Praktikum Fisika Dasar " Massa jenis Zat Padat Beraturan "
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Judul
Praktikum
Judul
pratikum pada pratikum ini adalah Massa Jenis Zat Padat Beraturan.
1.2
Tanggal
Praktikum
Praktikum tersebut dilaksanakan
pada tanggal 01 November 2014.
1.3
Tujuan
Tujuan
pada praktikum tersebut adalah menentukan massa jenis zat padat yang bentuk
beraturan.
BAB
II
LANDASAN
TEORI
2.1
Pengertian Massa Jenis
Massa
jenis adalah
pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis
suatu benda maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis
rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya.
Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda
bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).
Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m3). Massa jenis berfungsi untuk
menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda dan satu zat
berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis
adalah :
Keterangan:
ρ = massa jenis (kg/m3)
Satuan massa jenis dalam CGS (centi, gram, sekon) adalah: gram per centimeter kubik (g/cm3) atau 1
g/cm3=1000 kg/m3. Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3
atau sama dengan 1000 kg/m3. Selain karena angkanya yang mudah
diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai
perbandingan untuk rumus ke-2 menghitung massa jenis atau yang dinamakan “Massa
Jenis Relatif”
Bobot jenis merupakan suatu jenis karakteristik, yang
digunakan dalam pengujian identitas dan kemurnian bahan obat dan bahan pembantu
khususnya sifat cairan dan zat yang berjenis malam. Penentuan berat jenis
dilakukan dengan piknometer, aerometer, timbangan hidrostatik (timbangan Mohr-Westphal)
dan cara manometrik.
Massa jenis
merupakan salah satu ciri untuk mengetahui kerapatan zat. Pada volume yang sama
semakin rapat zatnya maka semakin kecil
volurmenya. Sebaliknya, semakin renggang kerapatannya maka semakin besar
volumenya. (Bredthauer. 1993)
Konsep
massa jenis sering digunakan untuk dapat menentukan dengan tepat jenis suatu
zat (benda) apa yang sesuai dengan kebutuhannya, misalnya dalam industri
pesawat terbang dibutuhkan suatu zat (bahan) yang kuat tetapi ringan, maka
digunakan aluminium sebagai badan pesawat. (Hidayat. 1979)
2.2 Penggunaan Berat
Jenis
Berat jenis
dapat digunakan dalam berbagai hal untuk menentukan suatu zat antara lain :
1.
Menentukan kemurnian suatu zat.
2.
Mengenal keadaan zat.
3.
Menunjukkan kepekaan larutan.
Dalam
beberapa kasus, massa jenis dinyatakan sebagai specific gravity atau massa
jenis relatif. Umumnya digunakan untuk menyatakan massa jenis beberapa zat,
seperti air dan udara. Zat cair memiliki sifat-sifat yang unik berbeda dengan
jenis zat yang lain. Dibawah ini merupakan penjelasan dasar mengenai hukum
archimedes pada pelajaran fisika.
2.2.1
Bunyi Hukum Archimedes
Benda
yang dicelupkan atau dimasukkan sebagian ataupun seluruhnya kedalam suatu
cairan akan mendapatkan gaya keatas sebesar zat cair yang didesak oleh benda
yang dicelupkan atau dimasukkan tadi.
2.3 Rapatan
Massa jenis/kerapatan suatu fluida dapat
bergantung pada banyak faktor seperti temperatur fluida dan tekanan yang
mempengaruhi fluida. Akan tetapi pengaruhnya sangat sedikit sehingga
massa jenis suatu fluida dinyatakan sebagai konstanta/bilangan
tetap. Rapat massa (ρ) adalah suatu besaran turunan yang diperoleh
dengan membagi massa suatu benda atau zat dengan volumenya. (Kondo. 1982)
Teori fungsi kerapatan adalah teori mekanika kuantum yang digunakan dalam fisika dan kimia untuk mengamati keadaan dasar dari sistem banyak partikel. sasaran utama dari fungsi
kerapatan adalah menggantikan fungsi
gelombang elektron
banyak-partikel dengan kerapatan elektron sebagai besaran dasarnya.
DFT
menjadi sangat terkenal untuk perhitungan dalam fisika
keadaan padat sejak tahun 1970. Akan tetapi, DFT tersebut
tidak dapat dipertimbangkan cukup akurat untuk perhitungan kimia kuantum sampai tahun 1990, ketika
pendekatan digunakan dalam teori dihasilkan perbaikan yang lebih
baik. DFT kini merupakan suatu metode yang mengarahkan pada
perhitungan struktur elektron dalam berbagai bidang. (Sears, F. W. 1985)
2.4
Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Massa Jenis
Berat suatu
benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi, karena masing-masing gravitasi bumi
berbeda, maka nilainya pun akan berbeda dan tergantung pada tempatnya.
