Embed Size (px)
Citation preview
HUKUM ARCHIMEDES
A. Tujuan
Membuat media untuk percobaan hukum Archimedes.
B. Alat dan bahan
1) Satu botol aqua 1,5 liter
2) Dua gelas aqua
3) Benang
4) Paku, gunting, cutter
5) Lilin
6) Korek api
7) Selang kecil
8) Lem pipa
9) Tiga batu/beban dengan massa yang berbeda
10) Neraca pegas
11) Air
C. Prosedur Pembuatan Media
1) Menyiapkan peralatan yang dibutuhkan.
2) Membuat wadah pertama yaitu dengan menggunakan botol aqua 1,5 liter. Botol
aqua dipotong bagian atasnya
3) Membuat lubang pada salah satu sisi botol aqua
dengan menggunakan paku yang dipanaskan.
4) Menempelkan selang kecil pada lubang yang
telah dibuat. Agar tidak ada kebocoran, maka
disekeliling lubang yang ditempeli selang kecil
dkemudian direkatkan menggunakan lem pipa
( Gambar 1 ).
5) Membuat wadah kedua yaitu dengan membuat
lubang pada kedua sisi gelas aqua. Lubang ini
digunakan untuk mengikatkan benang pada gelas aqua (Gambar 2).
6) Mengikat batu/beban dengan benang agar dapat di gantung di neraca pegas
(Gambar 3).
Gambar 1
D. Cara Menggunakan Media
1) Wadah pertama diisi dengan air hingga batas lubang
yang ditempeli selang.
2) Batu/beban diukur beratnya di udara dengan
menggunakan neraca pegas. Catat sebagai wu (berat
benda di udara).
3) Mencelupkan batu/beban tersebut kedalam wadah
pertama yang diisi air.
4) Air yang tumpah dari wadah pertama ditampung di
wadah kedua. Mengamati dan mencatat berat benda
yang di tunjukkan neraca pegas saat benda di celupkan
di air. Catat sebagai wa (berat benda di air). (Gambar
4).
5) Mengukur berat wadah kedua yang berisi tumpahan air dari wadah pertama. Catat
sebagai wt (berat air yang tumpah).
E. Fenomena yang Teramati
Pada saat batu di masukkan ke dalam botol, sebagian air di dalam botol tumpah.
Terlihat pada skala yang ditunjuk oleh pegas bahwa berat batu saat di ukur di udara berbeda
dengan berat batu saat di ukur di dalam air. Berat batu saat di dalam air lebih ringan di
bandingkan dengan berat batu saat di udara.
Gambar 4
Gambar 2
F. Konsep Berdasarkan Teori
Pada saat batu di masukkan ke dalam air, berat batu lebih ringan daripada pada saat
berat batu di udara. Hal ini dikarenakan pada saat di dalam air, batu mendapat gaya angkat ke
atas yang dilakukan oleh fluida terhadap batu. Sehingga berat batu akan lebih ringan ketika
berada di dalam air. Adanya tumpahan air saat batu di masukkan ke dalam wadah pertama
menunjukkan bahwa ruang (volume) air di desak oleh batu, sehingga jika di ukur volume batu
yang di celupkan = volume air yang tumpah. Hal ini sesuai dengan hukum Archimedes yang
menyatakan bahwa gaya apung yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan sama
dengan berat fluida yang dipindahkan. Dalam percobaan ini dapat disimpulkan bahwa berat
air yang tumpah merupakan gaya apung yang bekerja pada benda.
HUKUM ARCHIMEDES
A. Tujuan
1. Siswa dapat menemukan persamaan hukum Archimedes melalui percobaan.
2. Siswa dapat menjelaskan konsep gaya angkat.
B. Rumusan Masalah
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
C. Hipotesis
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
D. Alat dan Bahan
1. Set alat percobaan hukum archimedes yang sudah dibuat
2. Batu/beban (3 ukuran yang berbeda)
3. Benang
4. Neraca pegas
5. Air
E. Prosedur Percobaan
1. Memasukkan air hingga permukaannya sejajar dengan selang kecil
2. Meletakkan wadah dibawah selang
3. Mengikat batu dengan benang
4. Mengukur berat batu diudara
Nama :………….............................
Kelas :…………………………….
5. Memasukkan seluruh bagian batu ke dalam air
6. Mengukur berat batu saat semua bagiannya tercelup kedalam air
7. Mengukur berat air yang tumpah
8. Mengulangi langkah-langkah diatas dengan variasi massa batu
F. Data Pengamatan
No wu (N) wa (N) w air yang tumpah (N)
1
2
3
Keterangan :
wu = berat air di udara (N)
wa = berat air di air (N)
G. Analisis Data
No wu (N) wa (N) w air yang tumpah (N) wu - wa
1
2
3
Keterangan :
wu = berat air di udara (N)
wa = berat air di air (N)
H. Pembahasan
I. Diskusi
1. Manakah yang lebih berat, batu saat diukur di udara dengan saat diukur di dalam
air? Mengapa?
Jawab :
………………………………………………………………………………………
….........................
