LAPORAN PRAKTIKUMFISIKA DASARMODUL 9KOEFISIEN KEKENTALAN ZAT CAIR

KELOMPOK: 7NAMA ANGGOTA: - Lulu Labida (031) Trian Bintapur (032) Bobby A. Palem (033) Rommy Adithya Mirhadi (034) Adinda Nurfadillah (035)TANGGAL/JAM : 4 Desember 2009/13.00-15.00 WIBASISTEN: Jeihan V. Allisa

TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJAJARAN2009BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangDalam kehidupan sehari-hari sebenarnya kita telah sering menyaksikan adanya gesekan yang dialami benda saat bergerak di dalam fluida, baik itu fluida yang terisi dengan gas atau fluida yang terisi dengan zat cair. Jika mengamati gerak jatuh bebas sebuah benda melalui zat cair, misalnya sebuah kelereng melalui air di dalam aquarium yang airnya cukup dalam, tampaklah mula-mula kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat kemudian setelah kelereng menempuh jarak cukup jauh, akan tampak kelereng bergerak lurus beraturan (kecepatan tetap), walaupun berat kelereng lebih besar daripada gaya ke atas pada kelereng oleh air. Ini berarti bahwa disamping kedua gaya tersebut masih ada gaya lain yang bekerja pada kelereng. Gaya yang ketiga ini adalah gaya gesekan yang bekerja pada kelereng yang disebabkan oleh kekentalan zat cair. Dalam praktikum ini akan dihitung nilai koefisien kekentalan zat cair (campuran air dan gliserin).

1.2TujuanTujuan dari praktikum ini adalah: Memahami bahwa gaya gesekan yang dialami benda bergerak di dalam fluida, gas dan zat cair berkaitan dengan kekentalan fluida tersebut. Menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan Hukum Stokes.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Kerapatan zat cair merupakan salah satu indikator kekentalan zat cair. Semakin kental suatu zat cair maka kerapatan yang dimiliki zat cair tersebut semakin besar pula. Hukum Stokes juga berlaku di kekentalan zat cair.

2.1Kekentalan (Viscosity)Kekentalan adalah sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser () pada waktu bergerak atau mengalir. Kekentalan disebabkan adanya kohesi antara partikel zat cair sehingga menyebabkan adanya tegangan geser antara molekul-molekul yang bergerak. Zat cair ideal tidak memiliki kekentalan. Kekentalan zat cair dapat dibedakan menjadi dua yaitu kekentalan dinamik () atau kekentalan absolute dan kekentalan kinematis (v).Dalam beberapa masalah mengenai gerak zat cair, kekentalan dinamikdihubungkan dengan kekentalan kinematik sebagai berikut:

dengan adalah rapat massa zat cair (kg/m3).Kekentalan kinematik besarnya dipengaruhi oleh temperatur (T), padatemperatur yang tinggi kekentalan kenematik zat cair akan relatif kecil dan dapatdiabaikan.

dengan T adalah suhu zat cair (..C)

Zat cair Newtonian adalah zat cair yang memiliki tegangan geser () sebanding dengan gradien kecepatan normal terhadap arah aliran. Gradien kecepatan adalah perbandingan antara perubahan kecepatan dan perubahan jarak tempuh aliran. Hubungan tegangan geser dan gradien kecepatan normal dari beberapa bahan.

Bila fluida Newtonian dan aliran yang terjadi adalah laminer maka berlakuhubungan:

dimana :t = tegangan geser (kg/m2) = kekentalan dinamis (kg/m.det)n = kekentalan kinematis (m2/det)r = densitas fluida (kg/m3)

= gradien kecepatan

2.2Hukum StokesJika ada benda bergerak dalam aliran yang steady (tunak), maka bola akan mendapat gaya gesekan yang menurut Sir George Stokes besarnya adalah:Fs = 6rv = viskositas r = jari-jari bolav = kecepatan relatif bola terhadap cairanFs = gaya stokesPada bola terdapat 3 macam gaya, yaitu gaya berat, gaya Archimedes, dan gaya Stokes. Persamaannya:W Fs FA = m.a

r3g - r3og - 6rv = r2a

V = Keterangan:a = percepatan bendag = percepatan gravitasiVb = volume bendab = massa jenis bendaf = massa jenis fluida

