Laporan Praktikum Hukum Archimedes

Laporan Praktikum Hukum Archimedes berikut ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber dan referensi, semoga laporan ini dapat membantu pembaca semuanya.

BAB I PENDAHULUAN

Tujuan:

Praktikum ini bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai:

1. Perbedaan berat benda padat yang berada di dalam zat cair terhadap benda padat di udara terbuka
2. Hubungan antara berat zat cair yang dipindahkan terhadap gaya ke atas yang dialami oleh benda padat

Latar Belakang

Hukum Archimedes merupakan salah satu hukum dalam fisika dasar yang sangat penting dan diterapkan di berbagai bidang kehidupan. Hukum ini dirumuskan oleh seorang ahli filsafat dan juga ilmuwan Yunani kuno bernama Archimedes yang menemukan hukum ini secara tidak sengaja ketika sedang berendam.

Hukum Archimedes berbicara mengenai prinsip pengapungan sebuah benda padat pada benda cair. Secara umum, benda padat yang dimasukkan ke dalam benda cair akan berada dalam tiga posisi, yaitu mengapung, tenggelam dan melayang.

Posisi benda padat dalam air dipengaruhi oleh massa jenis benda padat tersebut dibandingkan oleh massa jenis zat cair. Setiap benda padat yang masuk ke dalam air akan memperoleh gaya apung sesuai dengan massa jenis zat cair tempat benda padat tersebut berada.

Hukum Archimedes berbicara terkait hubungan antara gaya ke atas suatu benda atau gaya berat yang berada di dalam zat cair. Berdasarkan hukum Archimedes, benda padat yang dimasukkan ke dalam zat cair akan menjadi lebih ringan dibandingkan saat berada di udara.

Sehingga pada praktikum kali ini akan dilakukan pengujian mengenai perbedaan berat benda padat yang berada di udara dan di dalam zat cair. Selain itu juga akan dilakukan perhitungan terkait hubungan gaya ke atas serta berat cairan yang dipindahkan oleh benda padat.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

Benda padat seperti batu yang ditimbang dalam air menggunakan timbangan pegas akan menunjukkan berat pengukuran yang lebih kecil ketimbang batu yang ditimbang di udara terbuka. Anda juga bisa merasakan perbedaannya ketika mengangkat benda padat dari dalam air.

Benda padat yang Anda angkat dari dalam air akan terasa lebih ringan ketimbang saat benda tersebut di udara. Arah gaya apung dari zat cair selalu mengarah ke atas sehingga searah dengan gaya angkat yang diberikan terhadap batu tersebut yang menyebabkan batu menjadi lebih ringan (Tipler, 2001).

A. Persamaan Archimedes

Besar gaya apung yang diterima benda dalam zat cair dilambangkan dengan huruf F. Untuk memperoleh nilai F dapat menggunakan rumus berikut ini:

F = Rho_cair x g x V_cair

Keterangan:

F = gaya apung dari fluida atau zat cair (N)

Rho_cair = massa jenis fluida 

g = percepatan gravitasi (10 m/s²)

V_cair = volume fluida yang dipindahkan benda padat (m³)

Perkalian antara massa jenis fluida terhadap volume fluida yang dipindahkan oleh benda sama dengan massa air yang dipindahkan oleh benda padat. Sehingga persamaan Archimedes di atas bisa diubah menjadi:

F = Rho_cair x g x V_cair

F = m_cair x g 

F = w_cair

Keterangan:

m_cair= massa zat cair yang dipindahkan

w_cair = berat zat cair yang dipindahkan

B. Hubungan antara Massa Jenis Benda dengan Massa Jenis Fluida

Dalam hukum Archimedes, kita juga dapat menyelidiki hubungan antara massa jenis benda padat yang dicelupkan dalam zat cair terhadap zat cair tersebut. Berikut adalah persamaan hubungan keduanya yang merupakan salah satu rumus utama dalam persamaan Archimedes:

C. Hubungan Kedalaman Fluida Terhadap Gaya Apung

Dalam hukum Archimedes diketahui bahwa ada hubungan antara kedalaman fluida terhadap gaya apung yang diterima oleh benda padat. Hubungan antara kedalaman fluida terhadap gaya apung berbanding lurus. Semakin besar kedalaman fluida, maka tekanan yang diterima benda akan semakin besar.