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………
2. Apakah ada hubungan antara berat benda di udara, berat benda dalam zat cair dan
volume zat cair di pindahkan ? Jelaskan!
Jawab :
………………………………………………………………………………………
………………………….
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………
J. Kesimpulan
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
Lembar Kerja Guru
HUKUM ARCHIMEDES
A. Tujuan
1. Siswa dapat menemukan persamaan hukum Archimedes melalui percobaan.
2. Siswa dapat menjelaskan konsep gaya angkat.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah ada perbedaan berat batu saat di ukur di dalam air dengan di udara ?
2. Apa yang menyebabkan perbedaan berat batu di air dan di udara ?
C. Hipotesis
1. Ada perbedaan berat batu saat diukur di air dengan di udara.
2. Adanya suatu gaya dalam air yang membuat batu lebih ringan.
D. Alat dan Bahan
1. Set alat percobaan hukum archimedes yang sudah dibuat
2. Batu/beban (3 ukuran yang berbeda)
3. Benang
4. Neraca pegas
5. Air
E. Prosedur Percobaan
1. Memasukkan air hingga permukaannya sejajar dengan selang kecil
2. Meletakkan wadah dibawah selang
3. Mengikat batu dengan benang
4. Mengukur berat batu diudara
5. Memasukkan seluruh bagian batu ke dalam air
6. Mengukur berat batu saat semua bagiannya tercelup kedalam air
7. Mengukur berat air yang tumpah
8. Mengulangi langkah-langkah diatas dengan variasi massa batu
F. Data Pengamatan
No wu (N) wa (N) w air yang tumpah (N)
1 0.4 0.3 0.2
2 0.7 0.4 0.3
3 1.4 0.9 0.5
Keterangan :
wu = berat air di udara (N)
wa = berat air di air (N)
G. Analisis Data
No wu (N) wa (N) w air yang tumpah (N) wu - wa
1 0.4 0.3 0.2 0.1
2 0.7 0.4 0.3 0.3
3 1.4 0.9 0.5 0.5
Keterangan :
wu = berat air di udara (N)
wa = berat air di air (N)
H. Pembahasan
Ketika kita membenamkan sebuah
benda yang memiliki volume V ke dalam
fluida, maka akan ada fluida yang dipindahkan
tempatnya, sebanyak volume benda yang
dibenamkan. Dengan demikian, volume fluida
yang dipindahkan adalah V. Massa fluida yang
dipindahkan dapat diketahui melalui
persamaan
Fapung=mg
dimana mg adalah berat fluida yang dipindahkan.
Hal ini dikenal sebagai hukum Archimedes yang menyatakan bahwa gaya
apung yang bekerja pada sebuah benda yang dibenamkan sama dengan berat fluida
yang dipindahkan. Sebuah benda yang dicelupkan kedalam zat cair baik sebagian atau
seluruhnya, akan mengalami gaya ke atas sebesar zat cair yang dipindahkan. Hal
tersebut dikemukakan oleh Archimedes dan dirumuskan sebagai
Fa=ρ g V
Dengan
Fa = gaya keatas (N)
ρ = massa jenis zat cair ( kg m−3)
g = percepatan gravitasi (m
s2)
V = volume benda yang tercelup dalam zat cair (m3)
Karena ada gaya keatas maka berat benda didalam zat cair akan berkurang.
Jadi, berat benda dalam zat cair sama dengan berat benda di udara dikurangi gaya
keatas. Hal tersebut dirumuskan sebagai berikut
wa=wu−Fa
Dengan
wa = berat benda didalam zat cair
wu = berat benda di udara
Fa = gaya angkat ke atas (gaya Archimedes)
Berdasarkan analisis data, diperoleh bahwa data yang kami dapatkan masih
ada yang tidak sesuai dengan teori. Hal ini dikarenakan kesalahan kami dalam
praktikum, antara lain :
1) Neraca pegas yang kami gunakan tidak akurat karena penunjuk skala posisinya
berubah-ubah
2) Posisi slang menyebabkan air susah mengakir
3) Tidak menggunakan statif maka neraca pegas tidak stabil
I. Diskusi
1. Manakah yang lebih berat, batu saat diukur di udara dengan saat diukur di dalam
air? Mengapa?
Jawab : Lebih berat batu yang diukur di udara. Hal ini disebabkan seolah-
olah ada gaya oleh air yang mengangkat batu ke atas saat batu di dalam air.
2. Apakah ada hubungan antara berat benda di udara, berat benda dalam zat cair dan
volume zat cair di pindahkan ? Jelaskan!
Jawab : Volume air yang tumpah, nilainya sama dengan berat benda di udara
dikurangi dengan berat benda dalam zat cair. Sedangkan arahnya berlawanan
dengan gaya berat yang dimiliki oleh bendaa tersebut.
J. Kesimpulan
Gaya angkat benda menyebabkan berat benda dalam zat cair lebih ringan dari pada
benda di udara, kerena arah gayanya berlawanan dengan arah gaya berat yang
dimiliki benda tersebut
