LAJU ALIRAN UDARA DALAM PIPA VENTURI
A. Tujuan Percobaan
Mengukur laju udara dalam pipa Venturi dengan indikator zat cair
B. Alat dan bahan
1. Alat ukur venturi ( venture meter)
2. Zat cair (air)
3. Sumber udara
4. Jangka sorong
5. Statif
6. Mistar
C. Dasar Teori
Berdasarkan persamaan kotiunitas, laju aliran fluida dapat berubah-ubah sepanjang jalur fluida, tekanan juga dapat berubah-ubah tergantung pada keadaan ketinggian. Dan juga tergantung pada aliran. Kita biasa mendapatkan hubungan penting yang disebut persamaan Bernoulli yang menghubungkan tekanan, laju aliran dan ketinggian untuk aliran, persamaan bernoulli merupakan alat pokok dalam menganalisis sistem perpipaan, stasiun pembangkit listrik tenaga air dan penerbangan pesawat.
Gambar di atas memperlihatkan aplikasi dari persamaan Bernoulli dan persamaan kontoinitas, sebuah venturi meter yang digunakan untuk mengukur laju aliran di dalam pipa, dengan persamaan laju aliran V1 dalam bentuk luas penampang A1 dan dan laju aliran V2 dengan luas penampang A2 serta selisih ketinggian h cairan pada selang pipa yang diisi dengan zat cair.
Berdasarkan persamaan Bernoulli untuk titik saluran besar (titik 1) dan titik saluran kecil (titik 2) dalam pipa
…………………………………………….(1)
Dari persamaan kontuinitas kita subtitusikan dan menyusun ulang, didapatkan: …………………………………………….(2)
Karena A1 lebih besar dari A2, v2 lebih besar dari v1 dan tekanan p2 dalam leher lebih kecil dari p1, Gaya total pada bagian kanan mempercepat fluida saat memasuki leher dan gaya total pada bagian kiri memperlambatnya saat keluar. Selisih tekanan juga sama dengan . Maka didapatkan persamaan
persamaan laju udara dalam pipa dengan luasan A
D. Proses Kerja
1. Menyusun alat venturi meter seperti pada gambar berikut:
2. Memasang ujung selang yang diisi dengan zat cair (air) yang dihubungkan dengan badan pipa yang berukuran A1 dan A2.
3. Menghubungkan ujung pipa venturi meter terhadap sumber udara.
4. Menghidupkan sumber udara dengan mengatur besarnya hembusan udara yang dimasukkan ke adalam pipa venturi dan mencatat perubahan tinggi h untuk setiap 5 kali pengaturan besar hembusan udara.
E. Hasil Pengamatan
R= 40,2x 10-3m r = 12,2 x 10-3 m
No h (m) A1(m2) A¬2(m2)
1 6,10 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4
2 8,10 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4
3 9,20 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4
4 11,9 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4
5 13,4 x 10¬¬¬-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4
E. Analisa Data
Kecepatan aliran udara
• V1 =
•
No V2 (m/s)
1 1,12
2 1,32
3 1,38
4 1,58
5 1,68
F. Pembahasan
Penentuan kecepatan aliran udara dalam pipa venturi merupakan variasi dari alat sebelumnya di mana fluida dialirkan melalui tabung venturi meter dengan indicator zat cair. Pada percobaan ini udara dialirkan kemudian mengalami penyempitan dengan laju dan tekanan yang cukup besar pada bagian leher pipa venturi tekanan inilah yang kemudian berdampak pada perubahan jarak antar permukaan zat cair (air) sebagai indikator untuk mengukur h (selisih tinggi permukaan air).
Pengukuran kecepatan aliran udara untuk setiap perubahan besar hembusan udara seperti pada tabel:
No h (m) A1(m2) A¬2(m2) V1 (m/s) V2 (m/s)
1 6,10 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4 0,34 1,12
2 8,10 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4 0,40 1,32
3 9,20 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4 0,42 1,38
4 11,9 x 10-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4 0,48 1,58
5 13,4 x 10¬¬¬-2 1,27 x 10-3 1,17 x 10-4 0,51 1,68
Kecepatan pada A1 sangat kecil dibandingkan pada kecepatan pada permukaan A2 ini disebabkan oleh semakin kecil luas permukaan yang dilewati maka semakin besar pula kecepatan aliran udaranya.
