Wina Gravity
-
Upload
faisal-ahmad -
Category
Documents
-
view
230 -
download
0
Transcript of Wina Gravity
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 1/21
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Gravitasi di definisikan sebagai gaya tarik-menarik yang terjadi antara
semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern
mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein,
namun hukum gravitasi universal e!ton yang lebih sederhana merupakan
hampiran yang "ukup akurat dalam kebanyakan kasus. #etoda gravitasi adalah
metoda penyelidikan geofisika yang didasarkan pada variasi per"epatan gravitasi
di permukaan bumi. $engukuran gravitasi ini dimana adanya perbedaan ke"ildari medan gravitasi yang diakibatkan variasi massa di kerak bumi. Tujuan dari
eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari perbedaan distribusi rapat
massa dan juga jenis batuan. #etode gravitasi merupakan metode geofisika yang
didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi. #etoda ini "ukup baik
digunakan untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya
disurvei dengan metodametoda geofisika lain yang lebih detil. %ariasi medan
gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa &densitas' antar
batuan. (danya suatu sumber yang berupa suatu massa &masif, lensa, atau
bongkah besar' di ba!ah permukaan akan menyebabkan terjadinya gangguan
medan gayaberat &relatif'. Gangguan ini disebut sebagai anomali gayaberat.
)arena perbedaan medan gayaberat ini relative ke"il maka diperlukan alat ukur
yang mempunyai ketelitian yang "ukup tinggi sehingga variasi medan gayaberat
di permukaan bumi dapat diukur dari suatu titik observasi terhadap titik
observasi lainnya dan dapat dipetakan untuk kemudian diinterpretasi struktur
ba!ah permukaannya.
*nformasi yang diharapkan dari survei gravitasi adalah mengetahui efek dari
sumber yang tidak diketahui terhadap perubahan harga gravitasi atau variasi harga
gravitasi. +ata hasil pengukuran lapangan diharapkan dapat member informasi
sebanyak-banyaknya, tidak sekedar mengenai sifat fisis batuan saja, melainkan
juga kondisi geometri batuan ba!ah permukaan. leh karena itu metode yang
dapat memberikan informasi yang "epat sangat diperlukan untuk memilih langkah
apa yang akan diperlukan pada operasi penelitian berikutnya sehingga diperoleh
1
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 2/21
informasi yang lengkap dari data hasil pengukuran tersebut. $emrosesan data
gravity yang sering disebut juga dengan reduksi data gravity,se"ara umum dapat
dipisahkan menjadi dua ma"am, yaitu proses dasar dan proseslanjutan. $roses
dasar men"akup seluruh proses bera!al dari nilai pemba"aan alatlapangan sampai
diperoleh konversi pemba"aan gravity meter ke nilai miligal &mgal'.
.
I.2. Maksud dan Tujuan
#aksud dari a"ara praktikum ini adalah untuk mengetahui konsep dasar
perhitungan dan pengolahan data a!al untuk mengkonversi pemba"aan data-data
gravity se"ara sistematis dengan menggunakan Microsoft Excel atau se"ara
manual.
Tujuan dari a"ara praktikum ini adalah untuk menghasilkan parameter-
parameter berupa nilai konversi pemba"aan ke dalam mgal,memperoleh nilai
gravitasi pengamatan &g obs' dengan menggunakan beberapa rumus formula
gravitasi. +an membuat grafik g obs terhadap nilai ,y,.
BAB II
DASAR TEORI
2
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 3/21
II.1. Metode Gravity
#etode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang
memenfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi
prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu men"ari anomali gravity pada
subsurface. #etoda ini jarang digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi bijih,
namun "ukup baik digunakan untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk
selanjutnya disurvei dengan metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil.
(danya variasi medan gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan
rapat massa &density' antar batuan. (danya suatu sumber yang berupa suatu massa
&masif, lensa, atau bongkah besar' di ba!ah permukaan akan menyebabkan
terjadinya gangguan medan gaya berat &relatif'. (danya gangguan ini disebut
sebagai anomali gaya berat. )arena perbedaan medan gayaberat ini relatif ke"il
maka diperlukan alat ukur yang mempunyai ketelitian yang "ukup tinggi. (lat
ukur yang sering digunakan adalah Gravimeter. (lat pengukur gayaberat di darat
telah men"apai ketelitian sebesar /0.01 mGal dan di laut sebesar /1 mGal.
