TEKANAN HIDROSTATIK
Nurfaida , Dedi riwanto, Nurtang, Zam’ah
PENDIDIKAN FISIKA UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2014
Abstrak
Telah dilakukan praktikum yang berjudul “Tekanan Hidrostatik” dengan tiga tujuan. Pertama, mahasiswa dapat mengetahui pengaruh kedalam terhadap tekanan hidrostatik. Kedua, mahasiswa dapat mengetahui pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik. Dan ketiga, mahasiswa dapat memahami prinsip percobaan tekanan hidrostatik. Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh kedalaman dan massa jenis zat cair. Berdasarkan hasil praktikum diperoleh bahwa untuk massa jenis zat cair yang sama kedalaman berpengaruh terhadap tekanan hidrostatik yang dialami benda dimana semakin dalam semakin besar tekanan hidrostatiknya. Hasil praktikum juga menunjukkan bahwa pada kedalaman yang sama, tekanan hidrostatik dipengaruhi oleh massa jenis zat cair dimana semakin besar massa jenis zat cair semakin besar pula tekanan hidrostatiknya.
Kata kunci: kedalaman, massa jenis, tekanan hidrostatik.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik?
2. Bagaimana pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik?
3. Bagaimana prinsip percobaan tekanan hidrostatik?
TUJUAN
1. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh kedalam terhadap tekanan
hidrostatik
2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh massa jenis zat cair terhadap
tekanan hidrostatik
3. Mahasiswa dapat memahami prinsip percobaan tekanan hidrostatik
METODOLOGI EKSPERIMEN
Teori Singkat
Tekanan ialah gaya yang bekerja pada tiap satuan luas. Dapat dituliskan
dalam pernyataan rumus yaitu :
[6.1]
dimanaP = tekanan (N/m2) atau Pascal (Pa)
F = gaya (N)
A = luas (m2)
catatan : 1 Atmosfer (1 atm) = 76 Hg = 1,013. 105 N/m2.
1 cm Hg = 1.333, 2 N/m2
1 torr = 1 mmHg = 133,32 N/m2 = 1 torricelli
Benda yang berada dalam zat cair akan mengalami tekanan. Besarnya
tekanan yang dialami tekanan diberikan dalam persamaan:
Ph = Po + [6.2] (Herman, dkk:2014).
Tekanan zat cair bertambah seiring dengan kedalamannya (Serway: 2009)
Ambil satu titik yang berada di kedalaman h di bawah permukaan zat cair .
Tekanan yang disebabkan zat cair pada kedalaman h ini disebabkan oleh berat
kolom diatasnya. Dengan demikian gaya yang bekarja pada luas daerah tersebut
adalah F = mg = ρAhg, dimana Ah adalah volume kolom, ρ adalah massa jenis
zat cair (dianggap konstan) dan g adalah percepatan gravitasi. Tekanan P yang
demikian adalah
P¿ FA
= ρAhgA
P = ρ gh (Giancolli : 1998).
Alat danBahan
1. Alat
a. Pipa berbentuk U
b. Neraca ohauss 310 g
c. Gelas kimia
d. Selang plastik
e. Corong
f. Mistar biasa
2. Bahan
a. Berbagai macam Zat Cair (Fluida)
Identifikasi Variabel
Kegiatan 1
1. Variabel manipulasi : kedalaman, d (cm)
2. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U,
h (cm)
3. Variabel kontrol : jenis zat cair
Kegiatan 2
1. Variabel manipulasi : massa jenis zat cair, ρ (g/cm3)
2. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U,
h (cm)
3. Variabel kontrol : kedalaman , d (cm)
Definisi Operasional Variabel
Kegiatan 1
1. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada
kegiatan ini yaitu kedalaman.
Kedalaman adalah panjang dari permukaan air hingga permukaan air
dalam corong yang diukur menggunakan mistar plastik.
2. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel
manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka
nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu perbedaan
ketinggian zat cair pada pipa U.
perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U adalah selisih ketinggian zat
cair pada pipa U ketika corong dimasukkan kedalam air dengan kedalaman
tertentu yang diukur dengan mistar plastik.
3. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini
yaitu jenis zat cair
jenis zat cair adalah zat cair yang digunakan yaitu air.
Kegiatan 2
1. Variabel manipulasi adalah variabel yang nilainya berubah-ubah. Pada
kegiatan ini yaitu massa jenis zat cair.