G. Kesimpulan
Berdasarkan pengamatan dapat disimpulkan yaitu:
1. Perbedaan tekanan dalam pipa venturi oleh luasan penampang yang berbeda mempengaruhi besarnya laju aliran udara pada setiap luasan permukaan.
2. Perubahan tekanan udara terhadap luasan A2 ikut menekan permukaan zat cair (air) dengan selisih tinggi permukaan (h).
Senin, 23 November 2009
Minggu, 01 November 2009
Pengukuran Viskositas Dengan Kaleng Bekas
Pengukuran Viskositas Cairan Dengan Menggunakan
Kaleng Bekas
Tujuan.
Memahami konsep mekanika fluida mengenai viskositas ( kekentalan ).
Menghitung koefisien kekentalan dari dari beberapa zat cair.
Alat Dan Bahan.
Alat :
Kaleng susu.
Kaleng aluminium.
Benang.
Kapasitor bekas.
Seng.
Papan.
Peniti/ jarum
Mistar plastik.
Bahan :
Oli .
Minyak goreng.
Dasar Teori
Untuk menentukan koefisien fiskositas dengan menggunakan kaleng bekas. sebuah kaleng aluminium yang jari-jari penampang nya R_1 diputar dengan tali yang meliliti sumbunya yang berjari-jari r dengan gaya w dari pemberat di ujung tali seperti yang terllihat pada gambar.
Momen gaya yang memutar kaleng aluminium adalah :
τ=r x W
Cairan yang melekat pada dinding kaleng aluminium akan ikut berputar, dengan kecepatan sudut ω , sedangkan cairan yang melekat pada dinding bejana kaleng yang jari jari penampangnya R2 boleh di katakana tetap tinggal diam seperti halnya bejana kaleng itu dengan demikian terjadilah gradient kecepatan gerak lapisan-lapisan pada arah dari sumbu kedinding bejana sekeliling silinder putar. dengan menganggap variasi kecepatan sepanjang arah radial dari sumbu itu linear, gradient kecepatan itu adalah :
dv/dr=(-ωR_1)/(R_2-R_1 ) yakni-dv/dr=(ωR_1)/(R_2-R_1 )
Sedangkan dari pusat kaleng aluminium ke bagian pinggir dalam, gradient kecepatannya adalah:
dv/dr=(-ωR_1)/(R_1-R_0 ) yakni-dv/dr=(ωR_1)/(R_1-R_0 )
R0 = 0 ( berada di pusat ). Maka Gradient kecepatan pada bagian dalam kaleng aluminium adalah :
dv/dr=(-ωR_1)/(R_2-0) yakni-dv/dr=ω
Kalau bagian silinder padat yang tercelup cairan adalah sepanjang l , maka luas permukaan silinder yang tercelup adalah :
A = 2π R_1 l
Sehingga gaya yang menghambat perputara kaleng aluminium bagian luar adalah :
F= η 2 πR_1 l (ωR_1)/(R_2-R_1 )=2πηl (ωR_1^2)/(R_2-R_1 )
Sedangkan gaya yang menghambat perputaran kaleng aluminium bagian dalam adalah :
F= η 2 πR_1 lω
Karena kedua gaya bekerja di luar dan di dalam kaleng maka gaya yang menghambat kaleng aluminium adalah penjumlahan besar kedua gaya tersebut
F_total=F_luar+F_dalam
=2πηl (ωR_1^2)/(R_2-R_1 )+η 2 πR_1 lω
=η 2 πlω((R_1^2+R_1 R_2-R_1^2)/(R_2-R_1 ))
=η 2 πlω((R_2 R_1)/(R_2-R_1 ))
Makin cepat silinder padat berputar , makin besar gradient kecepatannya dan makin besar pula gaya hambatnya (F ) sehingga pada waktunya akan terjadi kesetimbangan dimana momen gaya pemutar silinder tetap setimbang. Dengan momen gaya gesekan viskositas R1 x F . Dalam keadaan keseimbangan demikian maka pemberat urun dengan kecepatan tetap sebesar V’ dan kecepatan sudut putarnya adalah :
ω= v'/r
Sehingga berlaku persamaan :
R_1 x 2 πηl v^'/r (R_1 R_2)/(R_2-R_1 )=r x W
Yang menghasilkan
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Jadi dengan mengukur r , R1, R2, l, V’ dan diketahuinya W, dapat diperoleh nilai viskositas .
PROSEDUR KERJA
Mengukur massa beban.
