Gaya
Angkat Zat Cair
I.
Tujuan
Percobaan : Menyelidiki
gaya angkat dalam air
II.
Kajian
Teori :
Hukum
Archimedes mengatakan bahwa apabila sebuah benda sebagian atau seluruhnya
terbenam kedalam air, maka benda tersebut akan mendapat gaya tekan yang
mengarah keatas yang besarnya sama dengan berat air yang dipindahkan oleh
bagian benda yang terbenam tersebut. Telah sama-sama kita ketahui bahwa berat
jenis air tawar adalah 1.000 kg/m3, apabila ada sebuah benda yang
terbenam kedalam air tawar; maka berat benda tersebut seolah-olah akan
berkurang sebesar 1.000 kg untuk setiap 1 m3 air yang dipindahkan.
Konsep ini akan lebih jelas bila diterangkan dengan gambar dibawah ini.
Berat benda pada saat diudara dan
setelah terbenam dalam air tawar. Pada saat ditimbang diudara benda misalnya mempunyai
berat 4.000 kg pada skala pengukur berat, sedang setelah dimasukan kedalam air
berat benda menjadi 3.000 kg. Padahal masa benda tidak berubah, berkurangnya berat benda tersebut diakibatkan adanya gaya tekan keatas dari air yang dipindahkan oleh bagian benda yang ada didalam air (force of buoyancy), dengan arah kerja gayanya mengarah keatas, sedang garis kerja gayanya segaris dengan garis kerja dari gaya berat benda.
berat benda menjadi 3.000 kg. Padahal masa benda tidak berubah, berkurangnya berat benda tersebut diakibatkan adanya gaya tekan keatas dari air yang dipindahkan oleh bagian benda yang ada didalam air (force of buoyancy), dengan arah kerja gayanya mengarah keatas, sedang garis kerja gayanya segaris dengan garis kerja dari gaya berat benda.
III.
Metode
Percobaan
Alat dan Bahan :
1.
Dasar Statif
2.
Kaki statif
3.
Batang statif panjang
4.
Penggaris logam
5.
Neraca pegas 1,5 N
6.
Gelas kimia
7.
Jepit penahan
8.
Balok pendukung
9.
Air
10. Tabung
plastik berpeluru
Persiapan
Percobaan
Langkah Percobaan :
1. Mengisi
gelas kimia kira-kira peluru dapat tercelup sempurna pada kedalaman 10 cm.
2. Menimbang
berat tabung plastik berpeluru di udara dengan neraca pegas, misalnya W.
3. Menurunkan
balok pendukung sehingga alas tabung plastik berpeluru tercelup ke air sedalam
2 cm.
4. Mengamati
dan catat hasil penunjukkan neraca pegas.
5. Mengulangi
langkaj ke-3 dan 4 untuk kedalaman alas tabung plastik berpeluru tercelup ke
air sedalam 4 cm, 6 cm, 8 cm, dan 10 cm.
IV.
DATA
DAN ANALISIS
1.
Data
Penunjukkan
neraca pegas, saat wadah berpeluru di udara (W±0,1) N = 0,6
Saat wadah ke peluru terhadap ke
air sedalam
|
|||||
(2,0 ±0,1)
cm
|
(4,0±0,1)
cm
|
(6,0±0,1)
cm
|
(8,0±0,1)
cm
|
(10,0±0,1)
cm
|
|
Penunjuk neraca pegas
(Wa-0,1) N
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
0,1
|
0,1
|
Gaya angkat F=W-Wa
|
0.2
|
0,4
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
2.
Analisis
Berdasarkan
data yang diperoleh diketahui bahwa berat peluru di udara adalah (0,6±0,1)N.
Sedangkan berat peluru dalam air pada kedalaman 2 cm adalah 0,4 N, pada
kedalaman 4 cm adalah 0,2 N, pada kedalaman 6 cm sebesar 0,1 N, pada kedalaman
8 cm sebesar 0,1 N, dan pada kedalaman 10 cm sebesar 0,1 N. Sehingga dapat
dihitung besar gaya angkat peluru pada setiap kedalaman berturut-turut sebesar 0,2
N, 0,4 N, 0,5 N, 0,5 N, dan 0,5 N.
Dari
percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil gaya angkat dalam air di
kedalaman 2cm, 4cm, 6cm, 8cm, dan 10cm masing-masing sebesar 0,2 N, 0,4 N, 0,5 N, 0,5 N, dan 0,5 N.
Hasil tersebut masih belum sesuai dengan teori yang menyatakan semakin dalam
kedalaman suatu benda maka semakin besar gaya angkatnya. Dari hasil percobaan
tercatat di kedalaman 6cm, 8cm, dan 10cm gaya angkatnya sama yaitu 0,5N. Hal
dikarenakan beberapa faktor, antara lain kurang keakuratan dalam mengukur berat
peluru di udara maupun di air, karena ketika mengukur berat peluru tidak
digantungkan pada statif melainkan hanya digantung dengan tangan sehingga tidak
stabil dan mempengaruhi pengukuran. Selain itu masih ragunya kepatan dari kedalaman (h) karena penggaris yang digunakan
tebal dan gelas kimia tidak bisa ditandai dengan alat tulis karena terbuat dari
kaca dan skalanya bukan cm melainkan mL.
V.
Kesimpulan
1. Besarnya
kecilnya gaya ke atas tergantung pada jumlah berat beban yang ada dalam tabung
plastik.
2. Semakin
dalam tabung plastik berpeluru dicelupkan ke dalam gelas kimia, maka gaya ke
atas yang ditimbulkan semakin besar.
LAMPIRAN
·
Gaya angkat
F
= ( Wa – W ) N
F 2 =
0,6-0,4 = 0,2 N
F4 =
0,6-0,2 = 0,4 N
F6 =
0,6-0,1 = 0,5 N
F8 =
0,6-0,1 = 0,5 N
F10 = 0,6-0,1 = 0,5 N
Tidak ada komentar:
Posting Komentar