Sedangkan untuk massa dari suatu benda nilainya tetap, tidak dipengaruhi oleh
besarnya gaya gravitasi sehingga massa suatu benda diantara dua tempat yang
berbeda adalah sama.
Dari dua
faktor tersebut, dapat dibuat suatu persamaan untuk mencari berat suatu benda
yaitu:
Dimana:
W
= berat benda (kg. m/s2)
m
= massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
2.5
Wujud
Zat
Didalam kehidupan sehari-hari kita
temui banyak benda. Tetapi benda-benda tersebut dapat digolongkan menjadi tiga
yaitu: zat padat, zat cair, dan zat gas.
2.5.1
Zat Padat
Benda padat mempunyai ciri-ciri
bentuk dan volume yang tetap, hubungan antara atom penyusunnya tetap dan
terstur, gaya tarik antarpartikel kuat. Gerakan partikel hanya berupa getaran
disekitar posisi tetapnya. Contoh: batu, besi dan meja.
2.5.2
Zat Cair
Zat
cair adalah bentuknya berubah sesuai dengan wadahnya tetapi volumenya tetap.
Jarak antarpartikel tetap dan agak berjauhan satu sama lain. Gaya tarik
antarpartikel lemah, gerakan partikel lebih lincah daripada gerakan partikel
pada zat padat. Contoh: air, bensin dan solar.
2.5.3
Zat Gas
Zat
gas mempunyai ciri-ciri bentuk dan volume selalu berubah sesuai dengan
wadahnya. Jarak antarpartikel selalu berubah hampir tidak ada gaya
tarik-menarik antarpartikel gas dan getaran partikel lebih bebas. (Tripple, P.
A. 1998)
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1
Alat – Alat
Alat –
alat yang digunakan pada pratikum ini, yaitu :
1. Timbangan
2. Jangka sorong 1 buah
3.
Mikrometer sekrup 1 buah
3.1.2 Bahan-bahan
Bahan-bahan yang
digunakan pada pratikum ini, yaitu :
1.
Pipa besi
2.
Kelereng bening 1 buah
3.
Kubus 1 buah
4.
Balok kayu 1 buah
3.2
Cara Kerja
Adapun cara kerja yang dilakukan
pada praktikum tersebut yaitu:
1.
Ditimbang massa dari
masing-masing objek.
2.
Diukur diameter bagian
luar dan dalam pipa besi
dan tinggi pipa besi
dengan jangka sorong masing-masing 5 kali pengukuran pada tempat yang berbeda.
Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
3.
Diukur diameter bola
kelereng dengan mikrometer sekrup 5 kali pengukuran pada tempat yang berbeda.
Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
4.
Diukur sisi-sisi kubus
dengan mikrometer sekrup masing-masing 5 kali pengukuran pada tempat-tempat
yang berbeda. Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
5.
Diukur sisi-sisi balok
kayu dengan jangka sorong masing-masing 5 kali pengukuran pada tempat-tempat
yang berbeda. Diambil harga rata-rata untuk menghitung volumenya.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Data Pengamatan
Berdasarkan
percobaan yang telah dilakukam maka hasil pengamatan yang didapat adalah:
4.1.1 Massa
Jenis Pipa Besi
Tabel 4.1.1
Massa Jenis Pipa Besi
Benda
|
Luar (mm)
|
Dalam (mm)
|
Tinggi (mm)
|
Tinggi Rata-rata (mm)
|
Massa (gr)
|
Di (cm)
|
Dl (cm)
|
V1 (cm3)
|
V2 (cm3)
|
V rata-rata
|
p (gr/cm3)
|
|||
Pipa Besi
|
SU
|
SN
|
SU
|
SN
|
SU
|
SN
|
25,27
|
89,3566
|
2,2185
|
2,527
|
38,782
|
40,1402
|
1,358
|
65,8
|
25,1
|
0,1
|
22,1
|
0,1
|
100
|
0,4
|
|||||||||
25,1
|
0,15
|
