LAPORAN

PRAKTIKUM SEKOLAH 1

TENGGELAM, MELAYANG, DAN TERAPUNG

Disusun Oleh

Nama : Abdul Salim

NPM : A1E008018

Asisten : Riko

Dosen : Dra. Connie Fransiska, M.Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2010

I. JUDUL

Tenggelam, Melayang, dan Terapung

II. TUJUAN

Menyelidiki hubungan antara gaya ke atas terhadap berat benda

III. LANDASAN TEORI

Jika rapat massa fluida lebih kecil daripada rapat massa balok maka agar

balok berada dalam keadaan seimbang,volume zat cair yang dipindahkan harus

lebih kecil dari pada volume balok.Artinya tidak seluruhnya berada terendam

dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang

maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume balok dan

rapat massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda. Jika rapat massa benda

lebih besar daripada rapat massa fluida, maka benda akan mengalami gaya total ke

bawah yang tidak sama dengan nol. Artinya benda akan jatuh tenggelam.

Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair

akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gravitasi atau gaya berat (W) dan gaya ke

atas (Fa) dari zat cair itu. Dalam hal ini ada tiga peristiwa yang berkaitan dengan

besarnya kedua gaya tersebut yaitu seperti berikut.

Tenggelam

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika berat

benda (w) lebih besar dari gaya ke atas (Fa).

w > Fa

ρb X Vb X g > ρa X Va X g

ρb > ρa

Melayang

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda

(w) sama dengan gaya ke atas (Fa) atu benda tersebut tersebut dalam keadaan

setimbang

Terapung

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat benda

(w) lebih kecil dari gaya ke atas (Fa).

Misal : Sepotong gabus ditahan pada dasar bejana berisi zat cair, setelah dilepas,

gabus tersebut akan naik ke permukaan zat cair (terapung)

( http://blablabla.dagdigdug.com/2008/08/28/fisika/ )

Hukum Archimedes menyatakan sebagai berikut, Sebuah benda yang

tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas

yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya.

Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan

mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang

dipindahkan. Besarnya gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam

persamaan : Fa = ρ v g

w = Fa

ρb X Vb X g = ρa X Va X g

ρb = ρa

w < Fa

ρb X Vb X g < ρa X Va X g

ρb < ρa

Keterangan :

o Fa = gaya ke atas (N)

o V = volume benda yang tercelup (m3)

o ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

o g = percepatan gravitasi (N/kg)

Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari

hukum newton juga.

1. Bila gaya archimedes sama dengan gaya berat W maka resultan gaya =0

dan benda melayang .

2. Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas akan melayang

3. Bila FA<W maka benda akan terdorong kebawah dan tenggelam

( http://www.forumsains.com/biografi-dan-buku/archimedes/ )

Peristiwa tenggelam, mengapung, dan melayang merupakan penerapan

dari hokum archimedes. Aplikasinya banyak kita temukan dalam kehidupan kita

sehari-hari, seperti kpal laut, kapal selam, galangan kapal dan lain-lain. Benda

dapat tenggelam, melayang, dan mengapung dengn syarat-syarat seperti massa

jenis, berat benda, volume, dan gaya grafitasi.

(paul tippler. 2001.425)

Hidrostatiska ialah ilmu zat alir ataua fluida yng diam tidak bergerakdan

hidrodinamika yaiut perihal zat alir yabg bergerak,. Fluida adalah zat yang dapat

mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan nbentuk ketika di

tekan.

(zemansky. 1982.234)

Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air

daripada di udara karena dalam air, benda mendapat gaya ke atas. Sementara

ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya.

wu = mg

Ketika dalam air, benda dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan

dengan:

ws = wu - Fa

Keterangan:

ws berat semu (N)

wu berat sesungguhnya (N)

Fa gaya angkat ke atas (N)

Gaya angkat ke atas ini disebut juga gaya apung.