II. Huku! Dasar Metode Gravity
Teori yang mendasari #etode Gravitasi pada Geofisika adalah hukum
gravitasi e!ton dan teori medan gravitsi. 2ukum gravitasi e!ton seperti pada
persamaan berikut3
dimana 3 Gaya interaksi antara dua masa
3 4arak antara mi dan m5
3 %ektor satuan yang arahnya dari ke
3 )onstanta gravitasi umum & '
Per"e#atan $ra%&tas&
$er"epatan pada massa kedua &m5' yang disebabkan oleh massa pertama
&m1' dapat kita temukan dengan membagi m5 oleh F pada persamaan
3
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 4/21
II. 'aktor('aktor )ang Me!#engaru*& N&la& $ra%&tas&
)arena bentuk bumi bukan merupakan bola pejal yang sempurna, dengan
relif yang tidak rata, berotasi serta revolusi dalam sistem matahari, tidak
homogen. +engan demikian variasi gaya berat di setiap titik permukaan bumi
akan dipengaruhi oleh 6 faktor, yaitu 3
1. Pos&s& gar&s l&ntang7entuk bumi tidaklah bulat sempurna, tetapi lebih mendekati
bentuk spheroid bumi, agak pepat dikutubnya. (kibatnya terdapat variasi
radius bumi selain itu, perbedaan per"epatan sentrifugal di kutub dan di
e8uator. $er"epatan sentrifugal maksimum di equator dan nol di kutub.
9ehingga nilai g di kutub lebih besar dibandingkan dengan g di equator.
. +edudukan !ata*ar& dan ,ulan ter*ada# ,u!&
2arganya berubah setiap !aktu se"ara periodik tergantung dari
kedudukan benda-benda langit tersebut. 7esarnya / 0.: mgal dengan
priode / 15 jam. 7umi mengalami tarikan maupun dorongan dari posisi
normalnya.
-. Ele%as&
$erbedaan ketinggian menyebabkann perbedaan nilai gravitasi.
$ermukaan bumi yang lebih tinggi &pegunungan;perbukitan' memiliki
nilai gravitasi yang lebih rendah dibandingkan permukaan bumi yang
lebih rendah &lembah'.
. +eadaan to#ogra/& d& sek&tar t&t&k #engukuran
(danya efek massa di sekitar titik observasi mempengaruhi nilai
gravitasi pada titik pengamatan. (danya bukit dan lembah di sekitar titik
amat akan mengurangi besarnya gaya berat yang sebenarnya.
5. 0ar&as& ra#at !assa ,atuan d& ,aa* #er!ukaan 2ano!al&3target4
4
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 5/21
+engan adanya suatu massa yang berbeda densitas diba!ah
permukaan bumi menyebabkan terjadi perbedaan nilai gravitasi pada
permukaan. ilainya bergantung gaya tarik antar massa yang menandakan
perubahan nilai gravitasi.
II.- Ta*a#an(Ta*a#an #engola*an Data $ra%&tas&
1. +on%ers& Pe!,a"aan $ra%&!eter
Untuk memperoleh nilai gravitasi harus melakukan konversi dari
skala pemba"aan gravitymeter kedalam satuan gaya berat &mGal'. +engan
beredarnya alat gravitymeter,maka berma"am ma"am tabel konversi alat.
)onversi pada alat tergantung pada alat dan tabel yang digunakan.
. +on%ers& Feedback
)onversi feedback merupakan konversi pemba"aan pada alat
dalam skala pemba"aan dan dikonversi kesatuan gaya berat yaitu mgal.
)onversi tersebut megunakan rumus
+on%ers& /eed,a"k 5 +onstanta +on%ers& 6 13! 6 Feedback
-. +oreks& T&ngg& Alat
Tinggi alat merupakan jarak antara permukaan atas gravimeter
dengan titik ukur G$9. Tujuannya agar pemba"aan gravitasi disetiap
pengukuran mempunyai posisi ketinggian yang sama dengan pengukuran
hasil data G$9.
+TA 5 78-79: 6 TA
. +oreks& Pasang Surut
7erdasarkan hukum e!ton yang melandasi konsep gravitasi
maka kedudukan bintang-bintang dan planet pada sistem tata surya
akan dipengaruhi besar ke"ilnya gaya gravitasi. 7enda langit tersebut
yang paling dominan pengaruhnya adalah bulan dan matahari.
$ada umumnya besarnya koreksi pasang surut telah ditabelkan,
dan telah dibuat banyak sekali software yang menghitung koreksi
tersebut. 9alah satunya dengan memasukkan data lintang dan bujur
5
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 6/21
dalam derajat dan menit, tinggi titik ukur dalam meter, selang !aktu
pen"uplikan, tanggal mulai dan akhir.
