LAPORAN VISKOSITAS FLUIDA Kelompok 3 - 5B [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM VISKOSITAS FLUIDA



DISUSUN OLEH: TRI QURNIA YASIN



09320210143



RIO



09320210144



AFRIANSYA



09320210145



MUH FAUZAN H



09320210146



KELOMPOK VB / III JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN



LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA MAKASSAR 2021



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Kekentalan adalah sifat dari suatu zat cair (fluida) disebabkan adanya



gesekan antara molekul-molekul zat cair dengan gaya kohesi pada zat cair tersebut. Besarnya kekentalan zat cair (viskositas) dinyatakan dengan suatu bilangan yang menentukan kekentalan suatu zat cair. Hukum viskositas Newton menyatakan bahwa dalam viskositas untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu maka tegangan tersebut tergeser berbanding lurus dengan viskositas. Viskositas adalah alasan-alasan yang diperlukannya usaha untuk mendayung perahu melalui air yang tenang, tetapi juga merupakan suatu alasan mengapa dayung bisa bekerja. Efek viskos merupakan hasil yang penting dalam pipa aliran darah. Pelumasan bagian dalam mesin fluida viskos cenderung melekat pada permukaan zat yang bersentuhan dengannya. Diantara salah satu sifat zat cair adalah kental (viskos) dimana zat cair memiliki kekentalan yang berbeda- beda materinya, misalnya kekentalan minyak goreng dengan kekentalan oli. Dengan sifat ini zat cair banyak digunakan dalam dunia otomotif yaitu sebagai pelumas mesin. Telah diketahui bahwa suatu pelumas yang dibutuhkan adalah tiap-tiap mesin membutuhkan kekentalan yang berbeda-beda (Anggraini W., et al 2014). Suatu zat memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukkan kedalamnya mendapat gaya tekanan yang diakibatkan peristiwa gesekan antara permukaan padatan tersebut dengan zat cair. Sebagai contoh, apabila kita memasukkan sebuah bola kecil kedalam zat cair, terlihatlah batu tersebut mula-mula turun dengan cepat kemudian melambat hingga akhirnya sampai didasar zat cair. Bola kecil tersebut pada saat tertentu mengalami sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil menjelaskan bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki suatu zat cair. Sehingga kecepatan bola itu berubah, hambatan dinamakan kekentalan, sedangkan densitas adalah massa jenis yang diukur menggunakan picnometer (Anggraini, W., et al 2014).



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



1.2



Tujuan



1.2.1 Tujuan Instruksi Umum ( TIU ) 1. Mahasiswa dapat memahami konsep fisika / mekanika mengenai kekentalan (viskositas). 2. Mahasiswa dapat memahami bahwa gesekan yang dialami oleh suatu benda yang bergerak dalam fluida adalah disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut. 1.2.2 Tujuan Instruksi Khusus ( TIK ) 1. Mahasiswa dapat menggunakan prinsip keseimbangan gaya stokes, gaya apung dan gaya berat pada suatu benda dalam fluida. 2. Mahasiswa dapat mengamati pengaruh gesekan yang dialami oleh suatu benda yang bergerak dalam fluida yang disebabkan oleh fluida tersebut. 3. Mahasiswa dapat menerapkan faktor koreksi pada laju bola yang jatuh. 4. Mahasiswa dapat menentukan Viskositas Fluida.