22,1
|
0,05
|
100
|
0,4
|
|||||||||
25,1
|
0,15
|
22,1
|
0,075
|
100
|
0,45
|
|||||||||
25,1
|
0,3
|
22,1
|
0,1
|
100
|
0,4
|
|||||||||
25,1
|
0,15
|
22,1
|
0,1
|
100
|
0,25
|
|||||||||
4.1.3 Massa Jenis Kelereng Bening
Tabel
4.1.3 Massa Jenis Kelereng Bening
Benda
|
Diameter
|
Diameter rata-rata (cm)
|
Massa (gr)
|
Volume (cm3)
|
P (gr/cm3)
|
|
SU (mm)
|
SN (mm)
|
|||||
Kelereng bening
|
15
|
0,24
|
1,5324
|
4,5035
|
1,0592
|
4,253
|
15
|
0,35
|
|||||
15
|
0,30
|
|||||
15
|
0,35
|
|||||
4.1.3 Massa Jenis Pada Kubus
Tabel 4.1.3 Massa Jenis Pada Kubus
Benda
|
Sisi
|
Massa (gr)
|
Volume (cm3)
|
P (gr/cm3)
|
|
SU
|
SN
|
||||
Kubus
|
57
|
0,425
|
80,5375
|
188,13
|
0,4280
|
57
|
0,45
|
||||
57
|
0,457
|
||||
57
|
0,05
|
||||
57
|
0,1
|
||||
4.1.4 Massa Jenis Pada Balok Kayu
Tabel 4.1.3 Massa Jenis Pada Balok Kayu
Benda
|
Panjang
|
Lebar
|
Tinggi
|
Massa (gr)
|
Volume (cm3)
|
P (gr/cm3)
|
|||
SU
|
SN
|
SU
|
SN
|
SU
|
SN
|
||||
Balok
|
91
|
0,05
|
40,9
|
0,4
|
40,2
|
0,15
|
70,7214
|
152,18
|
0,4647
|
91
|
0,15
|
40,9
|
0,4
|
40,2
|
0,25
|
||||
91
|
0,25
|
40,9
|
0,425
|
40,2
|
0,25
|
||||
91
|
0,05
|
40,9
|
0,45
|
40,2
|
0,25
|
||||
91
|
0,15
|
40,9
|
0,45
|
40,2
|
0,15
|
||||
4.2 Pembahasan
Pada percobaan ini dilakukan untuk menghitung suatu massa
jenis pipa besi, kelereng bening, kubus dan balok kayu. Untuk menghitung suatu
massa jenis dari keempat benda tersebut, massa jenisnya tergantung pada berat
masing-masing benda tersebut. Maka dari itu, kubus dan balok kayu dapat
menggunakan rumus:
4.2.1
Pada
Pipa Besi
Pada percobaan mencari pipa besi, terutama sekali mengukur
bagian luar, dalam, tinggi dengan menggunakan jangka sorong sebanyak 5 kali
pengukuran. Dari hasil pengulangan pengukuran tersebut, maka hasil skala utama
(SU) pada bagian luar adalah 25,1 mm. Serta pada skala nonius (SN) menghasilkan
hasil skala yang berbeda-beda yaitu 0,1 mm, 0,15 mm, 0,15 mm, 0,3 mm dan 0,5
mm.
Sedangkan pada pengukuran bagian dalam pipa, hasil skala
utama (SU) yang didapat adalah 22,1 mm sama seperti skala utama pada bagian
luar pipa. Sementara pada bagian skala nonius bagian dalam pipa menghasilkan
nilai skala yang berbeda-beda. Skala nonius yang diperoleh adalah 0,1 mm, 0,05
mm, 0,075 mm, pada 0,1 mm dan 0,1 mm.
Kemudian pada pengukuran pada bagian tinggi pipa
menghasilkan skala utamanya adalah 100 mm. Pada skala utama tinggi pipa
menghasilkan nilai skala yang berbeda-beda, yaitu 0,4 mm, 0,4 mm, 0,45 mm, 0,4
mm dan 0,25 mm. Setelah mengukur massa jenis pipa pada bagian luar, dalam dan
tinggi pipa. Maka perlu mencari tinggi rata-ratanya. Hasil yang didapat pada
tinggi pipa yaitu 10,038 cm. Setelah mencari tinggi rata-rata, mencari diameter
luar pipa dan diameter dalam pipa. Pada diameter luar pipa mendapatkan hasil
2,527 cm dan pada diameter dalam 2,2185 cm.
Setelah itu, mencari nilai V1 dan V2
yang mendapatkan hasil pada V1 38,782 cm3 dan V2 40,1402
cm3. Rumus untuk mencari nilai V1 dan V2
adalah
Jadi, setelah mendapatkan nilai V1 dan V2.
Mencari nilai Vrata-rata yang memperoleh hasil 1,358 cm3.