;. +oreks& drift
$engukuran gravitasi berulang pada suatu tempat akan
memberikan hasil yang berbeda, meskipun se"ara teoritis harga
gravitasi suatu tempat dianggap konstan )oreksi apungan timbul dari
konsekuensi penggunaan alat yang menggunakan pegas yaitu adanya
<faktor kelelahan=. 9elain faktor kelelahan koreksi apungan juga
disebabkan sifat pegas yang tidak elastis sempurna sebagai penyebab
timbulnya perubahan harga standar alat ukur yang ditandai dengan
pergeseran titik nol. )oreksi apungan adalah koreksi yang disebabkan oleh
alat itu sendiri yang menunjukan perubahan harga setiap !aktu yang dapat
dianggap linear untuk jangka !aktu yang relatif pendek.
Rumus3
)+ > '
+imana +? 3 )oreksi (pungan pada titik amat &mGal'
tsi 3 @aktu saat pengukuran ke-i
tso 3 @aktu saat pengukuran pertama
t=so 3 @aktu saat pengukuran terakhir
G =so3 ilai G pengukuran terakhir
Gso 3 ilai G pengukuran pertama
Looping merupakan pengukuran yang dimulai dari base yang kemudian
melakukan pengukuran ke arah yang telah ditentukan yang pada saat akhir dari
pengukuran kembali lagi ke titik pertama kali dilakukannya pengukuran.
6
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 7/21
BAB III
METODOLO$I PENELITIAN
III.1. D&agra! Al&r Pengola*an Data
Mula&
Meng*&tung +oreks& < koreks&
7
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 8/21
Meng*&tung N&la& $
Meng*&tung N&la& $rerata
Meng*&tung +oreks& Drift
Meng*&tung $ Terkoreks& Drift
Meng*&tung N&la& =$
Meng*&tung $ O,ser%as& Me!asukkan Data ke Excel
Pe!,uatan $ra/&k Per,and&ngan
Pos&s& 0s Ele%as&8 Pos&s& 0s $ o,s8 Ele%as& 0s $ o,s
Inter#retas&
+es&!#ulan
Selesa&
$a!,ar III.1. +iagram (lir $engolahan +ata
III.. Pe!,a*asan D&agra! Al&r
$ada proses pengolahan data gravity untuk mendapatkan nilai gravitasi
pengamatan &G bs' dia!ali dengan melakukan konversi terhadap skala
pemba"aan, nilai feed back , tinggi alat dan pasut ke dalam mgal dari ba"aan
gravity meter. 9etelah nilai pemba"aan sudah di koreksi kemudian menentukan
harga G dengan "ara menjumlahkan data hasil koreksi skala pemba"aan dengan
koreksi feed back dan koreksi T( kemudian kurangi dengan nilai dari koreksi
pasut. )emudian men"ari nilai G rata-rata dengan "ara merata-ratakan nilai G di
8
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 9/21
setiap base. 9elanjutnya menghitung nilai koreksi drift dengan "ara membagi
selisih !aktu antara T pengukuran dengan T a!al dengan selisih antara T akhir
dengan T a!al yang kemdian dikalikan dengan hasil pengurangan antara nilai G
akhir dengan G a!al.
9etelah itu men"ari nilai AG dengan "ara mengurangi nilai G terkoreksi
drift dengan G terkoreksi a!al. )emudian menentukan harga G bs dengan
menggunakan penjumlahan dari nilai AG dengan G absolute. 9etelah nilai G obs
sudah di dapat, selanjutnya memasukan data G obs tersebut kedalam Microsoft
Excel. +an selanjutnya plot nilai G obs tersebut terhadap nilai ,y,dan . +an
tahapan terakhir selanjutna adalah menginterpretasikan berdasarkan data-data
tersebut.