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB II TINJAUANPUSTAKA 2.1



Viskositas Viskositas merupakan ukuran kemampuan fluida melawan deformasi akibat



tegangan geser. Dengan demikian viskositas memberikan gambaran kemampuan fluida dapat mengalir, sehingga sering digunakan istilah “kekentalan” fluida.Dalam kajian fluida dikenal dua jenis viskositas yaitu viskositas dinamik (viskositas absolut) dan viskositas kinematik (Harinaldi, 2014) Viskositas atau kekentalan merupakan gesekan yang dimiliki oleh fluida. Gesekan dapat terjadi antarpartikel zat cair, atau gesekan antara zat cair dan dinding permukaan tempat zat cair tersebut berada. Salah satu akibat dari adanya aktivitas ini adalah timbulnya gesekan internal antara bagian-bagian tersebut, yang dapat digambarkan sebagai gaya luncur diantara lapisan-lapisan fluida tadi. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan kecepatan bergerak lapisan-lapisan fluida tersebut. Bila pengamatan dilakukan terhadap aliran fluida makin mengecil ditempat-tempat yang jaraknya terhadap dinding pipa semakin kecil, dan praktis tidak bergerak pada tempat di dinding pipa. Sedangkan kecepatan terbesar terdapat ditengah-tengah pipa aliran. Viskositas suatu fluida adalah sifat yang menunjukkan besar dan kecilnya tahanan dalam fluida terhadap gesekan. Fluida yang mempunyai viskositas rendah, Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan Viscous (Soedojo, 1986). Suatu bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida (Budianto, 2008). Viskositas suatu fluida merupakan daya hambat yang disebabkan oleh gesekan antara molekul-molekul cairan, yang mampu menahan aliran fluida sehingga dapat dinyatakan sebagai indikator tingkat kekentalannya. Nilai kuantitatif dari viskositas dapat dihitung dengan membandingkan gaya tekan per satuan luas terhadap gradien kecepatan aliran dari fluida. Setiap zat cair memiliki viskositas yang berbeda. Pada tabel 5.2.1 dapat dilihat koefisien viskositas beberapa fluida pada berbagai suhu. Keadaan suhu VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA dicatumkan dalam tabel tersebut karena viskositas bergantung pada suhu. Semakin besar suhu maka semakin kecil viskositasnya, begitu pula sebaliknya. Satuan viskositas dalam sistem SI adalah Ns/m2, sedangkan dalam sistem cgs adalah poise. (Dudi Indrajid, 2007) Tabel 5.2.1 koefisien viskositas untuk berbagai macam fluida Fluida Air



Darah (keseluruhan) Plasma Darah Ethyl alcohol Oli mesin (SAE 10) Gliserin Udara Hidrogen Uap air



Temperatur (o C) 0 20 60 100 37 37 20 30 0 20 60 20 0 100



Koofisien Viskositas 1,8 x 10-3 1,0 x 10-3 0,65 x 10-3 0,3 x 10-3 4,0 x 10-3 1,5 x 10-3 1,2 x 10-3 200 x 10-3 10.000 x 10-3 1500 x 10-3 81 x 10-3 0,018 x 10-3 0,009 x 10-3 0,013 x 10-3



berkurang dengan peningkatan temperatur, sementara pada fluida berfasa gas berlaku sebaliknya, viskositas akan bertambah dengan peningkatan temperatur. Perbedaan sifat ini dapat dijelaskan dengan perbedaan mekanisme molekuler yang terkait dengan viskositas pada cairan dan gas (Kironoto, etal,2016). Pada zat cair viskositas dikaitkan dengan mekanisme gaya intermolekuler (gaya kohesi) yang akan melemah dengan semakin renggangnya jarak antar molekul akibat pemuaian yang terjadi pada peningkatan temperatur. Sedangkan pada gas viskositas dikaitkan dengan mekanisme perpindahan molekul antar lapisan fluida yang semakin intensif akibat pertambahan energi dari meningkatnya temperatur fluida. Gaya seret ini diseimbangkan oleh gaya berat butiran bola di dalam fluida,yaitu gaya berat butiran bola di udara dikurangi dengan gaya apung (buoyan force). VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



Gambar 5.2.1 (a) Falling sphere viscometer, (b) Kesetimbangan gaya seret dan gaya berat didalam zat cair (sumber: Lubis,2018) 2.2



Hukum Stokes Viskositas



1986).Suatu



(kekentalan)



berasal



dari



perkataan



Viscous (Soedojo,



bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu



menjadi viscous yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat dianggap sebagai gerakan dibagian dalam suatu fluida (Soebyakto, dkk, 2016). Jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan ke dalam fluida kental, misalnya kelereng dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya cukup dalam, nampak mula-mula kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat setelah menempuh jarak cukup jauh, nampak kelereng bergerak dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan). Ini berarti bahwa di samping gaya berat dan gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang bekerja pada kelereng tersebut. Gaya ketiga ini adalah gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida. Khusus untuk benda berbentuk bola, gaya gesekan fluida secara empiris.