Mengukur tinggi kaleng aluminium ( l ).
Mengukur kaleng aluminium R1 dan jari-jari keleng susu R2
Merangkai alat seperti gambar di bawah ini
Memasukan cairan oli kedalam kaleng besar hingga permukaan kaleng aluminium dengan ketinggian ( l ) yang ada di dalamnya tertutup seluruhnya .
Melilitkan benang dari beban M1 pada roda yang berjari-jari ( r ) sehingga beban mencapai ketinggian ( h )
Melepaskan beban dari ketinggian h dan mencatat waktu yang di butuhkan beban M1 hingga mencapai dasar / permukaan alas.
Mengulangi percobaan diatas dengan mengganti massa beban yang berbeda.
Melakukan percobaan kedua dengan mengganti oli dengan minyak goring.
Gambar 1 : Rangkaian alat.
HASIL PENGAMATAN
Untuk cairan Oli.
Pada M1
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
Pada M2
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
R1 = m , R2 = m.
l = m , h = m.
M1 = Kg. M2 = Kg
Untuk minyak goring.
Pada M1
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
Pada M2
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
R1 = m , R2 = m.
l = m , h = m.
M1 = Kg. M2 = Kg
ANALISA DATA
Menghitung besar kecepatan
Dalam cairan oli
Dengan massa M1
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dengan massa M2
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dalam minyak goreng
Dengan massa M1
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dengan massa M2
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Menghitung viskositas
Dalam cairan oli
Dengan massa M1
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )=
Dengan massa M2
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Dalam minyak goring
Dengan massa M1
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Dengan massa M2
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
PEMBAHASAN
Sesuiaikan dengan hasil dan proses pengamatan
KESIMPULAN
Sesuaikan dengan tujuan
Kaleng Bekas
Tujuan.
Memahami konsep mekanika fluida mengenai viskositas ( kekentalan ).
Menghitung koefisien kekentalan dari dari beberapa zat cair.
Alat Dan Bahan.
Alat :
Kaleng susu.
Kaleng aluminium.
Benang.
Kapasitor bekas.
Seng.
Papan.
Peniti/ jarum
Mistar plastik.
Bahan :
Oli .
Minyak goreng.
Dasar Teori
Untuk menentukan koefisien fiskositas dengan menggunakan kaleng bekas. sebuah kaleng aluminium yang jari-jari penampang nya R_1 diputar dengan tali yang meliliti sumbunya yang berjari-jari r dengan gaya w dari pemberat di ujung tali seperti yang terllihat pada gambar.
Momen gaya yang memutar kaleng aluminium adalah :
τ=r x W
Cairan yang melekat pada dinding kaleng aluminium akan ikut berputar, dengan kecepatan sudut ω , sedangkan cairan yang melekat pada dinding bejana kaleng yang jari jari penampangnya R2 boleh di katakana tetap tinggal diam seperti halnya bejana kaleng itu dengan demikian terjadilah gradient kecepatan gerak lapisan-lapisan pada arah dari sumbu kedinding bejana sekeliling silinder putar. dengan menganggap variasi kecepatan sepanjang arah radial dari sumbu itu linear, gradient kecepatan itu adalah :
dv/dr=(-ωR_1)/(R_2-R_1 ) yakni-dv/dr=(ωR_1)/(R_2-R_1 )
Sedangkan dari pusat kaleng aluminium ke bagian pinggir dalam, gradient kecepatannya adalah:
dv/dr=(-ωR_1)/(R_1-R_0 ) yakni-dv/dr=(ωR_1)/(R_1-R_0 )
R0 = 0 ( berada di pusat ). Maka Gradient kecepatan pada bagian dalam kaleng aluminium adalah :
dv/dr=(-ωR_1)/(R_2-0) yakni-dv/dr=ω
Kalau bagian silinder padat yang tercelup cairan adalah sepanjang l , maka luas permukaan silinder yang tercelup adalah :
A = 2π R_1 l
Sehingga gaya yang menghambat perputara kaleng aluminium bagian luar adalah :
F= η 2 πR_1 l (ωR_1)/(R_2-R_1 )=2πηl (ωR_1^2)/(R_2-R_1 )
Sedangkan gaya yang menghambat perputaran kaleng aluminium bagian dalam adalah :
F= η 2 πR_1 lω
Karena kedua gaya bekerja di luar dan di dalam kaleng maka gaya yang menghambat kaleng aluminium adalah penjumlahan besar kedua gaya tersebut
F_total=F_luar+F_dalam
=2πηl (ωR_1^2)/(R_2-R_1 )+η 2 πR_1 lω
=η 2 πlω((R_1^2+R_1 R_2-R_1^2)/(R_2-R_1 ))
=η 2 πlω((R_2 R_1)/(R_2-R_1 ))
Makin cepat silinder padat berputar , makin besar gradient kecepatannya dan makin besar pula gaya hambatnya (F ) sehingga pada waktunya akan terjadi kesetimbangan dimana momen gaya pemutar silinder tetap setimbang. Dengan momen gaya gesekan viskositas R1 x F . Dalam keadaan keseimbangan demikian maka pemberat urun dengan kecepatan tetap sebesar V’ dan kecepatan sudut putarnya adalah :
ω= v'/r
Sehingga berlaku persamaan :
R_1 x 2 πηl v^'/r (R_1 R_2)/(R_2-R_1 )=r x W
Yang menghasilkan
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Jadi dengan mengukur r , R1, R2, l, V’ dan diketahuinya W, dapat diperoleh nilai viskositas .