Definisi I gaya apung:

Gaya yang dikerjakan fluida pada benda yang timbul karena selisih gaya

hidrostatik yang dikerjakan fluida antara permukaan bawah dnegan permukaan

atas.Bila tekanan fluida pada sisi atas dan sisi bawah benda yang mengapung

masing-masing p1 dan p2, maka gaya yang dikerjakan pada balok pada sisi atas

dan bawah adalah:

F1 = p1A

F2 = p2A

Gaya ke atas yang bekerja pada balok merupakan resultan gaya F1 dan F2.

Fa = ∑F

Fa = F2 - F1

Fa = p2A - p1A

Fa = (p2A - p1)A

Fa = (h2 - h1)ρgA

Fa = ρgV

Keterangan:

ρ massa jenis air (1000kg/m3)

V volume air di dasar balok (m3)

ρgV mg berat air (N)

Fa berat zat cair yang dipindahkan oleh benda (N)

Definisi II gaya apung:

Selisih berat benda di udara dengan berat benda di fluida yang memiliki gaya apung

tersebut.

http://www.ziddu.com/download/6612769/HukumArchimedes.doc.html

Akibat lain dari hokum-kukum static fluida adalah hokum Archimedes.

Jika sebuah benda berada dalam suatu fluida yang diam, setip bagian permukaan

benda mendaoatkann tekanan yang dilakukan oleh fulida. Tekanan ini lebih besar

pada bagian yang lebih dalam. Gaya resultan ynag bekerja pada benda

mempunyai arah keatas , dan disebut gaya apung. Dapat dirumuskan :

Ket

B = gaya apung

ρF = massa jenis fluida

Vb = volme benda

Takanan yang bekerja pada tiap bagian permukaan benda titik bergantung

pada bahn benda tersebut, karena tekanan ini hanya bergantung pada posisi dan

rapat masa fluida pada posisi ini. Jadi besar gaya resultan akan sama jika benda

atau bagian benda yang terendam air kita ganti dengan fluida dinamika yang

berbeda. Fulida ini akan mendapat gaya tekanan seperti hal nya benda tadi, dan

berada dalam keadaan diam. Sehingga gya resultan keatas akan mempunyai besar

sama dengan berat zat cair, dan bekerja pada titik berat zat cair pengganti benda

tersebut. Peristiwa ini dinyatakan sebagai prinsip archimesdes yang bebunyi

sebagai berikut : setiap benda yung terendam seluruhya atau sebagian didalam

fluida mendapat gaya apung berarah keatas, yang besarnya sama dengan berat

fluida yang dipindahkan oleh benda itu.

B = F2 – F1 = ρF g Vb

(sutrisno. 1996. 238-239)

IV. ALAT DAN BAHAN:

IV.1. Alat dan bahn yng digunakan dalam praktikum

NO Nama alat /bahan jumlah

1 Neraca pegas 1,5 N 1

2 Tabung berpancuran 1

3 Silinder ukuran 100 ml 1

4 Gelas kimia 250 ml 1

5 Neraca 311 gram 1

6 Tali nilon 1

7 Tabung palstik denga tutup 1

8 Tabung plastik dengan peluru 1

IV.2. Persiapan percobaan

V. LANGKAH PERCOBAAN

V.1. Langkah kerja

1) Mempersiapkan alat-lata yang dibutuhkan

2) Mengukur berat tabung plastik yang telah berisi peluru di udara dengan

neraca pegas misalnya = W

3) Meletakkan silindeer uykur dibawah pipa berpancuran sedemikina

ssehingga air yang mengalit tepat pada silinder ukur

4) Mengikatkan tali nilon pada tabung plastik yang berisi peluru

5) Tabung berpancurab diisi dengan ait sehingga air mengalir dan di tampung

dengan silinder ukur.

6) Silinder dikosongkan, menimbang masa silinder ukur kosong misdal mk ,

kemudian diletakkan silinder ukur kosong dibawah pipa tabung

berpancuran

7) Tbung berisi peluru denga tutupnya dicelupkan kedalam tabung

berpancuran dan dibiarkan air mengalir ke silinder ukur sampai air tidak

menetes lagi.

8) Jumlah peluru dalamtabung di kurangi hingga tabung menjadi melayang

dan di ulangi langkah 1 smapai smapi 6 untuk keadaan tabung terapung.