Fs = 6πηrv



........................................................................ (5.2.1)



Keterangan: η=koefisien kekentalan, r=jari-jari bola kelereng, v=kecepatan relatif bola terhadap fluida VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA Persamaan (5.2.1) pertama kali dijabarkan oleh Sir George Stokes tahun 1845, sehingga disebut Hukum Stokes. Bola mula-mula mendapat percepatan gravitasi, namun beberapa saat setelah bola bergerak dengan kecepatan konstan. Kecepatan yang tetap ini disebut kecepatan akhir (Vt) atau kecepatan terminal, yaitu pada saat gerak bola sama dengan gaya apung ditambah gaya gesekan fluida. Dalam pemakaian eksperimen harus diperhitungkan beberapa syarat antara lain : 1. Ruang tempat fluida jauh lebih luas dibanding ukuran bola. 2. Tidak terjadi aliran turbulen dalam fluida. 3. Kecepatan v tidak terlalu besar sehingga aliran fluida masih bersifat laminer. 4. Sebuah bola padat memiliki rapat massaρb dan berjari-jari r dijatuhkan tanpa kecepatan awal ke dalam fluida kental memiliki rapat massa ρf, di mana ρb >ρf. Telah diketahui bahwa bola mula- mula mendapat percepatan gravitasi, namun beberapa saat setelah Kecepatan yang tetap ini disebut kecepatan akhir vT atau kecepatan terminal yaitu pada saat gaya berat bola sama dengan gaya apung ditambah gaya gesekan fluida.



Gambar 5.2.2 Gaya yang Bekerja Pada Saat Bola Dengan Kecepatan Tetap. (Sumber: Novianta,2015) 2.3



Fluida Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah



fluida, jelas bahwa bukan benda tegar, sebab jarak antar dua partikel didalam fluida tidaklah tetap. Mekanika zat padat adalah mekanika benda tegar. Seringkali kita harus memasukkan sifat elastisitas zat padat jika sistem yang kita bahas tidak dapat di anggap sebagai benda tegar sejati. Molekul- molekul di dalam fluida mempunyai kebebasan lebih besar untuk bergerak sendiri-sendir (Soebyakto, dkk, 2016). VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA istilah fluida termasuk cairan dan gas. Klasifikasi seperti itu tidaklah selalu jelas. Beberapa fluida, seperti gelas dan ternada mengalir begitu lambat sehingga berperilaku seperti benda padat untuk interval-interval waktu yang biasanya kita gunakan untuk bekerja dengan benda-benda tersebut (Halliday, 1985). Dalam zat cair gaya interaksi antara molekul-molekul, yaitu yang di sebut gaya kohesi, masih cukup besar, karena jarak antar molekul tidaklah terlalu besar. Akibatnya zat cair masih tampak sebagai kesatuan, kita masih dapat melihat batas-batas zat cair. 2.4



Berat dan Massa Berat sebuah benda adalah gaya gravitasional yang dilakukan bumi padanya



berat termasuk gaya , karena itu merupakan besaran vector. Arah dari vector ini adalah arah dari gaya gravitasional, yaitu meuju kepusat bumi. Besar berat dinyatakan sebuah gaya, seperti misalnya pon atau newton. Jika sebuah beda bermassa m dibiarkan jatuh bebas, percepatannya adalah percepatan gravtasi g dan gaya yang bekerja padanya adalajj gaya berat w jika kedua newton kedua. …………………......…..........……………..................................…...(5.2.2) F= ma Keterangan: f = Frekuemsi (Hz) ma = Arus listrik (A) Diterapkan pada benda yang sedang jatuh bebas, maka diperoleh W= m.g