PROSEDUR KERJA
Mengukur massa beban.
Mengukur tinggi kaleng aluminium ( l ).
Mengukur kaleng aluminium R1 dan jari-jari keleng susu R2
Merangkai alat seperti gambar di bawah ini
Memasukan cairan oli kedalam kaleng besar hingga permukaan kaleng aluminium dengan ketinggian ( l ) yang ada di dalamnya tertutup seluruhnya .
Melilitkan benang dari beban M1 pada roda yang berjari-jari ( r ) sehingga beban mencapai ketinggian ( h )
Melepaskan beban dari ketinggian h dan mencatat waktu yang di butuhkan beban M1 hingga mencapai dasar / permukaan alas.
Mengulangi percobaan diatas dengan mengganti massa beban yang berbeda.
Melakukan percobaan kedua dengan mengganti oli dengan minyak goring.
Gambar 1 : Rangkaian alat.
HASIL PENGAMATAN
Untuk cairan Oli.
Pada M1
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
Pada M2
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
R1 = m , R2 = m.
l = m , h = m.
M1 = Kg. M2 = Kg
Untuk minyak goring.
Pada M1
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
Pada M2
No Waktu ( s )
1
2
3
4
5
R1 = m , R2 = m.
l = m , h = m.
M1 = Kg. M2 = Kg
ANALISA DATA
Menghitung besar kecepatan
Dalam cairan oli
Dengan massa M1
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dengan massa M2
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dalam minyak goreng
Dengan massa M1
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Dengan massa M2
V=h/t
V_1= /= m/s. V_2= /= m/s. V_3= /= m/s
V_4= /= m/s. V_5= /= m/s
V ̅=(∑▒V_n )/n= (+ + + + )/= m/s
Menghitung viskositas
Dalam cairan oli
Dengan massa M1
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )=
Dengan massa M2
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Dalam minyak goring
Dengan massa M1
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
Dengan massa M2
η=(Wr^2 ( R_2-R_1 ))/(2πv^' lR_2 R_1^2 )
PEMBAHASAN
Sesuiaikan dengan hasil dan proses pengamatan
KESIMPULAN
Sesuaikan dengan tujuan
Sabtu, 31 Oktober 2009
Laporan Praktikum Fisika (Ketut alit adi untara )
BANDUL SEDERHANA Alit_Fisika@yahoo.co.id
TUJUAN
Memahami konsep gerak harmonik sederhana dan factor yang mempengaruhi priode (waktu ).
Mengukur priode gerak bandul sederhana.
Menghitung percepatan gravitasi bumi.
ALAT DAN BAHAN
Bandul/ beban
Tali pengantung.
Statif
Mistar/meteran
Stop watch
Busur derajat
Neraca
DASAR TEORI
Waktu yang diperlukan untuk satu getaran sempurna disebut priode getaran ( T ). Sedangkan jumlah getaran yang dilakukan setiap sekon disebut frekuensi ( f ). Hubungan f dan T adalah sebagai berikut:
T = 1/f keterangan : T = periode (sekon/ detik ).
f = frekuensi ( Hz ).
