FISIKA SMA- PERCOBAAN TENGGELAM, MELAYANG DAN TERAPUNG

1. TUJUAN PRAKTIKUM

Untuk mengetahui pengaruh massa jenis fluida yang terdapat suatu benda yang membuat tenggelam, melayang, dan terapung di dalam  fluida.

1. DASAR TEORI

Dalam Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Sebuah yang tenggelam sebagian atau seluruhnya dalam fluida akan mendapatkan gaya ke atas yang sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan.

Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari Hukum Newton juga.

• Bila gaya Archimedes sama dengan gaya berat maka resultan gaya = 0 dan benda melayang.
• Bila gaya Archimedes lebih besar dari pada gaya berat maka benda akan terdorong ke atas yang akan mengakibatkan benda akan mengapung.
• Bila gaya Archimedes lebih kecil dari pada gaya berat maka benda akan terdorong ke bawah yang akan mngakibatkan benda tenggelam.

Jika massa fluida lebih kecil dari pada massa benda maka benda akan berada dalam keadaan seimbang, volume zat cair yang dipindahkan harus lebih kecil dari pada volume benda. Artinya tidak seluruhnya benda terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melanyang maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama degan volume benda dan massa cair sama dengan massa cair benda. Jika massa benda lebih besar dari pada massa fluida, maka benda akan mengalami gaya tolak kebawah yang tidak sama dengan 0. Artinya benda akan jatuh tenggelam.

Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup kedalam zat cair akan mengalami 2 gaya, yaitu gaya grafitasi / gaya berat dan gaya keatas (Fa) dari zat cair itu sendiri. Dalam hal ini ada 3 peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua gaya tersebut yaitu seperti berikut :

• Tenggelam

Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika gaya berat benda  lebih besar dari gaya keatas (Fa) dan volume bagian benda yang tenggelam bergantung dari massa zat cair (p).

• Melanyang

Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika gaya berat benda  sama dengan  gaya keatas (Fa) / benda tersebut berada dalam keadaan seimbang. Pada 2 benda atau lebih yang melanyang dalam zat cair akan berlaku :

(Fa)_tot=W_tot

• Mengapung

Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika gaya berat lebih kecil dari pada gaya keatas (Fa).

III. ALAT DAN BAHAN

• Alat-alat yang diperlukan antara lain :
  1. Neraca ohaus 1 buah
  2. Sendok makan 1 buah
  3. Botol air mineral (ukuran 1 liter) yang sudah dipotong lehernya.

• Bahan-bahan yang diperlukan antara lain :
  1. Garam dapur halus 1 kantong plastik kecil
  2. Telur ayam kampung (sehat) 2 butir (mentah)
  3. Kertas secukupnya
  4. Air secukupnya

1. CARA KERJA
2. Memasukkan air ke dalam botol bekas yang telah dipotong, dan mengukur volumenya, kemudian mencatat hasil pengukuran pada tabel pengamatan.
3. Mengambil garam dengan sendok dan menimbang garam tersebut, kemudian melakukan beberapa kali sesuai kebutuhan.
4. Memasukkan kedua telur secara perlahan ke dalam air yang masih jernih, dan kemudian mencatat peristiwa tersebut pada tabel pengamatan tenggelam, melayang, atau mengapung.
5. Kemudian mengambil salah satu telur diantara keduanya.
6. Memasukkan garam halus tiap bagian ( pada langkah no 2 ) ke dalam botol yang berisi air dan telur, kemudian mengamati keadaan tersebut dan mencatat apa yang terjadi.
7. Menambahkan garam tiap-tiap bangian sampai ada perubahan pada posisi telur. Kemudian mengamati dan mencatat perubahan tersebut.
8. Mengulangi langkah No. 6 sampai telur muncul dipermukaan zat cair.
9. Mencatat massa garam dapur pada tiap-tiap penambahan yang dilakukan.

 

1. TABEL PENGAMATAN

No	Volume Air	Massa Garam(gram)	Posisi Telur	Keterangan
1	800 ml
2	800 ml
3	800 ml
4	800 ml
5	800 ml
6	800 ml
7	800 ml
8	800 ml
9	800 ml
10	800 ml

1. ANALISIS DATA

 

VII.  PERTANYAAN DAN TUGAS

PERTANYAAN

1. bagaimana cara kapal selam mengapung, melayang, dan tenggelam ke dalam air ?
2. Kapan besi terapung di air dan tenggelam di air ?
3. Jelaskan pesawat terbang di udara apakah sama prinsipnya dengan kapal selam yang menyelam di dalam air ?

JAWABAN

1. Sebuah kapal selam memiliki tangki pemberat yang terletak di antara lambung sebelah dalan dan lambung sebelah luar. Tangki ini dapat di isi udara/air, tentu saja udara lebih ringan dari pada air/ pengatur isi tangki pemberat berarti mengatur berat total kapal. Jadi kapal selam mengapung, melayang, dan tenggelam dengan cara mengisi, mengeluarkan air yang terdapat di tangki pemberat kapal selam yang terletak diantar lambung sebelah dalam dan lambung debelah luar.
2. Besi dapat mengapung di air jika messa jenis air lebih besar dai pada massa jenis besi.

Besi bisa tenggelam di air jika massa jenis besi lebih besar dari pada massa jenis air.

1. Tidak sama, pesawat terbang merupakan mesin atau kendaraan yang mampu terbang di atmosfer. Prinsip-prinsip terbangnya merupakan hukum fisika yakni memanfaatkan hukum benoulli di udara dengan memanfaatkan arus laminiar sayap yang dihasilkan akibat day adoring mesin pesawat, sedangkan kapal selam perinsipnya ketika akan menyelam ruang ballast diisi air laut sehingga berat jenis kapal melebihi berat jenis air dan ketika kapal sudah melayang di dalam air katup ditutup sehinggan dicapai keadaan seimbang.

VIII.  KESIMPULAN DAN SARAN

• Kesimpulan:

Jadi Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.

• Saran:

Terbatasnya peralatan dalam praktikum ini sehingga praktikum kurang efektif.