9) Membandingkan berat tabung verisi denga peluru denga gy keatas air

untuk keadaan tenggelam, terapung, dan melayang.

V.2. Gambar pengamatan

1. Gambar pengamatan terapung

2. Gambar pengamatan melayang

Tali nilon

Tabung + peluru

Silinder ukur

Tabung berpancuran

Tabung berpancuran

3. Gambar pengamatan tenggelam dilihiat dari atas

VI. HASIL PENGMATAN

VI.1. Tabel Hasil Pengamatan

Satuan Tenggelam Melayan

g

Terapun

g

Berat tabung + peluru (W) N 0,588 0,40 0,10

Massa silinder ukut kosong (mk) Kg O,0311 0,0311 0,0311

Massa air yang dipindahkan +

silinder M1

Kg 0.0693 0.064 0.0546

Massa air yang dipindahkan Kg 0.0382 32.9 0.0237

Tali nilon

Tabung + peluru

Tabung + peluru

( ma = m1 – m2)

Berat air yang dipindahkan

(wa = ma x 10 N )

N 0.382 0.392 0.237

VI.2. PEMBAHASAN

Dari hasil percobaan dapat dijabarkan lagi dalam bentuk table berikut ini :

NO Keadaan Berat benda W Gaya keatas Fa W : Fa

1 Tenggelam 0.558 0.382 0.558 : 0.382

2 Melayang 0.4 0.329 0.4 : 0.329

3 Terapung 0.246 0.237 0.10 : 0.237

VI.2.1. Perhitungan

A. Pada Posisi Tenggelam

Diketahui

W = 0.588 N

Mk = 0.0311 Kg

M1 = 0.0693 Kg

sehingga

Ma = M1 - Mk

Ma = 0.0693 – 0.0311

Ma = 0.0382 Kg

maka

Wa = Ma x 10 N

Wa = 0.0382 x 10

Wa = 0.382 N

B. Pada Posisi melayang

diketahui

W = 0,40 N

Mk = 0.0311 Kg

M1 = 0.064 Kg

sehingga

Ma = M1 - Mk

Ma = 0.064 – 0.0311

Ma = 0.0329 Kg

Maka

Wa = Ma x 10 N

Wa = 0.0329 x 10

Wa = 0.329 N

C. Pada Posisi terapung

diketahui

W = 0.10 N

Mk = 0.0311 Kg

M1 = 0.0546 Kg

Sehingga

Ma = M1 - Mk

Ma = 0.0546 – 0.0311

Ma = 0.0237 Kg

Maka

Wa = Ma x 10 N

Wa = 0.0237 x 10

Wa = 0.237 N

VI.2.2. Pembahasan Secara Teori

Pada percobaan tenggelam, melyang, san terapung ini merupakan

aplikasi dari huum archimedes. Percobaan ini bertujuan untuk dilakukan bertujua

untuk memnelidiki hubunga antara gaya keatas dengn berat benda ( berat tabung +

peluru W). dalam melakukan percobaan ini beban yang digunakan adalah tabung

plastik yang diisi dengan peluru dengan berat W.

Pada beban ini bekerja gaya-gaya yaitu: yang pertama gaya berat (W) dn

yang kedua adalaha gaya yang diberikan oleh bagian fluida yang bersifat menekan

permuklaan. Kedua gaya ini salimng meniadakan, karena benda dalam keaadaan

setimbang atau jumlah gaya keatas sama dengan berat fluida yang dipindahkan

oleh benda yang dimasukkan kedalam air tersebut.

Kalau dua buah gaya yag bekerja sama besar, misalnyatidak ada gaya-

gaya luar yang memprgaharui benda dapat berada dlam kedaan kesetimbangan.

Ada beberapa macam keetimbanagn yaitu : (1). dikatakan terapung, apabila

benda tidak seluruhnya berda dalam air pada saat terjadinya kesetimbangan antara

gaya berat benda dengan gaya apung atau gaya keatas. (2). Dikatkan melayang,

apabila suatu benda seluruhnya berada dalam air dan tercapai kesetimbangan berat

benda dengan gaya aoung, dimana berat air yang dindakna sama dengan dengan

gaya ketas oleh air. (3). Dikatakan tengelam, apabila benda seluruhnya berda

dalam air dan benda menyentuh dasar wadah temapat air berada, dan gaya apung

jauh lebih kecil dari pda gaya berat benda, sehingga tidak ada kesetimbangan.

