laporan pratikum fisika dasar "VISKOMETER STOKES'

VISKOMETER STOKES

BAB I

PENDAHULUAN

A. TUJUAN

Menentukan koefisien viskositas minyak pelumas

B. PRINSIP TEORI

Viskositas adalah suatu pernyataan “tahanan untuk mengalir” dari suatu sistem yang mendapatkan suatu tekanan. Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu. Viskositas dispersi koloidal dipengaruhi oleh bentuk partikel dari fase dispersi. Koloid-koloid berbentuk bola membentuk sistem dispersi dengan viskositas rendah, sedang sistem dispersi yang mengandung koloid-koloid linier viskositasnya lebih tinggi. Hubungan antara bentuk dan viskositas merupakan refleksi derajat solvasi dari partikel. Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temeratur dinaikan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur. Cara menentukan viskositas suatu zat menggunakan alat yang dinamakan viskometer. Kita definisikan viskositas fluida, dinotasikan dengan (“eta”) sebagai rasio tegangan geser, F/A, dengan laju tegangan :

Ƞ = Tegangan GeserLaju renggangan = FAvl

            Dengan mengatur kembali persamaan, kita lihat bahwa gaya yang dibutuhkan untuk melakukan gerakan berbanding lurus dengan laju : (Young,2002:76).

F = Ƞ A vl

Fluida yang mengalir dengan mudah sepertu air atau minyak tanah, memiliki viskositas yang lebih kecil daripada cairan kental seperti madu atau oli motor. Viskositas seluruh fluida sangat tergantung pada suhu, bertambah untuk gas, dan berkurang untuk cairan saat suhu meningkat (Welty, 2004:124).

μ = 2,6693 × 10^-6 MTσ2Ωμ

          dimana μ adalah viskositas, dalam pascal sekon; T adalah temepratur absolut, dalam K: M adalah berat molekuler: σ adalah “diameter tumbukan”, sebuah parameter Lennard-Jones (Munson, 1988:210).

Koefisien viskositas secara umum di ukur dengan dua metode:

1. Bergerak secara acak dari lapisan satu ke lapisaan lain yang berbeda kecepatan Viskometer Ostwald: Waktu yang dibutuhkan untuk mengalirnya sejumlah tertentu cairan dicatat, dan h dihitung dengan hubungan

Ƞ = π ∆PR4tδVl

       Umumnya koefisien viskositas dihitung dengan membandingkan laju aliran cairan dengan laju aliran yang koefisien viskositasnya diketahui. Hubungan itu adalah (Anonim,2009).

ƞƞ = d1.t1d2.t2

2. Metode Bola Jatuh: Metode bola jatuh menyangkut gaya gravitasi yang seimbang dengan gerakan aliran pekat, dan hubungannya adalah:

Ƞ = 2rb2db-dg9v

        dimana b merupakan bola jatuh atau manik-manik dan g adalah konstanta gravitasi. Apabila digunakan metode perbandingan, kita dapatkan

Ƞ1Ƞ2 = db-dt1db-dt2

(Dogra, 1990).

Viskositas gas pada tekanan rendah dapat diduga melalui teknik yang berpijak pada teori yang mapan, namun belum ada landasan teoritis yang sebanding untuk pendugaan viskositas zat cair. Tentu saja viskositas zat cair berbeda sekali dengan viskositas gas; yakni, secara numerik harga viskositas zat cair jauh lebih besar, dan harga itu berkurang dengan cepat bila temperatur bertambah. Gejala viskositas pada tekanan rendah terutama oleh perpindahannya momentum akibat tumbukan antara molekul-molekul yang (Reid dkk,1990).

Dalam fluida, konsep tekanan memegang peranan pentin. Gaya ke atas yang timbul pada benda yang tercelup disebabkan adanya dalam fluida. Demikian pula, fluida akan bergerak atau mengalir karena adanya perbedaan tekanan pada dua bagian yang berbeda pada fluida.semakin kecil luas permukaan benda dimana gaya bekerja akan menyebabkan tekanan yang semakin besar oleh karena itu, tekanan didefinisikan sebagai gaya persatuan. Sedikit berbeda dengan tekanan pada zat padat, tekanan yang dihasilkan oleh fluida menyebar ke segala arah. Sementara pada zat padat, tekanan yang dihasilkan hanya ke arah bawah. Tekanan di dalam fluida tak bergerak yang diakibatkan oleh gaya gravitasi disebut gaya atau tekanan hidrostatika

BAB II

METODOLOGI

A. WAKTU DAN TEMPAT

                   Praktikum dilaksanakan di laboratorium MIPA Universitas Jambi, pada 11    April 2012, pukul 09.00-10.00.