Massa jenis zat cair adalah rapat massa air, rapat massa gliserin, dan rapat
massa minyak yang dihitung dengan mengukur massa air dengan neraca
ohauss 311 g serta volume air, volume gliserin, dan volume minyak
dengan gelas ukur.
2. Variabel respon adalah variabel yang menanggapi perubahan variabel
manipulasi dengan kata lain jika nilai variabel manipulasi berubah, maka
nilai variabel respon juga berubah. Pada kegiatan ini yaitu perbedaan
ketinggian zat cair pada pipa U.
ketinggian zat cair pada pipa U adalah selisih ketinggian zat cair pada pipa
U ketika corong dimasukkan kedalam air, gliserin, dan minyak dengan
kedalaman 4 cm, yang diukur dengan mistar plastik.
3. Variabel kontrol adalah variabel yang nilainya tetap. Pada kegiatan ini
yaitu kedalaman.
Kedalaman adalah panjang dari permukaan zat cair hingga permukaan zat
cair dalam corong yang diukur menggunakan mistar plastik .
Prosedur Kerja
1. Setting Peralatan dan Prosedur Kerja
b. menentukan massa jenis zat cair yang akan di gunakan, dengan
mengukur massa dan volumenya.
c. menghubungkan pipa U yang berisi dengan zat cair dengan sebuah
corong gelas oleh selang plastik.
d. Memasukkan corong kedalam air, tekan dengan kedalaman tertentu ,
ukur kedalaman dengan mistar biasa (diukur dari permukaan air ke
permukaan air dalam corong).
e. Mengamati perubahan tinggi permukaan zat cair pada kedua pipa U.
Mengukur selisih ketinggian zat cair pada pipa U. Mencatat hasil
pengukuran dalam tabel pengamatan.
f. Mengulangi percobaan dengan kedalaman yang berbeda-beda.
Kegiatan 2. Pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik
a. Memasukkan corong kedalam air, tekan dengan kedalaman 4 cm , lalu
mengamati perubahan tinggi permukaan air pada kedua pipa U.
Mengukur selisih ketinggian air pada pipa U. Mencatat hasil
pengukuran dalam tabel pengamatan.
b. Memasukkan corong kedalam gliserin, tekan dengan kedalaman 4
cm , lalu mengamati perubahan tinggi permukaan gliserin pada kedua
pipa U. Mengukur selisih ketinggian gliserin pada pipa U. Mencatat
hasil pengukuran dalam tabel pengamatan.
c. Memasukkan corong kedalam minyak, tekan dengan kedalaman 4
cm , lalu mengamati perubahan tinggi permukaan minyak pada kedua
pipa U. Mengukur selisih ketinggian minyak pada pipa U. Mencatat
hasil pengukuran dalam tabel pengamatan.
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA
Hasil pengamatan
Tabel 1. Massa jenis zat cair
No Jenis zat cair Massa (gram) Volume (ml)
1 Air |10,39±0,02| |10±1|
2 Gliserin |11,52±0,02| |10±1|
3 Minyak |8,06±0,02| |10±1|
Kegiatan 1. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatis
Jenis zat cair = Air
Tabel 2. Hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatis
No Kedalaman (cm) Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U (cm)
1 |1,70±0,05| 1. |1,50±0,05|
2. |1,60±0,05|
3. |1,70±0,05|
2 |2,80±0,05| 1. |2,40±0,05|
2. |2,80±0,05|
3. |2,10±0,05|
3 |4,00±0,05| 1. |3,80±0,05|
2. |3,70±0,05|
3. |3,60±0,05|
4 |4,90±0,05| 1. |4,90±0,05|
2. |5,00±0,05|
3. |4,50±0,05|
