Laporan Viskositas

SILAKAN YANG GRATIS YANG GRATIS
wkwkw

yaaa berhubung di rumah ada bekas laporan yg nganggur ya oleh si geje di kopi dah kesini

inget kopi jd gak ngantuk!!!

hebat bener yaaah hihihi

yup betul sekali gejeers karena ada kafeinnya!!
hahaa makin gak nyambung
ya suda silakan lanjutkan




Bab I
Pendahuluan


1.1 Latar Belakang

Suatu zat cair memiliki kemampuan tertentu sehingga suatu padatan yang dimasukan kedalammya mendapat gaya tahanan 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 akan mengalami sejumlah perlambatan hingga mencapai gerak lurus beraturan. Gerakan bola kecil menjelaskan bahwa adanya suatu kemampuan yang dimiliki zat cair sehingga kecepatan bola berubah. Hambatan-hambatan itulah yang kita namakan sebagai kekentalan (viskositas). Akibat viskositas zat cair itulah yang menyebabkan terjadinya perubahan yang cukup drastis terhadap kecepatan batu. Seperti apa viskositas atau kekentalan itu ? apa saja yang mempengaruhi viskositas ? dan mengapa terjadi pengurangan laju atau kecepatan bola pada saat dimasukkan dalam zat cair ? Hal inilah yang akan dibahas pada praktikum kali ini.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan diadakannya praktikum kali ini antara lain :
Agar praktikan dapat memahami bahwa gaya gesek yang dialami benda bergerak didalam fluida berkaitan dengan kekentalan fluida tersebut.
Agar praktikan dapat menentukan faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi nilai kekentalan fluida.
Agar praktikan dapat memahami dan menjelaskan tentang adanya penurunan kecepatan pada bola yang dimasukan dalam fluida.
Agar praktikan dapat menjelaskan tentang konsep Hukum Stokes.
Agar praktikan dapat menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan Hukum Stokes.

Bab II
Tinjauan Pustaka

Fluida yang riil memiliki gesekan internal yang besarnya tertentu yang disebut dengan viskositas. Viskositas ada pada zat cair maupun gas dan pada intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisian pada fluida pada waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati lainnya. Dengan adanya viskositas, kecepatan lapisan-lapisan fluida tidak seluruhnya sama. Lapisan fluida yang terdekat dengan dinding pipa bahkan sama sekali tidak bergerak (v = 0), sedangkan lapisan fluida pada pusat aliran memiliki kecepatan terbesar. Pada zat cair, viskositas disebabkan akibat adanya gaya-gaya kohesi antar molekul.
Dalam fluida ternyata gaya yang dibutuhkan (F), sebanding dengan luas fluida yang bersentuhan dengan setiap lempeng (A), dan dengan laju (v) dan berbanding terbalik dengan jarak antar lempeng (l). Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakan suatu lapisan fluid dengan kelajuan tetap v untuk luas penampang keping A adalah


F = η A v
l


Dengan viskositas didefinisikan sebagai perbandingan regangan geser (F/A) dengan laju perubahan regangan geser (v/l).

Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa :
Makin besar luas keping (penampang) yang bersentuhan dengan fluida, makin besar gaya F yang diperlukan sehingga gaya sebanding dengan luas sentuh (F ≈ A). Untuk luas sentuh A tertentu, kelajuan v lebih besar memerlukan gaya F yang lebih besar, sehingga gaya sebanding dengan kelajuan (F ≈ v).

Hukum Stokes
Viskositas dalam aliran fluida kental sam saja dengan gesekan pada gerak benda padat. Untuk fluida ideal, viskositas η = 0 sehingga kita selalu menganggap bahwa benda yang bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang disebabkan fluida. Akan tetapi, bila benda tersebut bergerak dengan kelajuan tertentu dalam fluida kental, maka benda tersebut akan dihambat geraknya oleh gaya gesekan fluida benda tersebut. Besar gaya gesekan fluida telah dirumuskan


F = η A v = A η v = k η v
l l


Koefisien k tergantung pada bentuk geometris benda. Untuk benda yang bentuk geometrisnya berupa bola dengan jari-jari (r), maka dari perhitungan laboraturium ditunjukan bahwa

k = 6 п r


maka

F = 6 п η r v



Persamaan itulah yang hingga kini dikenal dengan Hukum Stokes.



Dengan menggunakan hukum stokes, maka kecepatan bola pun dapat diketahui melalui persamaan (rumus) :


v = 2 r2 g (ρ – ρ0)
9 η










Bab III
Metode Praktikum


3.1 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakakan pada praktikum kali ini antara lain :
Tabung gelas tempat zat cair yang dilengkapi dua karet gelang.
bola kecil dari plastik dengan ukuran dan berat jenis yang berbeda-beda.
Mistar dan micrometer sekrup.
Saringan bertangkai untuk mengambil bola.
Larutan gliserin.
Stopwatch.
Tabung reaksi.
Pinset.