Bandul sederhana adalah benda ideal yang terdiri dari sebuah titik massa ( m ) yang digantung pada tali ringan tidak mulur. Jika bandul ditarik kesamping dari posisi kesetimbangan , lalu dilepas maka bandul akan berayun dalam bidang vertical karena pengaruh gravitasi bumi, gerak ini merupakan gerak osilasi dan priodik.
Gaya gaya yang bekerja pada massa ( m ) terdiri atas komponen radial dan tangesial, bertindak sebagai pemulih yang bekerja pada massa ( m) untuk mengembalikan pada titik kesetimbangannya. Sedangkan resultan gaya radial bertindak sebagai gaya yang dibutuhkan beban agar tetap berada pada posisi bergerak melingkar.
Sebuah bandul sederhana dengan panjang L dengan sebuah benda bermassa ( m ) yang digantung dan membentuk sudut θ terhadap arah vertical . gaya yang bekerja pada benda adalah gaya berat ( mg ) dan gaya tarik ( T ) pada tali. Jika dipilih satu system koordinat dengan sudut menyinggung lingkaran tangesial dan satu sumbu lain dengan arah radial. Maka uraian gaya berat ( mg ) atas komponen-komponen arah radial adalah mg cos θ dan arah tangesial mg sin θ . komponen radial gaya gaya tersebut memberikan kecepatan sentripental pada benda ( m ). Besar gaya yang menarik beban agar kembali keposisi setimbang adalah -mg sin θ , sesuai hukum II Newton berlaku :
-mg sin θ = ma
untuk sudut θ yang kecil berlaku sin θ = θ
y/ L = θ ( y = panjang simpangan )
sehingga dapat ditulis
-mg ( y/L ) = ma
a = -( g/L ) y ……… 1
periode getaran harmonic secara umum dapat dirumuskan
T = 2π(-y/a)1/2 ………2
Apabila persamaan 1 di subsitusi ke persamaan 2 maka besar periode getaran bandul adalah :
T = 2π(L/g)1/2
T = 2 π√(L/g)
Dan frekuensi menjadi
f = 1/2π √(g/L)
PROSEDUR KERJA
Mengukur berat massa bandul.
Mentukan panjang tali yang digantungkan pada statif kemudian memberi bandul pada ujung tali yang lain.
Memberi simpangan kecil pada bandul.
Melepaskan bandul dari simpangan dan bandul akan berayun bolak-balik.
Mencatat waktu yang dibutuhkan bandul untuk berayun…..kali.
Mengulangi langkah diatas dengan perlakuan :
Panjang tali tetap……cm, massa berubah
Massa tetap …….kg, panjang tali berubah.
HASIL PENGAMATAN
Nst Mistar = ….. cm
Nst Neraca =…... gr
Nst Stop watch = ……sekon
Tabel Hasil Pengamatan
Bentuk tabel sesuai acuan asisten
ANALISA DATA
sesuai acuan asisten
PEMBAHASAN
Jelaskan hasil periode yang diperoleh pada percobaan
Jelaskan hasil gravitasi yang diperoleh pada percobaan
Jelaskan factor-faktor yang mempengaruhi periode gerak bandul
Jelaskan hasil analisa data yang diperoleh, pada perhitungan umum dan ralat
Hal-hal lain yang dianggap penting
KESIMPULAN
Gerak harmoni sederhana adalah gerak bolak balik suatu benda secara periodik dengan resultan gaya yang bekerja pada titik sembarang selalu mengarah ketitik setimbangnya.
Periode gerak harmonik ayunan bandul dipengaruhi oleh beberapa factor antaralain :
………….
………….
Besar periode gerak bandul sederhana yang diperoleh adalah ( sesuaikan dengan model percobaan)
Besar percepatan gravitasi bumi yang didapat dalam praktikum adalah…….m/s2
TUJUAN
Memahami konsep gerak harmonik sederhana dan factor yang mempengaruhi priode (waktu ).
Mengukur priode gerak bandul sederhana.
Menghitung percepatan gravitasi bumi.
ALAT DAN BAHAN
Bandul/ beban
Tali pengantung.
Statif
Mistar/meteran
Stop watch
Busur derajat
Neraca
DASAR TEORI
Waktu yang diperlukan untuk satu getaran sempurna disebut priode getaran ( T ). Sedangkan jumlah getaran yang dilakukan setiap sekon disebut frekuensi ( f ). Hubungan f dan T adalah sebagai berikut:
T = 1/f keterangan : T = periode (sekon/ detik ).
f = frekuensi ( Hz ).