5 |5,70±0,05| 1. |5,80±0,05|
2. |6,30±0,05|
3. |5,80±0,05|
6 |7,80±0,05| 1. |7,60±0,05|
2. |7,50±0,05|
3. |7,70±0,05|
7 |8,70±0,05| 1. |8,00±0,05|
2. |8,10±0,05|
3. |8,00±0,05|
Kegiatan 2. Pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik
Kedalaman = |4,00±0,05| cm
Tabel 3. Hubungan massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatis
No Massa Jenis Zat Cair (g/cm3) Perbedaan Ketinggian zat cair
pada pipa U (cm)
1 |1,0 ± 0,1| 1. |3,80 ±0,05|
2. | 3,70±0,05|
3. | 3,60±0,05|
2 |1,2 ± 0,1| 1. | 3,90±0,05|
2. | 4,10±0,05|
3. |3,90 ±0,05|
3 |0,81 ± 0,08| 1. |3,00 ±0,05|
2. | 3,20±0,05|
3. | 3,00±0,05|
ANALISIS DATA
I. Analisis perhitungan
1. Untuk Air
ρ=mv
=10,39 gram
10 cm3=1,039 g/cm3
Rambat ralat
ρ=m v−1
δρ=| δρδm|dm+|δρ
δv|dv
δρ=|δm v−1
δm |dm+|δm v−1
δv |dv
δρ=v−1 dm+m v−2dv
δρρ
= v−1
ρdm+ m v−2
ρdv
δρρ
= v−1
m v−1 dm+ m v−2
m v−1 dv
δρρ
=∆ mm
+ ∆ vv
∆ ρ=|∆ mm
+ ∆ vv |ρ
∆ ρ=| 0,0210,39
+ 110|1,039 g /cm3
∆ ρ=|0,0019249278+0,1|1,039 g /cm3
∆ ρ=0,1019249278 ×1,039 g/cm3
∆ ρ=0,1059 g/cm3
KR=∆ ρρ
×100 %=0,10591,039
× 100 %=10,1925 %2 AB
DK = 100% - KR = 100% - 10,1925% = 89,8075%
ρ=|ρ ± ∆ ρ|=|1,0 ±0,1|g /cm3
2. Untuk Gliserin
ρ=mv
=11,52gram
10 cm3=1,152 g/cm3
∆ ρ=|∆ mm
+ ∆ vv |ρ
∆ ρ=| 0,0211,52
+ 110|1,152 g /cm3
∆ ρ=|0,0017361111+0,1|1,152 g/cm3
∆ ρ=0,1017361111×1,152 g/cm3
∆ ρ=0,1172 g/cm3
KR=∆ ρρ
×100 %=0,11721,152
× 100 %=10,1736 %2 AB
DK = 100% - KR = 100% - 10,1736% = 89,8264%
ρ=|ρ ± ∆ ρ|=|1,2± 0,1|g/cm3
3. Untuk Minyak
ρ=mv
=8,06 gram
10 cm3=0,806 g /cm3
∆ ρ=|∆ mm
+ ∆ vv |ρ
∆ ρ=|0,028,06
+ 110|0,806 g/cm3
∆ ρ=|0,0024813896+0,1|0,806 g/cm3
∆ ρ=0,1024813896 × 0,806 g /cm3
∆ ρ=0,0826 g/cm3
KR=∆ ρρ
×100 %=0,08260,806
× 100 %=10,2481 %2 AB
DK = 100% - KR = 100% - 10,2481% = 89,7519%
ρ=|ρ ± ∆ ρ|=|0,81 ±0,08|g /cm3
Kegiatan 1
1. Untuk kedalaman |1,70±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=1,50+1,60+1,70
3=4,80
3=1,6 cm
𝛿1 = |h – h1| = |1,6 – 1,50| = 0,1 cm𝛿2 = |h – h2| = |1,6 – 1,60| = 0 cm𝛿3 = |h – h3| = |1,6 – 1,70| = 0,1 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1cm
KR=∆ hh
×100 %=0,11,6
× 100 %=6,25 %3 AB
DK = 100% - 6,25% = 93,75%
h=|h ± ∆ h|=|1,60 ± 0,10|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2×1,60cm
P=1.568 g /cm s2 = 1,568 × 103 g/cm s2
δP=|δPδρ |dρ+|δP
δh|dh
δP=|δρhδρ |dρ+|δρh
δh |dh
δP=hdρ+ ρ dh
δPP
= hP
dρ+ ρP
dh
δPP
= hρh
dρ+ ρρh
dh
δPP
= ∆ ρρ
+ ∆ hh
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,101,60|1,568× 103 g /cm s2
∆ P=|0,1+0,0625|1,568 ×103 g /cm s2
∆ P=0,1625 ×1,568 ×103 g/cm s2
∆ P=0,2548 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,2548× 103
1,568× 103 ×100 %=16,25 %2 AB
DK = 100% - 16,25% = 83,75%
P=|P ± ∆ P|=|1,6 ± 0,2|103 g /cm s2
2. Untuk kedalaman |2,80±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=2,40+2,80+2,10
3=7,30
3=2,4333 cm
𝛿1 = |h – h1| = |2,4333 – 2,40| = 0,0333 cm𝛿2 = |h – h2| = |2,4333 – 2,80| = 0,3667 cm𝛿3 = |h – h3| = |2,4333 – 2,10| = 0,3333 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,3667 cm
KR=∆ hh
×100 %=0,36672,4333