...………...…....……........................…………..………(5.2.3)



Keterangan:



w = Berat suatu benda (kg) m g = Massa g = Gravitasi w dan g adalah besar vector berat dan vector percepatan. Untuk mencegah agar benda jangan jatuh, harus ada gaya ke atas yang besarnya sama dengan W upaya gaya netto sama dengan nol. Telah disebutkan sebelumnya bahwa secara eksperimen telah diketahui bahwa harga g untuk sebuah benda di tempat yang sama adalah sama. Dari disini diproleh bahwa perbandingan berat antara dua benda sama dengan pebandingan massanya. Karena itu neraca kimia, yang sebetulnya merupakan alat untuk VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA membandingkan dua gaya yang berarah ke bawah, dapat juga digunakan untuk membandingkan massa. Telah kita lihat bahwa berat benda, yaitu tarika ke bawah oleh bumi pada benda, adalah besaran vector, sedangkan massa benda adalah besaran skalar. Hubungan kuantitatif antara berat dan massa diberikan olehKarena g berbedabeda dari satu titik ke titik lain di bumi, maka W, yaitu berat benda bermassa m, berbeda juga untuk tempat yang berbeda. Jadi erat benda bermassa 1 kilogram ditempat memiliki g = 9,80 m/s2 adalah 9,80 N; ditempat dengan g = 9,78 m/s2, benda yang sama beratnya hanyalah 9,78 N. Jika berat ini di ukur dengan mengamati pertambahan Panjang pegas dan mengimbanginya, maka beda berat kilogram yang sama di dua tempat yang berbeda, tampak jelas dengan adanya sedikit perbedan rentangan pegas di kedua tempat tersebut. Karena itu berat benda bergantung kepada letak relatifnya terhadap pusat bumi tidk seperti massa yang merupakan sifat intrinsk benda. Penunjukan skala neraca pegas, yang menimbang benda yang sama di bagian bumi yang berbeda, akan memerikan hasil yang berbeda. Dalam ruang tanpa gravitasi berat benda adalah nol, walaupun inersial, yaitu massa benda tetap tidak berubah, sama dengan dipermukaan bumi. Dalam pesawat antariksa yang bebas dari gravitasi, tidak sukar untuk mengangkat balok besi yang besar (W = 0), tetapi tetap saja antariksawan akan merasa sakit kakinya harus menendang balok itu (m ≠ 0). Untuk mempercepat benda dalam ruang bebas gravitasi dibutuhkan gaya yang sama dengan yang dibutuhkan untuk mempercepatnya sepanjang bidang datar licin di permukaan bumi. Tetapi untuk mengangkat benda yng sama melawan tarikan bumi dibutuhkan gaya yang lebih besar di permukaan bumi daripada di tempat yang jauh dari permukaan bumi karena beratnya berbeda. Seringkali yag diberitahukan bukan massa benda, melainkan beratnya. Perepatan (a) yang dihasilkan oleh gaya (F) yang bekerja pada benda yang besar beratnya W dapat diperoleh dengan menggabungkan persamaan 4.2 dan 4.2. Jadi dapat diperoleh.



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA .........…………………………………......................…………..(5.2.4) F = (W/g) Keterangan:



w = Berat suatu benda (kg) g = Percepatangravitasi (m/ ) m = Massa (s) M= W/g ………………..……….....................….....…………….…(5.2.5) Keterangan:



f = Frekuensi (Hz) w = Berat suatu benda (kg) g = Percepatan gravitasi (m/ ) Besaran W/g memegang peranan seperti m dalam persamaan F = Ma dan sesungguhnya tidak lain daripada massa benda yang beratnya sebesar W. 2.5