Saat benda padat dicelupkan ke dalam zat cair, maka terjadi perbedaan tekanan terhadap zat cair fluida di sisi atas benda dengan tekanan fluida yang diberikan di sisi bawah benda padat. Tekanan zat cair akan semakin besar di sisi bawah ketimbang di bagian atas benda padat. 

1. Posisi Benda Tenggelam

Pada benda tenggelam, maka gaya angkat yang diterima oleh benda (F) akan lebih kecil dibandingkan oleh berat benda yang tercelup (W).

F < W

2. Posisi Benda Melayang

Benda melayang adalah posisi dimana seluruh bagian benda padat tercelup seutuhnya ke dalam zat cair namun tidak sampai menyentuh dasar fluida. Pada posisi ini, maka gaya apung yang diterima benda sama denga berat benda tersebut.

F = W

3. Posisi Benda Terapung

Pada benda yang terapung, maka berat benda lebih kecil ketimbang gaya apung yang diterima benda.

F > W

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Praktikum Hukum Archimedes ini kami laksanakan pada:

Hari: Sabtu / 31 Oktober 2020
Tempat: Laboratorium Fisika

B. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang kami gunakan, antara lain sebagai berikut:

Alat

• Set statif: satu buah
• Tuas: satu buah
• Dinamometer: satu buah
• Tabung berpancuran: satu buah
• Silinder ukur: satu buah
• Gelas ukur: satu buah
• Neraca empat lengan: satu buah

Bahan

• Fluida berupa air murni
• Beban, dalam praktikum ini digunakan batu

A. Prosedur Kerja atau Cara Kerja

Prosedur kerja dalam Praktikum Hukum Archimedes dibagi menjadi dua bagian. Berikut adalah prosedur kerja yang pertama:

1. Pertama-tama dilakukan pengukuran berat beban di udara terbuka menggunakan dynamometer
2. Air dituangkan ke dalam gelas breaker hingga penuh mencapai bibir atas gelas breaker. Selanjutnya dilakukan penimbangan massa silinder ukur beserta air di dalamnya
3. Beban kemudian dimasukkan ke dalam silinder ukur hingga seluruh beban terpendam ke dalam fluida. Biarkan air tumpah dari silinder ukur
4. Amati skala yang ditunjukkan oleh dynamometer mengenai berat benda saat tercelup seutuhnya ke dalam fluida air. Kemudian ukur pula massa dari silinder ukur ditambah air tumpahan.
5. Langkah di atas diulangi untuk beban yang berbeda

Berikut merupakan prosedur kerja yang kedua:

1. Pertama-tama dibuat rangkaian percobaan praktikum Archimedes dengan menghubungkan antara wadah 1, wadah 2 dengan timbangan
2. Wadah 1 diisi air hingga penuh. Selanjutnya wadah 2 diseimbangkan berat timbangannya dengan wadah 1 menggunakan beban
3. Catat massa benda yang dimasukkan pada wadah 2 hingga terjadi keseimbangan
4. Pada wadah 1 kemudian dimasukkan balok kayu. Perhatikan kondisi timbangan saat balok kayu dicelupkkan ke dalam zat cair.
5. Timbang berat tumpahan air di wadah. Ukur apakah massa fluida yang tumpah sama dengan massa balok kayu yang diukur.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

Jumlah Beban	Satu Buah	Dua Buah	Tiga Buah
Berat benda di udara terbuka	1 N	2 N	3 N
Berat benda ketika di dalam fluida	0,8 N	1,6 N	2,4 N
Massa mula-mula (fluida + silinder ukur)	77,6 kg	79,6 kg	81,2 kg
Massa akhir (fluida + silinder ukur)	67,6 kg	60,6 kg	65,7 kg