Setelah memperoleh hasil dari Vrata-rata maka didapatkan hasil massa
jenis pipa yaitu sebesar 65,80 gr/cm3. Dengan menggunakan rumus:
4.2.2 Massa Jenis pada
Kelereng Bening
Pada percobaan kedua, yaitu menghitung massa jenis kelereng
bening. Hal pertama sekali dilakukan ialah mencari nilai skala utamanya dan
skala nonius. Skala utama yang diperoleh 15 mm dan skala nonius 0,24 mm, 0,35
mm, 0,30 mm, 0,35 mm dan 0,38 mm. Pada pengukuran tersebut dilakukan sebanyak 5
kali pengulangan dan terbukti bahwa skala noniusnya berbeda.
Kemudian, mencari diamter rata-rata (cm) memperoleh hasil
1,5324 cm dan massa dari kelereng tersebut 4,055 gr. Stelah itu, mencari nilai
V, yang mendapatkan hasil 1,0592 cm3. Dengan rumus:
Setelah mendapatkan nilai V1 maka menghasilkan
massa jenis kelereng sebesar 4,253 gr/cm3. Yang menggunakan rumus
sama seperti pada massa jenis pipa yaitu:
4.2.3
Massa
jenis Pada Kubus
Pada percobaan yang ketiga, yaitu menghitung massa jenis
pada kubus. Hal yang pertama dilakukan adalah pengukuran pada sisi kubus dengan
mencari nilai SU dan SN. Skala utama yang diperoleh adalah 57 mm dan memiliki
skala nonius yang berbeda-beda yaitu 0,425 mm, 0,45 mm, 8,05 mm dan 0,1 mm.
Massa pada kubus sebesar 80,5375 gr. Kemudian mencari hasil
volumenya, hasil yang didapat 188,13 cm3. Dengan menggunakan rumus:
Setelah itu mencari
massa jenis yang diperoleh 0,4280 gr/cm3. Dengan rumus:
4.2.4
Massa
Jenis pada Bola Kayu
Pada
percobaan keempat, yaitu mencari massa jenis dari balok kayu. Hal utama yang
perlu dilakukan, mengukur panjang, lebar, tinggi dengan SU dan SN sebanyak 5
kali pengukuran. Skala utama yang didapat pada panjang 91 mm dan skala nonius
0,05 mm, 0,15 mm, 0,25 mm, 0,05 mm dan 0,15 mm. Pada lebar, SU yang diperoleh
40,9 mm dan SN yang didapat 0,40 mm, 0,40 mm, 0,405 mm, dan 0,45 mm. Sedangkan
pada tinggi, SU yang didapat 40,2 mm dan SN yang didapat 0,5 mm, 0,25 mm, 0,25
mm, 0,25 mm dan 0,15 mm.
Setelah mencari nilai SU dan SN pada panjang, lebar dan
tinggi. Lalu, massa yang didapat 70,7214 gr. Kemudian mencari volume, volume
yang diperoleh 152,18 cm3. Dengan rumus:
Setelah semuanya didapat, maka massa jenis yang diperoleh
dari massa jenis pada balok kayu adalah 0,4647 gr/cm3. Dengan
menggunakan rumus massa jenis sama dengan pipa, kelereng dan kubus yaitu:
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Dari percobaan
tersebut dan hasil yang telah diamati, dapat diambil kesimpulannya, yaitu:
1.
Massa jenis adalah
pengukuran massa setiap satuan volume benda.
2.
Semakin tinggi massa
jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.
3.
Satuan SI massa jenis
adalah kilogram per meter kubik (kg/m3).
4.
Rumus untuk menentukan
massa jenis yaitu:
5.
Mencari volume pada
pipa besi dengan rumus:
6.
Mencari volume pada
kelereng bening:
7.
Mencari volume pada
kubus:
8.
Mencari volume pada
balok kayu:
5.2
Saran
Sebaiknya, dalam melakukan sebuah praktikum harus lebih
teliti dan berhati-hati, agar hasil praktikum tersebut sesuai dengan apa yang
telah diharapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Breudthauer, Wilhem et al. 1993. Impulse Physic Jilid I. Stuttgard: Erns
Klett Schubuchvelag
Hidayat, Bambang. 1979. Bumi dan Antariksa Jilid I dan II.
Jakarta: Departement Pendidikan dan
Kebudayaan
Kondo. 1982. The New Book of Populer Science. New York: Broiler Int. Inc
Sears, F. W, dkk. 1985. Fisika untuk Universitas Jilid I.
Bandung: Bina Cipta
Trippler, P. A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid I.
Jakarta: Erlangga
0 Response to "Praktikum Fisika Dasar " Massa jenis Zat Padat Beraturan ""
Post a Comment