Massa Jenis dan Berat Jenis Massa jenis dapat diartikan sebagai kerapatan suatu zat, yaitu perbandingan



antara massa zat dengan volumenya. Selain itu bahwa pada zat yang sama dengan wujud yang berbeda memiliki massa jenis yang sama, dan pada zat yang berbeda massa jenisnya berbeda pula.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 (misal besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Satuan massa jenis dalam „CGS (centi-gram-sekon)‟ adalah : gram persentimeter kubik (g/cm3). 1 g/cm3 = 1000 kg/m3. (Eko Julianto,dkk) Berat jenis bisa berubah-rubah. Pada perhitungan berat jenis kita menekankan pada berat. Seperti yang kita ketahui berat benda bisa berubah, tergantung dimana letak benda tersebut berada. sesuai dengan letak benda itu terhadap pusat bumi.Hal ini disebabkan adanya perbedaan besar gaya gravitasi bumi yang tergantung pada jarak pusat massa terhadap bumi. Gravitasi di dua tempat tersebut berbeda, dimana gravitasi di permukaan bumi adalah 9,8 m/s2



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA w ……..............………………..........................….............…......……….(5.2.6) S= v Keterangan:



S = Berat jenis dengan satuan (N/m3) W = Berat benda dengan satuan (kg) V = Volume benda dengan satuan (m3). 2.6



Viskositas Zat Cair Viskositas (η) berhubungan dengan besarnya gaya gesekan antarlapis zat



cair itu, dan juga antara zat cair dengan dinding pipanya. Fluida cair yang mengalir di dalam pipa, jenis alirannya dapat berupa aliran laminer atau aliran turbulen. Kedua jenis aliran itu terkait dengan nilai , massa jenis ( ), dan kelajuan alir (v) zat cair, serta diameter pipa (D) dimana fluida itu mengalir. dimana fluida itu mengalir. Hal itu dinyatakan dalam bilangan Reynold (RE): ρ D ……...............…………..........……….……………………….........….(5.2.7) RE = η



Keterangan: RE= Bilangan Reynold, p=Massa jenis g/c benda (



)



, =Volume



= Diameter pipa (mm)



Ketika Re kecil (< 2000) maka zat cair mengalir secara laminer (setiap bagian zat cair itu mengalir menuruti garis arusnya sendiri, dan garis arus itu tidak pernah saling ber-potongan). Sebaliknya, bila Re besar (> 4000) maka fluida mengalir secara turbulen (terjadi arus pusar). Persamaan diatas memperlihatkan bahwa RE kecil bila



besar. Artinya, keberadaan



yang semakin besar membuat



aliran cenderung laminer. Ketika aliran zat cair itu laminer, maka dikuasai persamaan Poiseuille. Jika zat cair mengalir di dalam pipa sepanjang l, berjejari R, viskositas (kekentalan) , pada debit Q maka persamaan Poiseuille itu dinyatakan: πR3 ∆ P ……………………………………………….……….......................…(5.2.8) Q= 8 l



Keterangan: Q=Debit(m3), r=Jari-jari dalam pipa atau tabung (m), l=Panjang pipa (mm), Ƞ=Koefisien viskositas (Ns/m2). VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA Mengacu persamaan persamaan diatas, pada R, l, dan ∆P yang sama maka Q menjadi kecil bila



besar. Itu disebabkan Q sebanding dengan kelajuan alir zat



cair (v) pada R yang tetap.



Formulasi inilah yang digunakan sebagai dasar



Viskositas meter Ostwald, yaitu pengukuran 2.7



berdasarkan kelajuan alir zat cair.