B. ALAT DAN BAHAN

·         Gelas ukur

·          Bola plastik

·         Olie ukuran SAE 20

·         Mistar

·         Penjepit

·         Mikrometer sekrup

·         Olie ukuran SAE 40

·         Stopwatch

·         Neraca

·         Saringan pelastik

C. PROSEDUR PERCOBAAN

a)      Menyiapkan alat dan peralatan lain yang telah diberikan spesifikasi datanya.

Gelas ukur A berisi olie SAE 20 dengan masa = 550,6 gr dan volume = 250ml

Gelas ukur Bberisi olie SAE 40 dengan masa = 520,66 dan volume =250ml

b)      Mengukur jari-jari bola dengan mokrometr sekrup lalu menimbang beratnya dengan neraca untuk menentukan ρ₂

c)      Memberi tanda dan ukur jarak yang akan ditempuh bola pada alat ukur (d)

d)     Menjatuhkan bola perlahan-lahan pada gelas ukur A dan catat waktunya dengan memakai stopwatch, untuk jarak (d) yang telah diberi tanda lakukan 3X ulangan

e)      Ulangi d untuk gelas ukur B

f)       Buat hasil pengamatan dalam tabel

BAB III

HASIL DAN KESIMPULAN

A.    DATA HASIL PENGAMATAN

No	Obyek	Massa (gr)	Volume (ml)	Jarak (cm)	Waktu (detik)	Massa bola (gr)	jari-jari bola (cm)
1.	Oli SAE 20	550,6	250	16 cm	T1=25,2 T2=26,01 T3=26,00	0,10	3,10
2.	Oli SAE 40	520,66	250	16 cm	T1=27,9 T2=28,2 T3=28,1	0,10	3,10

TUGAS

1.      Apa yang dimaksud dengan koefisien viskositas suatu zat !

2.      Hitunglah koefisien viscositas ( kekentalan ) oli SAE 20 dan SAE 40 !

B.     PEMBAHASAN SOAL

C. KESIMPULAN

           

DAFTAR PUSTAKA

M. Nazri. 2012. Penuntun Praktium Fisika Dasar, Jambi: Universitas Jambi.

laporan pratikum fisika dasar "HIDRODINAMIKA"

HIDRODINAMIKA

PENDAHULUAN

A. TUJUAN

Ø  Menentukan jarak pancar zat cair yang mengalir

Ø  Menentukan volume / debit zat cair yang mengalir

B. PRINSIP TEORI

Hidrodinamika merupakan cabang ilmu dari bidang mekanika fluida yang mempelajari tentang kajian teoritis/metamatis dari prilaku fluida yang diidealisasikan dan tanpa geseran. Dimana dalam aplikasi bidang perkapalan sangat fundamental pada tahap analisa prilaku fluida air terhadap kapal.

Hidrodinamika adalah ilmu yg berhubungan dengan gerak liquid dalam skala makroskopik.

Lebih penting lagi, hidrodinamika bisa ditinjau sebagai matematika terapan karena ia berhubungan dengan perlakuan matematika dari persamaan-persamaan dasar untuk fluida kontinum yang diperoleh dari dasar-dasar hukum newton.

Hidrodinamika juga merupakan dasar dari hidrolika dan oseanografi. Konsep fisis dari hidrodinamika adalah focus dari ilmu hidrodinamika untuk mengerti fenomena fisis melalui formulasi matematis.

Hidrodinamika adalah Ilmu yang mengkaji tentang zat cair yang bergerak , PersamaanBernoulli merumuskan hubungan antara tekanan, Kecepatan dan tinggi tempat suatu aruszat yang bergerak (mengalir) sbb:

Karena kedua permukaan zat cair tersebut berhubungan dengan udara luar.