×100 %=15,0719 %2 AB
DK = 100% - 15,0719% = 84,9281%
h=|h ± ∆ h|=|2,4 ± 0,4|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2×2,4 cm
P=2352 g/cm s2 = 2,352 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,42,4|× 2,352103 g/cm s2
∆ P=|0,1+0,166666666|× 2,352103 g /cm s2
∆ P=0,266666666 ×2,352 ×103 g/cm s2
∆ P=0,6272 ×103 g /cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,6272× 103
2,352× 103 ×100 %=26,6667 %2 AB
DK = 100% - 26,6667 % = 73,3333 %
P=|P ± ∆ P|=|2,4 ± 0,6|103 g /cm s2
3. Untuk kedalaman |4,00±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=3,80+3,70+3,60
3=11,1
3=3,70cm
𝛿1 = |h – h1| = |3,70 – 3,80| = 0,1 cm𝛿2 = |h – h2| = |3,70 – 3,70| = 0 cm𝛿3 = |h – h3| = |3,70 – 3,60| = 0,1 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1cm
KR=∆ hh
×100 %= 0,13,70
× 100 %=2,7027 %3 AB
DK = 100% - 2,7027% = 97,2973%
h=|h ± ∆ h|=|3,70 ± 0,10|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2×3,70 cm
P=3626 g /cm s2 = 3,626 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,103,70|3,626 ×103 g/cm s2
∆ P=|0,1+0,027027027|3,626 × 103 g /cm s2
∆ P=0,127027027 ×3,626 × 103 g /cm s2
∆ P=0,4606 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,4606 ×103
3,626 ×103 × 100 %=12,7027 %2 AB
DK = 100% - 12,7027% = 87,2973%
P=|P ± ∆ P|=|3,6 ± 0,5|103 g/cm s2
4. Untuk kedalaman |4,90±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=4,90+5,00+4,50
3=14,4
3=4,80cm
𝛿1 = |h – h1| = |4,80 – 4,90| = 0,1 cm𝛿2 = |h – h2| = |4,80 – 5,00| = 0,2 cm𝛿3 = |h – h3| = |4,80 – 4,50| = 0,3 cm
𝛿maks = 𝛥h = 0,3cm
KR=∆ hh
×100 %= 0,3b4,80
×100 %=6,25% 3 AB
DK = 100% - 6,25% = 93,75%
h=|h ± ∆ h|=|4,80 ±0,30|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s24,80 × cm
P=4704 g/cm s2 = 4,704 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,304,8 |× 4,704 103 g /cm s2
∆ P=|0,1+0,0625|× 4,704 103 g/cm s2
∆ P=0,1625 × 4,704 ×103 g/cm s2
∆ P=0,7644 ×103 g /cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,7644 ×103
4,704 ×103 ×100 %=16,25 %2 AB
DK = 100% -16,25 % =83,75 %
P=|P ± ∆ P|=|4,7 ±0,8|103 g /cm s2
5. Untuk kedalaman |5,70±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=5,80+6,30+5,80
3=17,9
3=5,9667cm
𝛿1 = |h – h1| = |5,9667 – 5,80| = 0,1667 cm𝛿2 = |h – h2| = |5,9667 – 6,30| = 0,3333 cm𝛿3 = |h – h3| = |5,9667 – 5,80| = 0,1667 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,3333cm
KR=∆ hh
×100 %=0,33335,9667
× 100 %=5,5860 %3 AB
DK = 100% - 5,5860% = 94,414%
h=|h ± ∆ h|=|5,97 ± 0,33|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s25,97 × cm
P=5850,6 g /cm s2 = 5,8506 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,335,97|5,8506 ×103 g /cm s2
∆ P=|0,1+0,0552763819|5,8506 × 103 g /cm s2
∆ P=0,1552763819 ×5,8506 ×103 g/cm s2
∆ P=0,9084 ×103 g /cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,9084 ×103
5,8506 ×103 ×100 %=15,5266 %2 AB
DK = 100% -15,5266 % =84,4734 %
P=|P ± ∆ P|=|5,8 ± 0,9|103 g /cm s2
6. Untuk kedalaman |7,80±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=7,60+7,50+7,70
3=22,8