Hukum Archimedes Hukum Archimedes menjelaskan hubungan antara gaya berat dan gaya ke



atas (gaya apung)pada suatau benda jika dimasukkan kedalam fluida. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), benda yang ada di dalam fluida, beratnya akan berkurang. Sehingga, benda yang diangkat di dalam fluida akan terasa lebih ringan dibandingkan ketika diangkat di darat. Bunyi hukum Archimedes yaitu: “suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.” Dalam konsep Archimedes benda yang dimasukkan kedalam fluida memiliki 3 kategori, yaitu: 1. Benda Tenggelam Keadaan ini terjadi saat massa jenis fluida lebih kecil dari massa jenis benda. Contohnya besi atau baja akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air. Fa < W …………………………………………………………….(5.2.9)



Gambar 5.2.3 Benda tenggelam (Sumber: Ruang guru) VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA 2. Benda melayang Posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada. Keadaan ini terjadi apabila massa jenis fluida sama dengan massa jenis benda. Contohnya telur yang dimasukkan ke dalam air yang ditambahkan seikit garam akan melayang karena massa jenis keduanya sama. Fa = W



…………………………………………………………(5.2.10)



Gambar 5.2.4 Benda melayang (Sumber: Ruang guru) 3. Benda Terapung Keadaan ini terjadi saat massa jenis zat cair lebih besar dari massa jenis benda. Contohnya plastic dan seorofoam yang dimasukkan dalam air. Fa > W



………………………………………………………..(5.2.11)



Gambar 5.2.5 Benda Terapung (Sumber: Ruang guru)



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB III PROSEDUR KERJA 3.1



Alat dan Bahan A



B



E



D



C



F



G



Gambar 5.2.5 (a)Neraca analitik, (b)Kelereng, (c)Gelas ukur, (d)Mikrometer sekrup, (e)Fluida sunlight, (f)meter, (g)Fluida oli 3.2



Prosedur Kerja Pertama-tama Kami menimbang dan mengukur diameter tiap-tiap bola,



dilakukan beberapa kali sesuai petunjuk Asisten, kemudian ukurlah diameter dalam tabung gelas setelah itu tentukan suatu jarak L pada tabung, catat suhu fluida sebelum dan sesudah melakukan pengamatan langkah selanjutnya adalah ukurlah massa jenis fluida sebelum dan sesudah percobaan, gunakan hydrometer, jika tidak, timbang fluida dengan volume tertentu (gunakan gelas ukur dan Neraca analitik digital). Jatuhkan bola tepat di permukaan fluida, amati waktu yang dibutuhkan umtuk sampai batas jarak yang ditentukan, lakukan beberapa kali VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA sesuai petunjuk Asisten setelah itu ulangi bebrapa kali prosedur (6) sesuai petunjuk Asisten, lakukan pula untuk bola yang lain.



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB IV TABEL PENGAMATAN 4.1 Tabel Pengamatan Waktu (sekon) t1 t2 t3



ɵBola (mm)



Jarak (cm)



46,15



10



1,54



1,54



1,56



mgk = 129,4 gr



47,15



20



2,92



2,92



2,94



mgl = 225,9 gr



3



48,15



30



4,33



4,34



4,34



V = 100 mL



4



46,15



10



0,43



0,44



0,45



mgk = 129,4 gr



47,15



20



0,60



0,59



0,60



mgl = 202,7 gr



48,15



30



0,92



0,95



0,94



V = 100 mL



No



Bola



M bola (gr)



1 2



5



Bola I sunlight



Bola II oli



4,9



4,9



6



Keterangan



Hari / Tanggal Praktikum : Sabtu, 16 Oktober 2021 Kelompok / Frekuensi



: VB / III



Nama



: TRI QURNIA YASIN



09320210143



RIO



09320210144



AFRIANSYA



09320210145



MUHAMMAD FAUZAN H



09320210146



Makassar, 28 Oktober 2021 ASISTEN



(NURHASYMIN)