3.2 Prosedur Praktikum

Adapun hal-hal yang dilakukan saat melakukan praktikum pipa U antara lain :
Gunakan 2 bola dengan ukuran yang berbeda.
Timbang dan ukur diameter masing-masing bola sebanyak 3 kali.
Siapkan tabung gelas berisi fluida yang telah dilengkapi dengan karet dengan jarak tertentu. (5 cm dari atas dan 5 cm dari dasar tabung reaksi).
Lepaskan bola dengan menggunakan pinset agar bola tidak mendapat kecepatan awal. (pastikan bola dilepaskan ketika bola berada pada posisi yang cukup dekat dengan fluida).
Ukur waktu yang diperlukan bola saat bola tepat melewati karet hingga bola mencapai batas karet yang berada dibagian bawah.
Ubah jarak kedua karet tersebut.
Lakukan hal yang sam terhadap bola dengan ukuran lainnya.
Lakukan percobaan sebanyak 3 kali.





Bab IV
Hasil dan Pembahasan


4.1 Hasil


Bola kecil = 0.3 gr =) 0.3 . 10-3 kg.
Bola sedang= 0.5 gr =) 0.5 . 10-3 kg.




Bola Ø

(m) < Ø> ± Δ Ø

Massa (m)

(kg) ± Δm

1. 8.85 x 10-3
1. 0.5 x 10-3

2. 8.90 x 10-3 2. 0.5 x 10-3
3. 8.87 x 10-3 3. 0.5 x 10-3

1. 7.695 x 10-3
1. 0.3 x 10-3

2. 7.66 x 10-3 2. 0.3 x 10-3
3. 7.62 x 10-3 3. 0.3 x 10-3

Ket :

B1 =) bola sedang
B2 =) bola kecil

B1 (bola sedang)

Volume rata-rata = 1 п r3
6
= 1 п (8.87 x 10-3) = 3.65 x 10-7 m3
6

∆v = √|dv |2 | Δ Ø |2
| d Ø|
= √|1/2  Ø2| | Δ Ø |2
= √|1/2x3.14x7.87x10-5| (1.33x10-3)2
= 1.64 x 10-7

Massa jenis (ρ) =) ρ = m
v
= 0.5 x 10-3 = 0.14 x 104 kg/m3
3.65 x10-7
∆ ρ = √|dρ|2 |∆v|2 + |dρ|2 |∆m|2 ; ∆m = 0
|dv| |dm|
= √(0.5x 10-3)2 (1.64 x 10-7)2 + 0
1.33 x 10-13
= 7.49 x 10-2

Jari-jari (r1) = Ø = 4.435 x 10-3 m
2

(r1)2 = 19.36 x 10-6 m
B2 (bola kecil)

Volume rata-rata = 1 п r3
6
= 1 п (7.66 x 10-3)3 = 2.35 x 10-7 m3
6
∆v = √|dv |2 | Δ Ø |2
| d Ø|
= √|1/2  Ø2| | Δ Ø |2
= √|1/2x3.14x5.87x10-5| (1.5x10-3)2
= 1.38 x 10-7

Massa jenis (ρ) =) ρ = m
v
= 0.3 x 10-3 = 0.13 x 10-4 kg/m3
2.35 x 10-7


∆ ρ = √|dρ|2 |∆v|2 + |dρ|2 |∆m|2 ; ∆m = 0
|dv| |dm|
= √(0.3x 10-3)2 (1.38 x 10-7)2 + 0
5.52 x 10-13
= 7.49 x 10-2

Jari-jari (r2) = Ø = 3.83 x 10-3 m
2

(r2)2 = 14.67 x 10-6 m

Massa jenis fluida = 1.2563 x 103 kg/m3


d1 = 29.6 cm


Bola sedang Bola kecil
t1 1.10 1.37
t2 1.34 1.32
t3 1.06 1.22
trata-rata ± SD 1.17 ± 0.081 1.303 ± 0.046
B1 (bola sedang)

1 = 1 = 0.85
t 1.17



B2 (bola kecil)

1 = 1 = 0.77
t 1.303





Cara I

v = 2 r2 g (ρ – ρ0)
9 η



grafik







a = 0.52
b = 17.483.1
c = 1







Berdasarkan grafik tersebut, maka didapatkan nilai viskositas :