Bandul sederhana adalah benda ideal yang terdiri dari sebuah titik massa ( m ) yang digantung pada tali ringan tidak mulur. Jika bandul ditarik kesamping dari posisi kesetimbangan , lalu dilepas maka bandul akan berayun dalam bidang vertical karena pengaruh gravitasi bumi, gerak ini merupakan gerak osilasi dan priodik.
Gaya gaya yang bekerja pada massa ( m ) terdiri atas komponen radial dan tangesial, bertindak sebagai pemulih yang bekerja pada massa ( m) untuk mengembalikan pada titik kesetimbangannya. Sedangkan resultan gaya radial bertindak sebagai gaya yang dibutuhkan beban agar tetap berada pada posisi bergerak melingkar.
Sebuah bandul sederhana dengan panjang L dengan sebuah benda bermassa ( m ) yang digantung dan membentuk sudut θ terhadap arah vertical . gaya yang bekerja pada benda adalah gaya berat ( mg ) dan gaya tarik ( T ) pada tali. Jika dipilih satu system koordinat dengan sudut menyinggung lingkaran tangesial dan satu sumbu lain dengan arah radial. Maka uraian gaya berat ( mg ) atas komponen-komponen arah radial adalah mg cos θ dan arah tangesial mg sin θ . komponen radial gaya gaya tersebut memberikan kecepatan sentripental pada benda ( m ). Besar gaya yang menarik beban agar kembali keposisi setimbang adalah -mg sin θ , sesuai hukum II Newton berlaku :
-mg sin θ = ma
untuk sudut θ yang kecil berlaku sin θ = θ
y/ L = θ ( y = panjang simpangan )
sehingga dapat ditulis
-mg ( y/L ) = ma
a = -( g/L ) y ……… 1
periode getaran harmonic secara umum dapat dirumuskan
T = 2π(-y/a)1/2 ………2
Apabila persamaan 1 di subsitusi ke persamaan 2 maka besar periode getaran bandul adalah :
T = 2π(L/g)1/2
T = 2 π√(L/g)
Dan frekuensi menjadi
f = 1/2π √(g/L)
PROSEDUR KERJA
Mengukur berat massa bandul.
Mentukan panjang tali yang digantungkan pada statif kemudian memberi bandul pada ujung tali yang lain.
Memberi simpangan kecil pada bandul.
Melepaskan bandul dari simpangan dan bandul akan berayun bolak-balik.
Mencatat waktu yang dibutuhkan bandul untuk berayun…..kali.
Mengulangi langkah diatas dengan perlakuan :
Panjang tali tetap……cm, massa berubah
Massa tetap …….kg, panjang tali berubah.
HASIL PENGAMATAN
Nst Mistar = ….. cm
Nst Neraca =…... gr
Nst Stop watch = ……sekon
Tabel Hasil Pengamatan
Bentuk tabel sesuai acuan asisten
ANALISA DATA
sesuai acuan asisten
PEMBAHASAN
Jelaskan hasil periode yang diperoleh pada percobaan
Jelaskan hasil gravitasi yang diperoleh pada percobaan
Jelaskan factor-faktor yang mempengaruhi periode gerak bandul
Jelaskan hasil analisa data yang diperoleh, pada perhitungan umum dan ralat
Hal-hal lain yang dianggap penting
KESIMPULAN
Gerak harmoni sederhana adalah gerak bolak balik suatu benda secara periodik dengan resultan gaya yang bekerja pada titik sembarang selalu mengarah ketitik setimbangnya.
Periode gerak harmonik ayunan bandul dipengaruhi oleh beberapa factor antaralain :
………….
………….
Besar periode gerak bandul sederhana yang diperoleh adalah ( sesuaikan dengan model percobaan)
Besar percepatan gravitasi bumi yang didapat dalam praktikum adalah…….m/s2
Rabu, 17 Juni 2009
Termometer air raksa
Termometer air raksa dalam gelas adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong.
Sebagai pengganti air raksa, beberapa termometer keluarga mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah untuk dibaca.
Jenis khusus termometer air raksa, disebut termometer maksimun, bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Saat suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat kembali ke bohlam membuat air raksa tetap di dalam tabung. Pembaca kemudian dapat membaca temperatur maksimun selama waktu yang telah ditentukan. Untuk mengembalikan fungsinya, termometer harus diayunkan dengan keras. Termometer ini mirip desain termometer medis.