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB V PENGOLAHAN DATA 5.1



Menghitung hubungan t terhadap L a. Untuk Sunlight L1 = 10 cm = 0,1 m



L2 = 20 cm = 0,2 m



t1 =



=



=



t2 =



=



=



t3 =



=



=



L3 = 30 cm = 0,3 m



=1,54 8 8



=2,92 =4,33



b. Untuk Oli L1 = 10 cm =0,1 m



L2 = 20 cm =0,2 m



t1 =



=



=



= 0,44



t2 =



=



=



= 0,59



t3 =



=



=



8



L3 = 30 cm =0,3 m



= 0,93



5.2 Menghitung hubungan hubungan tr2 terhadap L r= a. Untuk Sunlight L1 = 10 cm =0,1 m r1=D1/2



L2 = 20 cm =0,2 m



L3 = 30 cm =0,3 m



r2=D1/2



r3=D1/2



=0,046/2



=0,047/2



=0,048/2



=0,023



=0,0235



=0,024



b. Untuk Oli r1=D1/2



r2=D1/2



r3=D1/2



=0,046/2



=0,047/2



=0,048/2



=0,023



=0,0235



=0,024



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA 5.3 Menentukan massa jenis bola dan massa jenis fluida Untuk Sunlight ρb =



=3



̅3



=3



3



=



3



=



3



=



8



=171,0099709283 = 171,010 Kg/m3 Untuk Oli ρb =



=3



̅3



=3



3



=



3



=



3



=



8



=171,0099709283 = 171,010 Kg/m3 Untuk Sunlight ρf =



=



= = = = = 14,66 Kg/m3 Untuk Oli ρf =



=



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = = = = = 19,3 Kg/m3 5.4 Menentukan Nilai Viskositas “ɳ” dari data yang diperoleh a. Untuk Sunlight L1 = 10 cm =0,1 m



=



L2 = 20 cm =0,2 m



=



3



=



= = =



8 8 8



=



= 2,77388109289 = 2,7739



= = =



8 8



= = 5,49072918022= 5,4907 = =



8



VISKOSITAS FLUIDA



L3 = 30 cm =0,3 m



=



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA 8



=



8



=



8



= 8,492231552 = 8,4922



3



=



8



= 8



=



= 5,5856



b. Untuk Oli L1 = 10 cm =0,1 m



=



L2 = 20 cm =0,2 m



= 3



=



= = =



8 8 8



=



=0,7690173157 = 0,769



= = = =



8 8 88



8



=1,0765036494 = 1,0765 VISKOSITAS FLUIDA



L3 = 30 cm =0,3 m



=



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = 8



=



8



=



8



=



= 1,7698367232 = 1,7698



5.5 Teori Ketidakpastian =



1.



(



)



∆



(



)



∆



(



)



∆ = (



√



)



∆



(



)



∆



= Keterangan : = V = 9L = = = = = = = VISKOSITAS FLUIDA



= =



∆



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = √



2.



3



=√



=√



=√ = = Keterangan : = =



= =



= =



= = = = ∆ = √



=√



=√ VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = √ =√ = 1,4433



= Keterangan : =



=



=



= = = = = =



=



= = √(



∆



)



∆



(



∆



)



= Keterangan : =



=



=



= =



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA =



=



=



= = = ∆



=



= =



=



∆



= √(



)



∆



Keterangan : =



=



=



= =



= = = =



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = √(



∆



)



∆



)



∆



= √ =√ = √ =



= √(



∆



(



)



∆



=√ =√



) + (4,1490)(140,707)



=√ =√ = = Keterangan : =



=



=



= =



= = = = VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = =



= = √(



)



∆



(



Keterangan : =



=



=



= = = = = =



=



=



8



=



8



= 19,6315



= =



VISKOSITAS FLUIDA



)



∆



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA Keterangan : =



=



=



= =



=



=



= = =



0,008134912698



= =



= Keterangan : =



=



=



= = = = = =



8



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA = = = = = (



)



∆



(



)



∆



(



)



∆



∆ = (



√



)



∆



(



)



∆



=√ √ =√



+



√



(4464,528)



=√ =√ =



= = = =105,658



=



∆ ∆



= = VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



= = =0,3892915474003 = =



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB VI ANALISA PENGOLAHAN DATA 6.1 No



Tabel Hasil Pengolahan Data Bola



M



ɵBola



Jarak



Bola



(mm)



(m)