3=7,60cm
𝛿1 = |h – h1| = |7,60 – 7,60| = 0 cm𝛿2 = |h – h2| = |7,60 – 7,50| = 0,1 cm𝛿3 = |h – h3| = |7,60 – 7,70| = 0,1 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1cm
KR=∆ hh
×100 %= 0,17,60
× 100 %=1,3158 %3 AB
DK = 100% - 1,3158% = 98,6842%
h=|h ± ∆ h|=|7,60 ± 0,10|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2×7,60cm
P=7448 g /cm s2 = 7,448 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,107,60|7,448× 103 g /cm s2
∆ P=|0,1+0,0131578947|7,448 × 103 g /cm s2
∆ P=0,1131578947× 7,448× 103 g /cm s2
∆ P=0,8428 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,8428× 103
7,448× 103 ×100 %=11,3158%2 AB
DK = 100% - 11,3158% = 88,6842%
P=|P ± ∆ P|=|7,4 ± 0,8|103 g/cm s2
7. Untuk kedalaman |8,70±0,05| cm
h=h1+h2+h3
3=8,00+8,10+8,00
3=24,1
3=8,0333cm
𝛿1 = |h – h1| = |8,0333 – 8,00| = 0,0333 cm𝛿2 = |h – h2| = |8,0333 – 8,10| = 0,0667 cm𝛿3 = |h – h3| = |8,0333 – 8,00| = 0,0333 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,0667 cm
KR=∆ hh
×100 %=0,06678,0333
×100 %=0,8303 %3 AB
DK = 100% - 0,8303% = 99,1697%
h=|h ± ∆ h|=|8,03 ± 0,07|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2× 8,03 cm
P=7869,4 g /cm s2 = 7,8694× 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,078,03|7,8694 ×103 g/cm s2
∆ P=|0,1+0,0087173101|7,8694 × 103 g /cm s2
∆ P=0,1087173101 ×7,8694 ×103 g/cm s2
∆ P=0,8555 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,8555 ×103
7,8694 ×103 × 100 %=10,8712 %2 AB
DK = 100% - 10,8712% = 89,1288%
P=|P ± ∆ P|=|7,9 ± 0,8|103 g /cm s2
Kegiatan 2
Kedalaman = |4,00±0,05| cm
1. Untuk massa jenis air |1,0 ± 0,1|g /cm3
h=h1+h2+h3
3=3,80+3,70+3,60
3=11,10
3=3,70 cm
𝛿1 = |h – h1| = |3,70 – 3,80| = 0,1 cm𝛿2 = |h – h2| = |3,70 – 3,70| = 0 cm𝛿3 = |h – h3| = |3,70 – 3,60| = 0,1 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1 cm
KR=∆ hh
×100 %= 0,13,70
× 100 %=2,7027 %3 AB
DK = 100% - 2,7027% = 97,2973%
h=|h ± ∆ h|=|3,70 ± 0,10|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,0 g /cm3 × 980 cm /s2×3,70 cm
P=3626 g /cm s2 = 3,626 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,0
+ 0,103,70|3,626 ×103 g/cm s2
∆ P=|0,1+0,027027027|3,626 × 103 g /cm s2
∆ P=0,127027027 ×3,626 × 103 g /cm s2
∆ P=0,4606 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %=0,4606 ×103
3,626 ×103 × 100 %=12,7027 %2 AB
DK = 100% - 12,7027% = 87,2973%
P=|P ± ∆ P|=|3,6 ± 0,5|103 g/cm s2
2. Untuk massa jenis gliserin |1,2 ± 0,1|g /cm3
h=h1+h2+h3
3=3,90+4,10+3,90
3=11,9
3=3,9667 cm
𝛿1 = |h – h1| = |3,9667 – 3,90| = 0,0667 cm𝛿2 = |h – h2| = |3,9667 – 4,10| = 0,1333 cm𝛿3 = |h – h3| = |3,9667 – 3,90| = 0,0667 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1333 cm
KR=∆ hh
×100 %=0,13333,9667
× 100 %=3,3605 %3 AB
DK = 100% - 3,3605% = 96,6395%
h=|h ± ∆ h|=|3,97 ± 0,13|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=1,2 g/cm3 ×980 cm / s2 ×3,97cm
P=4668,72 g /cm s2 = 4,66872 × 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,11,2
+ 0,133,97|4,66872 ×103 g/cm s2
∆ P=|0,0833333333+0,0327455919|4,66872 ×103 g /cm s2