Air raksa akan membeku pada suhu -38.83 °C (-37.89 °F) dan hanya dapat digunakan pada suhu di atasnya. Air raksa, tidak seperti air, tidak mengembang saat membeku sehingga tidak memecahkan tabung kaca, membuatnya sulit diamati ketika membeku. Jika termometer mengandung nitrogen, gas mungkin mengalir turun ke dalam kolom dan terjebak di sana ketika temperatur naik. Jika ini terjadi termometer tidak dapat digunakan hingga kembali ke kondisi awal. Untuk menghindarinya, termometer air raksa sebaiknya dimasukkan ke dalam tempat yang hangat saat temperatur di bawah -37 °C (-34.6 °F). Pada area di mana suhu maksimum tidak diharapkan naik di atas - 38.83 ° C (-37.89 °F) termometer yang memakai campuran air raksa dan thallium mungkin bisa dipakai. Termometer ini mempunyai titik beku of -61.1 °C (-78 °F).
Termometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu Celsius dan Fahrenhait. Anders Celsius merumuskan skala Celsius, yang dipaparkan pada publikasinya ”the origin of the Celsius temperature scale” pada 1742.
Celsius memakai dua titik penting pada skalanya: suhu saat es mencair dan suhu penguapan air. Ini bukanlah ide baru, sejak dulu Isaac Newton bekerja dengan sesuatu yang mirip. Pengukuran suhu celsius menggunakan suhu pencairan dan bukan suhu pembekuan. Eksperimen untuk mendapat kalibrasi yang lebih baik pada termometer Celsius dilakukan selama 2 minggu setelah itu. Dengan melakukan eksperimen yang sama berulang-ulang, dia menemukan es mencair pada tanda kalibrasi yang sama pada termometer. Dia menemukan titik yang sama pada kalibrasi pada uap air yang mendidih (saat percobaan dilakukan dengan ketelitian tinggi, variasi terlihat dengan variasi tekanan atmosfir). Saat dia mengeluarkan termometer dari uap air, ketinggian air raksa turun perlahan. Ini berhubungan dengan kecepatan pendinginan (dan pemuaian kaca tabung).
Tekanan udara mempengaruhi titik didih air. Celsius mengklaim bahwa ketinggian air raksa saat penguapan air sebanding dengan ketinggian barometer.
Saat Celsius memutuskan untuk menggunakan skala temperaturnya sendiri, dia menentukan titik didih pada 0 °C (212 °F) dan titik beku pada 100 °C (32 °F). Satu tahun kemudian Frenchman Jean Pierre Cristin mengusulkan versi kebalikan skala celsius dengan titik beku pada 0 °C (32 °F) dan titik didih pada 100 °C (212 °F). Dia menamakannya Centrigade.
Pada akhirnya, Celsius mengusulkan metode kalibrasi termometer sbb:
1. Tempatkan silinder termometer pada air murni meleleh dan tandai titik saat cairan di dalam termometer sudah stabil. ini adalah titik beku air.
2. Dengan cara yang sama tandai titik di mana cairan sudah stabil ketika termometer ditempatkan di dalam uap air mendidih.
3. Bagilah panjang di antara kedua titik dengan 100 bagian kecil yang sama.
Titik-titik ini ditambahkan pada kalibrasi rata-rata tetapi keduanya sangat tergantung tekanan udara. Saat ini, tiga titik air digunakan sebagai pengganti (titik ketiga terjadi pada 273.16 kelvins (K), 0.01 °C). CATATAN: Semua perpindahan panas berhenti pada 0 K, Tetapi suhu ini masih mustahil dicapai karena secara fisika masih tidak mungkin menghentikan partikel.
Hari ini termometer air raksa masih banyak digunakan dalam bidang meteorologi, tetapi pengguanaan pada bidang-bidang lain semakin berkurang, karena air raksa secara permanen sangat beracun pada sistem yang rapuh dan beberapa negara maju telah mengutuk penggunaannya untuk tujuan medis. Beberapa perusahaan menggunakan campuran gallium, indium, dan tin (galinstan) sebagai pengganti air raksa.
Sebagai pengganti air raksa, beberapa termometer keluarga mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah untuk dibaca.