46,15



0,1



1



2



3



∆



(Kg) 1 2



Bola I



0,004



47,15



0,2



3



Sunlig



9



48,15



0,3



46,15



0,1



2,7739



5,4907



8,4922



0,769



1,0765



1,7698



ht 1 2



Bola



0,004



47,15



0,2



3



II



9



48,15



0,3



Oli



6.2



Pembahasan Hasil Pengolahan Data Tabel analisa di atas, setelah dilakukan percobaan dan perhitungan dapat



diketahui bahwa nilai viskositas pertama dari bola I mendekati setengah dari nilai viskositas kedua dan untuk nilai viskositas ketiga sekitar 3 kali lipat dari nilai viskositas pertama. Hal yang mempengaruhi nilai dari viskositas adalah lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai batas jarak yang ditentukan. Semakin lama waktu yang dibutuhkan makan nilai dari viskositas itu semakin tinggi dan sebaliknya semakin sedikit waktu yang dibutuhkan maka nilai viskositas akan semakin kecil. Hal ini juga berlaku untuk Bola II.



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA



BAB VII PENUTUP 7.1



Kesimpulan Semakin besar diameter bola yang dijatuhkan ke dalam fluida maka semakin



besar pula kecepatan bola tersebut jatuh.Semakin besar massa bola yang jatuh ke dalam fluida maka semakin besar pula kecepatan bola tersebut jatuh ke dalamnya.Viskositas sangat mempengaruhi kecepatan suatu benda untuk melewati fluida. 7.2



Saran



7.2.1 Laboratorium Ketertiban dan kebersihan harus tetap dijaga agar dalam melakukan praktikum oleh setiap praktikan didalam laboratorium dapat memberikan kenyamanan baik pada asisten maupun praktikan itu sendiri. 7.2.2 Asisten Semoga asisten tetap mempertahankan keramahannya terhadap para praktikan agar para praktikan dalam melakukan percobaan tetap nyaman demi kelancaran praktikum. 7.2.3 Praktikum selanjutnya Pada praktikum selanjutnya, sebaiknya setiap kegiatan asistensi bisa dilakukan secara offline agar praktikan lebih memahami mengenai kesalahan-kesalahan dalam membuat sebuah laporan serta dapat lebih memahami mengenai percobaan yang diberikan oleh asisten.



7.3



Ayat yang berhubungan



"Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan."(Al Baqarah : 164) 7.4



Makna ayat yang berhubungan dengan percobaan praktikum Alam



adalah



sarana



manusia



untuk



melakukan



penggalian



ilmu



pengetahuan. Seharusnya manusia sebagai khalifah di muka bumi ini mampu menggunakan akalnya untuk menggali lebih dalam ilmu pengetahuan tersebut agar dapat diambil manfaatnya demi kesejahteraan dunia dan akhirat.



VISKOSITAS FLUIDA



PRAKTIKUM FISIKA DASAR I LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI



UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA DAFTAR PUSTAKA Atkins P.W. 1996. Kimia Fisika edisi keempat. Jakarta: Erlangga Budianto, Anwar, 2008. Metode Penelitian koefisien kekentalan Zat Cair.Dengan Menggunakan



Regresi



Linear



Hukum



Stokes.(http://jurnal.sttn-



batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/.../12-anwar157-166.pdf). Dogra, S. Dogra. 2009. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta: UI-Press Giancoli, D.C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Jilid 1 Edisi 7. Jakarta: Erlangga. Hastriawan,



Hedi.



Viskositas.



http://hedihastriawan.wordpress.com/kimia-



fisika/viskositas/. Diakses 20 Juni 2014. Hermawati, maria yeni. 2013. Uji Viskositas Fluida Menggunakan Transduser Ultrasonik Sebagai Fungsi Temperatur dan Akui Sisinya Pada Komputer. Triyana, Nunung. 2011. Viskositas Zat Cair. http://www.scribd.com/. Diakses pada tanggal 20 Juni 2014.



VISKOSITAS FLUIDA