Pada landasan teori Hukum Archimedes mentakan, sebuah benda yang

tercelup ke dalam zat cair akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gravitasi atau

gaya berat (W) dan gaya ke atas (Fa) dari zat cair itu. Dalam hal ini ada tiga

peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua gaya tersebut yaitu seperti

berikut:

a) Tenggelam

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika berat

benda (w) lebih besar dari gaya ke atas (Fa).

w > Fa

b) Melayang

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat

benda (w) sama dengan gaya ke atas (Fa) atu benda tersebut tersebut

dalam keadaan setimbang

w = Fa

c) Terapung

Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat

benda (w) lebih kecil dari gaya ke atas (Fa).

w < Fa

Dari teori yang dijabarkan kembali diatas kita membandingkan dengan

hasil pengamatan perbandingn pada tabel pengamatan anata perbandingan berat

tabung + peluru (W) dengan berat air yang dipindahkan yang sama besra dengan

gaya keatas seperti pada tabel perbandingan berikut :

N

O

Keadaan W : Fa

1 Tenggelam 0.558 : 0.382

2 Melayang 0.40 : 0.329

3 terapung 0.10 : 0.237

Dari tabel diatas terlihat bahwa pada benda( tabung+peluru) dalam

keadaan :

1. Tenggelam berat benda sma dengan 0.558 N sedangkan gaya keatas sama

dengan 0.382N. terbukti bahwa benda dalam keadaan tenggelam berat

bendanya lebih besar dari pda gaya keatas yang diberikan oleh air.

2. Melayang berat benda sama dengan 0.40 N sedngkan gya keatas sama

dengan 0.329 N. pada keadaan melayamng seharusnya berat benda sama

denga gaya keatas, tapi pada hasil percobaan terjadi kesalahan yang tidak

sesuai dengan teori. Kesalahan ini bisa di sebabkan oleh lingkungan sperti

adanya getaran pada meja yang di sebbkn oleh praktikan yang kutang hti-

hati, bisa juga kesalahan dalam membaca skala pada neraca pada saat

pengukuran dan kesalahan lain-lainnya.

3. Terapung berta benda sama dengn 0.10 N sedangkan gaya keats sama

dengn 0.237 N. ini juga terbukti sesuai teori bahwa beda yang terapung

mempunyai berat benda lebih kecil dari gaya keatas. Pada benda dalam

keadaan aan terapung berat benda tidak begitu mempuyai selisih nilai yang

jauh berbeda, karena pada keadaan terapung peluru masih ada dalam

tabung plastik yang di keluarkan( tabung tidak dalam keadaan kosong).

Dalam tabel perbandingan di atas terlihat juga bahwa gaya keatas pada

benda dalam keadaan tenggelam 0.382 N, melayang 0.329 dan terapung 0.237 N.

hasil ini menujukkan bahwa gaya ketas akan semakin besar apabila berat benda

yang di masukkan ke dalam air adalah semakin berat.

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

VII.1. Kesimpulan

Semakin besar nilai berat benda ( berat tabung + peluru )yang dimasukkan

kedalam zat cair maka gaya keatasnya juka akan mengalami semakin besar juga.

VII.2. Saran

Diharapkan sebelum melakukn percobaan, praktika mengetahui tujuan

percobaan yang akan dilakukan

Hendaknya prakrikan berhati-hati dalam melakukan praktikum, hingga

diperoleh hasil yang maksimal.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

http://blablabla.dagdigdug.com/2008/08/28/fisika/

http://www.forumsains.com/biografi-dan-buku/archimedes/

http://www.ziddu.com/download/6612769/HukumArchimedes.doc.html

Sutrisno, 1996. Fisika dasar Mekanika. Bandung : ITB

Tipler, Paul A. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta : erlangga

Zemasky, Sears. 1982. Fisika Untuk Universitas I. bandung : BIna Cipta