BAB 0IHASIL DAN PEMBAHASAN
0I.1. Ta,el Pengola*an Data
9
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 10/21
Ta,el I0.1 Tabel $engolahan +ata hingga Gobs
0I.1. Per*&tungan Manual
10
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 11/21
11
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 12/21
12
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 13/21
13
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 14/21
14
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 15/21
15
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 16/21
16
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 17/21
I0.-. Inter#retas&
I0.1. Grafik Elevasi
17
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 18/21
$a!,ar I0.1. Gambar Grafik $osisi vs Elevasi
7erdasarkan Grafik dari data elevasi terhadap posisi yang sudah diolah
dengan menggunakan Microsoft Excel maka akan di dapatkan nilai titik
ketinggian yang dimana padap osisi a!al titik ketinggian relative tidak berubah
di ketinggian 1:B m. (kan tetapi setelah itu pada titik ke-6 grafik mulai
menunjukan peningkatan ketinggian se"ara periodik dan men"apai pada titik
ketinggian yang maksimum sebesar 1C1 m sebelum nilai ketinggian kembali
menurun se"ara teratur. 9etelah itu terjadi peningkatan titik ketinggtian yang
"ukup men"olok pada titik ke-16 yang kemudian pada titik ke-1C nilai elevasi
kembali menurun sampai titik ke-1D dengan ketinggian 1:B m.
18
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 19/21
I0.. Grafik G observasi
$a!,ar I0.. Grafik G bservasi vs $osisi
7erdasarkan penyajian data dari grafik G obs terhadap posisi ini maka
dapat disimpulkan bah!a mula-mula niali G obs bernialai 978183.32 mgal
lalu mengalami penurunan nilai G obs bersamaan dengan perubahan posisi. +an
kemudian terjadi perubahan nilai G obs yang men"olok pada posisi : dengan
nilai G obs menjadi 978184.27 mgal dan terjadi peningkatan G obs yang pada
akhirnya nilai maksimum g obs terjadi pada posisi ke-6 dengan nilai G observasi
sebesar DC1B.6B mgal. 9etelah itu dari grafik menunjukan terjadi penurunan
nilai G obs yang "ukup tajam dari nilai maksimum G obs sebelumnya dimana
nilai G obs yang terakhir ini memiliki nilai G obs yang paling rendah.
19
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 20/21
I0.-. Grafik korelasi G observasi vs Elevasi
$a!,ar I0.-.Grafik )orelasi antara G bservasi vs Elevasi
+ari grafik diatas yang ditunjukan oleh nilai G obs terhadap elevasi
menunjukan bah!a nilai besar ke"ilnya G obs sangat dipengaruhi oleh nilai
elevasinya sendiri. +imana semakin besar nilai ketinggian dari suatu pengamatan
maka nilai grafitasinya akan semakin menge"il karena jaraknya semakin
menjauhi dari pusat bumi. 9ehingga dari gambar di atas, terlihat bah!a
terdapatnya nilai elevasi dengan gobs yang sama terletak pada elevasi antara 165
m sampai 16B m dengan nilai gobs antara DC1:.6 mgal sampai DC1B.6 mgal
dan diposisi antara 10 sampai 50. *ni memungkinkan terdapatnya anomaly pada
posisi tersebut. 9erta nilai teredah berada pada elevasi 1B0 m sampai 1B5 m
dengan nlai gobs DC10 mgal sampai DC10.6 mgal dan diposisi 50 sampai :0.
20
7/23/2019 Wina Gravity
http://slidepdf.com/reader/full/wina-gravity 21/21
BAB 0
PENUTUP
0.1 +es&!#ulan
9ehingga setelah pegolahan data a!al dari koreksi-koreksi gravity selesai
maka dapat disimpulkan bah!a 3
• $ada titik ke 6 nilai G obs men"apai titik maksimum dengan nilai
DC1B.6B mgal
• $ada posisi terakhir mempunyai nilai G obs terendah dengan nilai sebesar
DC15.05 mgal.• $ada posisi yang pertama nilai G obs sebesar DC1:.:5 mgal
• $ada posisi ke 10 mempunai nilai ketinggian yang maksimum sebesar 1C1
m
• Untuk nilai G obs terendah terjadi pada posisi terakhit yaitu di posisi ke-
dengan nilai DC10. mgal
#aka setelah melakukan perhitungan dan pengolahan data a!al untuk
koreksi nilai-nilai gravity maka akan mendapatkan nilai-nilai konversi
yang sudah di dihitung dengan "ara manual maupun microsoft excel
diantaranya nilai skala pemba"aan, nilai feed back, tinggi alat dan koreksi
pasut dimana nilai-nilai tersebut digunakan untuk men"ari nilai G dan AG
yang pada akhirnya nilai tersebut digunakan untuk mendapatkan nilai G
observasi.
0. Saran
+ibutuhkan kesabaran dan ketelitian dalam perhitungan baik se"aramanual maupun dengan menggunakan excel dan sebaiknya periksa ulang dari
perhitungan yang sudah di kita dapat supaya tidak terjadi kekeliruan dalam
memasukan rumus maupun nilai angkanya.
21