 bndingkan Fa dengan wa

Gambar 2

V.2. Gambar pengamatan

1. Gambar dengan jumlah beban 1

Rangkaian statif

Neraca pegas 1.5 N

Beban jumlah 1

Tabung berpancuran



Silinder ukur

Rangkain statif

Nerca pegas 1.5 N

Beban jumlah 2

Tabung berpancuran

Silider ukur

Rangkain statif

Neraca pegas 1.5 N

Beban jumlah 3

Tabung perpancuran

VI. HASIL PENGMATAN

VI.1. Tabel Hasil Pengamatan

Jumlah Beban

1 2 3

Berat ( w0) beban di udara 0.5 N 1 N 1.5 N

Berat (w1) beban dalam air 0.4 N 0.8 N 1.25 N

Massa (m0) silinder ukur kosong 31.1 g 31.1 g 31.1 g

Massa (m1) silinder ukur + air tumpah 38.4 g 47 g 55.3 g

Massa air yang dipindahkan ( ma=m1-m0) 7.3 g 15.9 g 24.2 g

Berat air yang dipindahkan (wa=ma g) 73 N 15.9 N 242 N

Gayakeatas dari air ( Fa= w0-w1) 0.1 N 0.2 N 0.25 N

VI.2. Pembahasan

VI.2.1. Pembahasan Secara Perhitungan

A. Perhitungan percobaan pada beban 1

W0 = 0.5 N

W1 = 0.4 N

M0 = 31.1 g = 0.0311 kg

M1 = 38.4 g = 0.0384 kg

Sehingga

Silinder ukur

massa air yang di pindahkan :

Ma = M1 – M0

Ma = 0.0384 Kg - 0.0311 Kg

Ma = 0.0073 Kg

Berat air yang dipindahkan :

Wa = Ma . g

Wa = 0.0073 Kg . 10 m/s2

Wa = 0.073 N

Gaya keatas dari air

Fa = W0 – W1

Fa = 0.5 N – 0.4 N

Fa = 0.1 N

B. Perhitungan percobaan pada beban 2

W0 = 1 N

W1 = 0.8 N

M0 = 31.1 g = 0.0311 kg

M1 = 47 g = 0.047 kg

Sehingga


Ma = M1 – M0

Ma = 0.047 Kg - 0.0311 Kg

Ma = 0.0159 Kg


Wa = Ma . g

Wa = 0.0159 Kg . 10 m/s2

Wa = 0.159 N


Fa = W0 – W1

Fa = 1 N – 0.8 N

Fa = 0.2 N

C. Perhitungan percobaan pada beban 3

W0 = 1.5 N

W1 = 1.25 N

M0 = 31.1 g = 0.0311 kg

M1 = 55.3 g = 0.0553 kg

Sehingga


Ma = M1 – M0

Ma = 0.0553Kg - 0.0311 Kg

Ma = 0.0242 Kg


Wa = Ma . g

Wa = 0.0242 Kg . 10 m/s2

Wa = 0.242 N


Fa = W0 – W1

Fa = 1.5 N – 1.25 N

Fa = 0.25 N

VI.2.2. Pembahasan Secara Teori

Percobaan ini (hukum archimedes) bertujuan untuk Menyelidiki

Hubungan Antara Gaya ke Atas dengan Berat Zat CAir yang Dipindahkan. Dalam

landasan teori Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang

tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas

yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Sebuah benda

yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan mendapatkan

gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang dipindahkan

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan sebanyak tiga kali dengan

menggunqakan beban yang berbeda yaitu jumlah beban 1, beban 2, dan beban 3.

Berat beban 1 diudara 0,5 N, berat beban 2 diudara 1 N, dan berat beban 3 diudara

1,5 N. Dan berdasarkan hasil dari perhitungan data yang dipeoleh ternyata

hubungan antara gaya keatas dengan berat zat cair yang dipindahkan yang

diperoleh adalah hampir sama besar (Fa Hampir Sama Wa ) pada beban 1 dan

beban 2 mungkin, seharusnya ini sama, hal ini terjadi munkin karena kesalahan

ketika melakukan praktikum, missal pengaruh lingkungan missal getaran meja,

kesalahan pengamatan yaitu keslahan dalam membaca skala yang benar..Pada

percobaan beban 3 kami kami mendapatka hail perhitungan bahwa Fa = 0.25 dan

Wa = 0.242 dan bisa dikatakan sama. yang ini terbukti sesuai dengan yang

disampaikan Archimedes dalam hokum Archimedes yang dinyatakan bahwa

sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair itu akan

mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang

dipindahkannya terssebut (fa = wa ) .

Hal ini dapat kami buktikan dari hasil percobaan yang telah kami lakukan

dengan rincian hasil perhitungan pada VI.2.1 sebagai berikut:

1) Dari perhitungan A (Perhitungan percobaan pada beban 1) jelas bahwa

nilai dari gaya keatas (Fa = 0.1 N) dan nilai dari berat air yang dipindahkan (

Wa = 0.073 N ) dengan selisih 0.027 yang membuktikan bahwa beratknya

zat cair yang dipindahkan adalah mendekati sama besarnya dengan gaya ke

atas. Kesalahan A ini Fa ≠ Wa terjadi karena bias disebabkan kesalahan.

kami dalm membaca hasil pengukuran berat zat cair yang dipindahkan yang

tidak benar, ketika melakukan penimbangan lengan neraca tidak diam

karena di pengaharui oleh angin.

2) Dari perhitungan B Perhitungan percobaan pada beban 2 jelas bahwa

nilai dari gaya keatas (Fa = 0.2 N) dan nilai dari berat air yang dipindahkan (

Wa = 0.159 N ) dengan selisih 0.041 yang membuktikan bahwa beratknya

zat cair yang dipindahkan adalah jauh berbeda dengan gaya ke atas.

Kesalahan B ini Fa ≠ Wa juga terjadi pada waktu membaca hail penimbangan

pada neraca yang disebabkan lengan neraca yang tidak diap karena

dipengaharui oleh angin. Sehingga hasil pembacaannya salah.

3) Dari perhitungan C pergitungan percobaan pada bebab 3 tebukti bahwa

gaya keatas sama dengan berat air yang dipindahkan yaitu Fa = Wa = 0.25

N. dari perhitungan C ini dapat dilihat secara jelas yang sesuai dengan

landasan teori bahwa hubungan anatara gaya ke atas dengan berat zat cair

yang dipindahkan adalah mempunyai nilai yang sama besar (Fa = Wa).

Meskipun pada beban 1, beban 2,dan beban 3. Terdpat perbedaan yang tidak

jauh berbeda antara Wa debgan Fa tetapi hal tersebut dianggap sebanding,

sehingga didapathubungan antara keduanya yaiyu Wa = Fa.

.

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

VII.1. Kesimpulan

Banyakmya zat cair yang dipindahkan dalah sebanding dengan besarnya

gaya gaya keatas dari air (wa = Fa)

VII.2. Saran

Diharapkan sebelum melakukn percobaan, praktika mengetahui tujuan

percobaan yang akan dilakukan

Hendaknya prakrikan berhati-hati dalam melakukan praktikum, hingga

diperoleh hasil yang maksimal.

VIII. DAFTAR PUSTAKA


http://www.ziddu.com/download/6612769/HukumArchimedes.doc.html

Sutrisno, 1996. Fisika dasar Mekanika. Bandung : ITB

Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta : erlangga

Zemasky, Sears. 1982. Fisika Untuk Universitas I. bandung : BIna Cipta


laporan archimedes

Documents