BAB IIIMETODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahana. Alat: Tabung gelas tempat zat cair yang dilengkapi dengan dua karet gelang. Mistar dan mikrometer sekrup. Termometer. Saringan bertangkai untuk mengambil bola. Stopwatch. Piknometer. Neraca torsi / neraca analitis. Kertas grafik.

b. Bahan: 3 bola kecil dari plastik dengan ukuran dan berat jenis yang berbeda-beda. Zat cair: minyak goreng, syrup dan oli. Air. Larutan Gliserin(Fluida).

3.2 Prosedur Praktikuma. Gunakan 3 buah bola dengan ukuran berbeda-beda ( besar, sedang dan kecil). Ukurlah diameter masing-masing sebanyak 3 kali untuk tiap bola pada tempat yang berbeda-beda. Gunakanlah mikrometer sekrup untuk mengukurnya.b. Timbang masing-masing bola dengan neraca massa.c. Siapkan tabung gelas berisi fluida(Gliserin). Tempatkan 2 karet gelang pada tabung dengan cara melingkarkannya. Yang satu 5 cm dari dasar tabung dan yang satu 5 cm dibawah permukaan fluida. Kemudian ukurlah jarak antara kedua karet gelang.d. Ukurlah rapat massa fluida dengan menggunakan piknometer.e. Lepaskan bola satu persatu sebanyak 3 kali dan catat waktu saat bola melintasi d.f. Ubahlah jarak karet gelang yang di dasar tabung dari d menjadi d2 namun karet gelang yang di permukaan fluida tetap 5 cm, kemudian ukur kembali jarak d2.g. Ulangi percobaan pada e dengan menggunakan satu bola sajah. Ulangi percobaan pada f dan g untuk jarak d3 dan d4 dengan menggunakan bola yang sama seperti pada g.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Hasil1. Massa jenis bolaDiameter (m)Massa (kg)Massa Jenis (kg/m3)

Bola 10,85 x 10-20,6 x 10-31865,93

Bola 21,05 x 10-21,2 x 10-31979,77

Bola 31,52 x 10-22,6 x 10-31413,98

2. Massa jenis fluida = 1084,375 kg/m3

3. Cara pertamad1 = 19,8 x 10-2 mBola 1Bola 2Bola 3

T11,290,640,70

T20,970,780,55

T30,790,760,52

Trata-rata SD1,0160,1460,7260,0430,590,055

Koefisien kekentalan fluida () dari grafik dengan cara pertama: a = 1,233 b = -10862 r 2 = 0,695 massa jenis bola rata-rata = 1753,226 kg/m3

4. Cara keduaBola 2T1T2T3Trata-rata SD

D2(23 x 10-2m)0,860,831,010,9 0,055

D3(20 x 10-2m)0,770,710,750,74 0,017

D4(16 x 10-2m)0,690,530,630,61 0,046

Koefisien kekentalan fluida () dari grafik dengan cara kedua a = -0,032 b = 4,177 r 2 = 0,930

DAFTAR PUSTAKA

Rensick,Haliday.1985.Fisika Jilid I Edisi Ketiga. Jakarta: ErlanggaGiancoli D.C. 2001. PHYSICS: Principles with application, Fifth Edition. Jakarta : Erlangga.Giancoli, C Douglas.1998.Fisika Edisi kelima Jilid 1 .Jakarta:Erlangga.Tipler ,A.P.1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1.Jakarta: Erlangga.Modul Praktikum Fisika Dasar, Jurusan Fisika, Universitas Padjadjaran, Bandung, 2000.Zaida, Drs., M.Si. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Fakultas Teknik Industri Pertanian Universitas Padjadjaran.surososipil.files.wordpress.com/2008/08/bab-iihttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/permot3.htmlhttp://teorikuliah.blogspot.com/2009/07/fisika-dasar.html