B. Menghitung Gaya ke Atas yang Diberikan Air

1. Untuk beban sebanyak 1 buah

Berat beban di udara terbuka= 1 N

Berat beban di dalam fluida= 0,8 N

Gaya apung ke atas= Berat beban di udara terbuka – berat beban di dalam fluida

= 1 N – 0,8 N

= 0,2 N

2. Untuk beban sebanyak 2 buah

Berat beban di udara terbuka= 2 N

Berat beban di dalam fluida= 1,6 N

Gaya apung ke atas= Berat beban di udara terbuka – berat beban di dalam fluida

= 2 N – 1,6 N

= 0,4 N

3. Untuk beban sebanyak 3 buah

Berat beban di udara terbuka= 3 N

Berat beban di dalam fluida= 2,4 N

Gaya apung ke atas= Berat beban di udara terbuka – berat beban di dalam fluida

= 3 N – 2,4 N

= 0,6 N

C. Besar Massa Air yang Dipindahkan

1. Untuk beban sebanyak 1 buah

Massa fluida mula-mula=  77,6 kg

Massa fluida akhir= 67,6 kg

Massa air yang dipindahkan= Massa fluida mula-mula – Massa fluida akhir

= 77,6 kg – 67,6 kg

= 10 kg

2. Untuk beban sebanyak 2 buah

Massa fluida mula-mula= 79,6 kg

Massa fluida akhir= 60,6 kg

Massa air yang dipindahkan= Massa fluida mula-mula – Massa fluida akhir

= 79,6 kg – 60,6 kg

= 19 kg

3. Untuk beban sebanyak 3 buah

Massa fluida mula-mula= 81,2 kg

Massa fluida akhir= 65,7 kg

Massa air yang dipindahkan= Massa fluida mula-mula – Massa fluida akhir

= 81,2 kg – 65,7 kg

= 15,5 kg

D. Pembahasan

Berdasarkan percobaan terlihat bahwa selalu ada selisih antara berat beban yang ditimbang di udara terbuka dibandingkan dengan beban yang ditimbang di dalam air. Misalnya beban ditimbang di udara seberat 1 N sementara yang ditimbang di dalam air sebesar 0,8 N. 

Perbedaan berat beban yang diukur pada udara terbuka dibandingkan pada zat cair disebabkan oleh adanya gaya apung. Gaya apung di dalam zat cair akan mendorong beban ke arah atas sehingga berat yang terukur menjadi lebih ringan dibandingkan saat beban ditimbang di udara terbuka.

Saat beban ditimbang di udara terbuka maka beban tidak mendapatkan gaya apung ke atas. Selanjutnya juga dihitung besar gaya apung yang diterima setiap beban. Diperoleh gaya apung yang diterima satu beban, dua beban dan tiga beban berturut-turut adalah 0,2 N; 0,4 N dan 0,6 N. 

BAB V PENUTUP 

Kesimpulan

Adapun Kesimpulan dalam Praktikum Hukum Archimedes ini antara lain:

1. Berdasarkan praktikum terlihat bahwa berat beban yang ditimbang di udara terbuka lebih besar dibandingkan yang diukur di dalam air. Hal ini terjadi dikarenakan benda padat mendapatkan gaya angkat ke atas oleh zat cair. Sementara saat berada di udara, benda padat tidak memperoleh gaya angkat atau gaya angkat udara dapat diabaikan sehingga memiliki berat yang sebenarnya.
2. Gaya ke atas yang diperoleh oleh benda padat dalam fluida sama dengan berat zat fluida yang dipindahkan oleh benda padat tersebut.

Daftar Pustaka

Adapun Daftar Rujukan Berbagai sumber diatas, adalah sebagai berikut:

• Tipler.2001. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.

Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda Dapat Mendownload laporan Praktikum Hukum Archimedes ini dalam format PDF dengan mengklik tombol download dibawah ini.

[su_spoiler title=”Download / Unduh” style=”fancy” icon=”chevron-circle”]

Download File
PDF (110 KB)[/su_spoiler]