Jenis khusus termometer air raksa, disebut termometer maksimun, bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Saat suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat kembali ke bohlam membuat air raksa tetap di dalam tabung. Pembaca kemudian dapat membaca temperatur maksimun selama waktu yang telah ditentukan. Untuk mengembalikan fungsinya, termometer harus diayunkan dengan keras. Termometer ini mirip desain termometer medis.
Air raksa akan membeku pada suhu -38.83 °C (-37.89 °F) dan hanya dapat digunakan pada suhu di atasnya. Air raksa, tidak seperti air, tidak mengembang saat membeku sehingga tidak memecahkan tabung kaca, membuatnya sulit diamati ketika membeku. Jika termometer mengandung nitrogen, gas mungkin mengalir turun ke dalam kolom dan terjebak di sana ketika temperatur naik. Jika ini terjadi termometer tidak dapat digunakan hingga kembali ke kondisi awal. Untuk menghindarinya, termometer air raksa sebaiknya dimasukkan ke dalam tempat yang hangat saat temperatur di bawah -37 °C (-34.6 °F). Pada area di mana suhu maksimum tidak diharapkan naik di atas - 38.83 ° C (-37.89 °F) termometer yang memakai campuran air raksa dan thallium mungkin bisa dipakai. Termometer ini mempunyai titik beku of -61.1 °C (-78 °F).
Termometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu Celsius dan Fahrenhait. Anders Celsius merumuskan skala Celsius, yang dipaparkan pada publikasinya ”the origin of the Celsius temperature scale” pada 1742.
Celsius memakai dua titik penting pada skalanya: suhu saat es mencair dan suhu penguapan air. Ini bukanlah ide baru, sejak dulu Isaac Newton bekerja dengan sesuatu yang mirip. Pengukuran suhu celsius menggunakan suhu pencairan dan bukan suhu pembekuan. Eksperimen untuk mendapat kalibrasi yang lebih baik pada termometer Celsius dilakukan selama 2 minggu setelah itu. Dengan melakukan eksperimen yang sama berulang-ulang, dia menemukan es mencair pada tanda kalibrasi yang sama pada termometer. Dia menemukan titik yang sama pada kalibrasi pada uap air yang mendidih (saat percobaan dilakukan dengan ketelitian tinggi, variasi terlihat dengan variasi tekanan atmosfir). Saat dia mengeluarkan termometer dari uap air, ketinggian air raksa turun perlahan. Ini berhubungan dengan kecepatan pendinginan (dan pemuaian kaca tabung).
Tekanan udara mempengaruhi titik didih air. Celsius mengklaim bahwa ketinggian air raksa saat penguapan air sebanding dengan ketinggian barometer.
Saat Celsius memutuskan untuk menggunakan skala temperaturnya sendiri, dia menentukan titik didih pada 0 °C (212 °F) dan titik beku pada 100 °C (32 °F). Satu tahun kemudian Frenchman Jean Pierre Cristin mengusulkan versi kebalikan skala celsius dengan titik beku pada 0 °C (32 °F) dan titik didih pada 100 °C (212 °F). Dia menamakannya Centrigade.
Pada akhirnya, Celsius mengusulkan metode kalibrasi termometer sbb:
1. Tempatkan silinder termometer pada air murni meleleh dan tandai titik saat cairan di dalam termometer sudah stabil. ini adalah titik beku air.
2. Dengan cara yang sama tandai titik di mana cairan sudah stabil ketika termometer ditempatkan di dalam uap air mendidih.
3. Bagilah panjang di antara kedua titik dengan 100 bagian kecil yang sama.
Titik-titik ini ditambahkan pada kalibrasi rata-rata tetapi keduanya sangat tergantung tekanan udara. Saat ini, tiga titik air digunakan sebagai pengganti (titik ketiga terjadi pada 273.16 kelvins (K), 0.01 °C). CATATAN: Semua perpindahan panas berhenti pada 0 K, Tetapi suhu ini masih mustahil dicapai karena secara fisika masih tidak mungkin menghentikan partikel.
Hari ini termometer air raksa masih banyak digunakan dalam bidang meteorologi, tetapi pengguanaan pada bidang-bidang lain semakin berkurang, karena air raksa secara permanen sangat beracun pada sistem yang rapuh dan beberapa negara maju telah mengutuk penggunaannya untuk tujuan medis. Beberapa perusahaan menggunakan campuran gallium, indium, dan tin (galinstan) sebagai pengganti air raksa.
Selasa, 16 Juni 2009
Langganan:
Postingan (Atom)