P₁ = P₂ = P₃ = Tekanan udara Luar

Jadi :

Vı = Kecepatan turunya zat cair dalam bejana, dan harganya sangatkecil

Sehingga dapat diabaikan maka V1 = 0. Dengan demkian diperoleh :

V₂ = 2.G. h

Debit air adalah banyaknya air yang mengalir pada suatu pembuluh tertentu dengan luas penanmpang A, yang dirumus sbb:

Q = V.A

Untuk menentukan besar volume air yang keluar dari lubang pembuluh / penampang dalam jangka waktu (t) tertentu, digunakan rumus sbb:

V = Q.t

x

AIR

Mistar

BAB II

METODOLOGI

A. WAKTU DAN TEMPAT

                   Praktikum dilaksanakan di laboratorium MIPA Universitas Jambi, pada 21    Maret 2012, pukul 09.00-10.00.

B. ALAT DAN BAHAN

·         Tabung bonzana

·         Stopwatch

·         Mistar

·         Ember plastik

·         Gelas piala

·         Jangka sorong

·         Air

·         serbet

C. PROSEDUR PERCOBAAN

a)      menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan

b)      kemudian memberi lubang kecil pada tabung bonanza sehingga dapat ditentukan luas penampangnya, dan mengukur diameternya

c)      memasukkan air ke dalam tabung, sebelumnya lubang ditutup dengan jari tangan hingga air tak mengalir lagi.

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

e)      Melepaskan jari dari lubang tabung tersebut, bersamaan dengan itu maka jalankan stopwatch

f)       Mencatatat waktu yang diperlukan sampai zat cair itu berhenti mengalir.

g)      Mengukur jarak pancar air pertama yang mengalir keluar dengan mistar yang telah disiapkan didasar tabung.

h)      Melakukan c sampai f dengan 3X ulang

i)        Mengulangi percobaan untuk tinggi permukaan air yangberbeda

j)        Catat hasil pengamatan pada suatu tabel.

BAB III

HASIL DAN KESIMPULAN

A. DATA HASIL PENGAMATAN

No	Tinggi air (h) (cm)	Diameter (cm)	Jarak (X) (cm)	Waktu (t) (cm)
1.	Tabung A 45 cm	Tabung A 0,76 cm	Tabung A X1= 33 cm X2= 33 cm X3= 34 cm	Tabung B t1 = 31,89 s t1 = 30,60 s t3 = 30,43 s
2.	Tabung B 45 cm	Tabung B 0,86 cm	Tabung B X1= 28 cm X2= 29 cm X3=28 cm	Tabung B t1= 20,83 s t2 = 20,31s t3 =20,79 s

TUGAS

1.      Dengan memakai rumus hitung kecepatan air yang mengalir, debit air dan volume air yang keluar

2.      Kesimpulan apa yang dapat saudara ambil dari percobaan yang saudara lakukan?

B. PEMBAHASAN SOAL

1. Kecepatan Air Mengalir (V)

V₂ = 2.G.h

·         Tabung A dan Tabung B

h = 45 cm = 0,45 m

V2 = 2.G.h

      = 2.10.0,45 m

      = 9 m/s

·         Debit Air (Q)

Debit Air Tabung A

Q = V.A

A =

   =  

   =

   =  

   = 0,453 cm² =

Q = V.A

   =

         =

Volume Air yang keluar dari Tabung A

t rata-rata =     

                 =

= 30,97 s

V = Q.t

   = 4,077.10^-4 m³/s x 30,97 s

   = 0,0126 m³/s²

Debit Air Tabung B

Q = V.A

A =

=

=

=

= 0,58 cm² = 5,8.10^-5 m²

Q = V.A

=

=

Volume Air yang keluar dari Tabung B

t rata-rata =

=

=20,64 s

V = Q.t

   = 5,22.10^-4 m³/s x 20,64 s

   = 0,01077 m³/s²

C. KESIMPULAN

Kesimpulan dari percobaan ini adalah :

v  Luas Penampang sangat berpengaruh pada kecepatan air yang mengalir, debit air dan volume air yang keluar pada tabung bonanza

v  Semakin kecil luas penampang (diameter tabung), maka semakin besal debit yang dihasilkan.

DAFTAR PUSTAKA

Ø  M. Nazri. 2012. Penuntun Praktium Fisika Dasar, Jambi: Universitas Jambi.

Ø  http://www.scribd.com/doc/37715383/LAPORAN-praktikum-hidrostatis

Ø  http://www.scribd.com/doc/85127674/hidro-awal