∆ P=0,1160789252× 4,66872× 103 g /cm s2
∆ P=0,5419 ×103 g/cm s2
KR=∆ PP
× 100 %= 0,5419 ×103
4,66872 ×103 × 100 %=11,6070%2 AB
DK = 100% - 11,6070% = 88,393%
P=|P ± ∆ P|=|4,7 ±0,5|103 g /cm s2
3. Untuk massa jenis minyak |0,81 ± 0,08|g/cm3
h=h1+h2+h3
3=3,00+3,20+3,00
3=9,2
3=3,0667 cm
𝛿1 = |h – h1| = |3,0667 – 3,00| = 0,0667 cm𝛿2 = |h – h2| = |3,0667 – 3,20| = 0,1333 cm𝛿3 = |h – h3| = |3,0667 – 3,00| = 0,0667 cm𝛿maks = 𝛥h = 0,1333 cm
KR=∆ hh
×100 %=0,13333,0667
× 100 %=4,3467 % 3 AB
DK = 100% - 4,3467% = 95,6533%
h=|h ± ∆ h|=|3,07 ± 0,13|cm
Tekanan Hidrostatik
P= ρ gh
P=0,81 g /cm3 × 980 cm /s2×3,07 cm
P=2436,966 g /cm s2 = 2,436966× 103 g/cm s2
∆ P=|∆ ρρ
+ ∆ hh |P
∆ P=|0,080,81
+ 0,133,07|2,436966 ×103 g/cm s2
∆ P=|0,0987654321+0,0423452769|2,436966 × 103 g /cm s2
∆ P=0,1423452769 ×2,436966 ×103 g /cm s2
∆ P=0,1411×103 g/c m s2
KR=∆ PP
× 100 %= 0,1411×103
2,436966× 103 × 100 %=5,79 %3 AB
DK = 100% - 5,79% = 94,21%
P=|P ± ∆ P|=|2,44 ± 0,14|103 g /cm s2
II. Tabel Perbandingan
Kegiatan 1
Tabel 2.1. Hubungan antara kedalaman dengan tekanan hidrostatis
Kedalaman (cm) Tekanan Hidrostatis (g/cms2)
|1,70±0,05| |1,6 ± 0,2|103
|2,80±0,05| |2,4 ±0,6|103
|4,00±0,05| |3,6 ± 0,5|103
|4,90±0,05| |4,7 ± 0,8|103
|5,70±0,05| |5,8 ± 0,9|103
|7,80±0,05| |7,4 ± 0,8|103
|8,70±0,05| |7,9 ± 0,8|103
Kegiatan 2
Tabel 3.1 . Hubungan antara massa zenis zat cair dengan tekanan
hidrostatis
Massa Jenis Zat Cair (g/cm3) Tekanan Hidrostatis (g/cms2)
Air |1,0±0,1| |3,6 ± 0,5|103
Gliserin |1,2±0,1| |4,7 ± 0,5|103
Minyak |0,81±0,08| |2,44 ±0,14|103
III. Analisis Grafik
Kegiatan 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
f(x) = 0.943386477708887 x − 0.0263655152051978R² = 0.98952996073839
kedalaman d (cm)
Teka
nan
Hidr
osta
tis P
(g/c
ms2
)
Grafik 1.1 Perbandingan antara kedalaman dengan tekanan hidrostatis
y = mx + c
y = 0,9434x – 0,0264
m = yx
= Pd
ρg = Pd
P = ρgd = 0,9434 N/m2
DK = R2 × 100% = 0,9895 × 100% = 98,95%
KR = 100% - DK = 100% - 98,95% = 1,05% 3 AB
∆ ρg = KR . ρg
∆m = KR . m = 1,05% . 0,9434 = 0,0099057
ρg = |ρg ± ∆ ρg| = |0,943 ± 0,010|
IV. Analisis Dimensi
P ρh
P = ρh [c]
Dimana : ρ = mv
= kg/m3 = ML-3
P = N
m2 = kg .m /s2
m2 = ML-1T-2
Sehingga :
P = ρh [c]
ML-1T-2 = ML-3 L [c]
ML-1T-2 = ML-2 [c]
[c] = M L−1 T−2
ML−2 = LT-2 = m/s2
PEMBAHASAN
Pada praktikum ini dilakukan 2 kegiatan, tetapi sebelum melakukan kedua
kegiatan tersebut zat cair yang digunakan ditimbang massa dan diukur volumenya
terlebih dahulu. Kegiatan pertama, mengukur selisih ketinggian pada pipa U saat
corong yang telah disambung dengan pipa U menggunakan selang dimasukkan
dengan kedalaman tertentu kedalam zat cair (pada kegiatan ini zat cair yang
digunakan adalah air). Kegiatan kedua, dengan kedalaman 4 cm yang telah
ditentukan, jenis zat cair diubah-ubah sehingga massa jenisnyapun berbeda-beda
lalu corong yang telah disambung dengan pipa U menggunakan selang
dimasukkan kedalam zat cair dan diukur selisih ketinggian pada pipa U, zat cair
yang digunakan yaitu air, gliserin, dan minyak.