η = 2 g (ρ – ρ0) = 2x9.78(1.2563-1)10-3
b.d.9 9x17.483.1x296x10-3
= 1.07 x 10-4 Ps


Cara II

Bola kecil (B2)


t1 t1 t1 t ± SD
d2 (27.6 cm) 1.25 1.22 1.31 1.23 ± 0.0514
d3 (24.6 cm) 1.16 1.19 1.04 1.13 ± 0.0393
d4 (19.6 cm) 1.00 0.90 0.81 0.90 ± 0.0605


grafik






a = 0.12
b = 4.022
c = 0.997






Berdasarkan grafik tersebut, maka didapatkan nilai viskositas :

η = 2 g (ρ – ρ0)b = 2x9.78(1.2563-1)10-3 x 4.022
9 9

= 3.286 x 10-2 Ps


4.2 Pembahasan

Untuk mendapatkan nilai viskositas dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

Cara I

v = 2 r2 g (ρ – ρ0)
9 η

d = 2 r2 g (ρ – ρ0)
t 9 η

1 = 2 r2 g (ρ – ρ0) r2
t d 9 η



y = b x




b = 2 g (ρ – ρ0)
d 9 η


Sehingga dari persamaan tersebut didapat nilai viskositas sebesar :


η = 2 g (ρ – ρ0) = 1.07 x 10-4 Ps
b.d.9

Cara II

d = 2 r2 g (ρ – ρ0)
t 9 η


t = 9 η
d 2 r2 g (ρ – ρ0)

t = 9 η d
2 r2 g (ρ – ρ0)



Y = b x


b = 9 η
2 r2 g (ρ – ρ0)

Sehingga dari persamaan tersebut didapat nilai viskositas sebesar :

η = 2 r2 g (ρ – ρ0) b = 3.286 x 10-2 Ps
9

Untuk nilai deviasi diameter (Ư) dapat digunakan rumus :


∆ Ø = 1/n √n ∑x2 – (∑x)2
n-1

Untuk nilai deviasi waktu (∆t) dapat digunakan rumus :


∆ t = 1/n √n ∑x2 – (∑x)2
n-1
Untuk nilai deviasi massa (∆m) dapat digunakan rumus :

∆ m = 1/n √n ∑x2 – (∑x)2
n-1
Untuk nilai deviasi volume (∆v) dapat digunakan rumus :

∆v = √|dv |2 | Δ Ø |2
| d Ø|

Untuk nilai deviasi volume (∆v) dapat digunakan rumus :

∆ ρ = √|dρ|2 |∆v|2 + |dρ|2 |∆m|2
|dv| |dm|


Nilai koefisien viskositas yang kurang dari 1 mengambarka bahwa zat cair yang digunakantidak terlalu pekat, sehingga kecepatan bola pun tidak turun terlalu jauh.
Pada perhitungan dengan menggunakan cara I dan cara II terdapat perbedaan yang cukup jauh. Hal ini mungkin terjadi akibat adanya kesalahan pada saat pencatatan waktu, sehingga hasil yang didapatkan pun berbeda cukup jauh.
Dalam praktikum ini dihitung nilai standar deviasi, hal ini dikarenakan pada praktikum ini dilakukan pengukuran dan perhitungan secara langsung dengan masing-masing pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali.
Untuk nilai deviasi massa (∆ m ) adalah nol (0) akibat pengukuran massa pada timbangan yang menunjukan angka atau nilai yang sama pada 3 x pengukuran (penimbangan).
Bab V
Penutup



5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan kali ini adalah
Kekentalan zat cair (viskositas) mengakibatkan terjadinya perubahan laju atau kecepatan bola.
Semakin besar nilai koefisien kekentalan zat cair semakin lambat kecepatan benda yang dimasukan kedalamnya.
Luas penampang mempengaruhi besar koefisien zat cair.
Waktu yang diperlukan benda untuk mencapai titik tertentu tergantung dari berat massa zat tersebut.


5.2 Saran

Dalam melakukan praktikum ini diharapkan praktikan dapat lebih akurat dalam melakukan pengukuran karena keakuratan pengukuran akan sangat menentukan nilai perhitungan nilai koefisien kekentalan zat cair maupun nilai-nilai lainnya. Untuk praktikum selanjutnya diharapkan tidak terjadi lagi keterbatasan alat atau pun rusaknya alat sehingga praktikum pun dapat dilaksanakan dengan baik dan sempurna.


Daftar Pustaka



Foster, Bob.2004. Fisika Untuk SMA kelas I semester 2. Jakarta :
Giancoli.1998.Fisika Jilid I Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Kanginan, Marthen. 2004. Fisika Untuk SMA kelas XI semester 1. Jakarta:
Erlangga.