Pada kegiatan 1, dilakukan pengukuran berulang untuk selisih ketinggian pada
pipa U setiap kedalaman. Setelah selisih ketinggian pada pipa U setiap kedalaman
dirata-ratakan, hasil rata-rata itupun kemudian digunakan untuk mencari tekanan
hidrostatik. Berdasarkan tabel hubungan antara kedalaman dan tekanan
hidrostatik, diketahui bahwa untuk jenis zat cair yang sama kedalaman benda
yang berada didalam zat cair sebanding dengan tekanan hidrostatik yang bekerja
pada benda dimana semakin dalam semakin besar tekanan hidrostatiknya. Hal ini
sesuai dengan teori.
Pada kegiatan 2, dilakukan pengukuran berulang untuk selisih ketinggian pada
pipa U setiap massa jenis zat cair dengan menetapkan kedalaman 4 cm. Setelah
selisih ketinggian pada pipa U setiap massa jenis zat cair dirata-ratakan, hasil rata-
rata itupun kemudian digunakan untuk mencari tekanan hidrostatik. Berdasarkan
tabel hubungan antara massa jenis zat cair dan tekanan hidrostatik, diketahui
bahwa untuk kedalaman yang sama massa jenis zat cair yang akan mempengaruhi
tekanan hidrostatik yang dialami oleh benda dalam zat cair. Massa jenis zat cair
berbanding lurus dengan tekanan hidrostatik dimana semakin besar massa jenis
semakin besar pula tekanan hidrostatiknya. Massa jenis air |1,0±0,1| g/cm3
memiliki tekanan hidrostatik |3,6 ± 0,5|103 g/cms2 , gliserin dengan massa jenis |
1,2±0,1| g/cm3 memiliki tekanan hidrostatik |4,7 ± 0,5|103 g/cms2 dan minyak
dengan massa jenis |0,81±0,08| g/cm3 memiliki tekanan hidrostatik
|2,44 ±0,14|103 g/cms2. Hubungan antara massa jenis zat cair dan tekanan
hidrostatik yang didapatkan pada hasil praktikum sesuai dengan teori.
SIMPULAN DAN DISKUSI
1. Untuk jenis zat cair yang sama kedalaman benda yang berada didalam zat cair
sebanding dengan tekanan hidrostatik yang bekerja pada benda dimana
semakin dalam semakin besar tekanan hidrostatiknya
2. Untuk kedalaman yang sama massa jenis zat cair yang akan mempengaruhi
tekanan hidrostatik yang dialami oleh benda dalam zat cair. Massa jenis zat
cair berbanding lurus dengan tekanan hidrostatik dimana semakin besar
massa jenis semakin besar pula tekanan hidrostatiknya.
3. Prinsip tekanan hidrostatik yaitu tekanan pada kedalaman yang sama dalam
zat cair yang serba sama adalah sama.
DAFTAR RUJUKAN
Giancolli, douglas . 1998. Fisika Jilid 1 Edisi kelima (Terjemahan). Jakarta:
Erlangga.
Herman, dkk. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1. Makassar : Penerbit
UNM .
Serway, Jewett dan Raymond. 2009. Fisika- untuk Sains dan Teknik buku 1 edisi
6 (Terjemahan). Jakarta: Salemba Teknika.
Top Related