HUKUM ARCHIMEDES

 

LAPORAN PRAKTIKUM

HUKUM ARCHIMEDES

 

 

Rizqi Shaleh Syawaludin

C1401211018

ST09.2

 

Dosen Penanggung Jawab Praktikum

Drs. Sidikrubadi Pramudito, M. Si

 

 

 

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

IPB UNIVERSITY

2021

Tujuan

            Praktikum hukum Archimedes bertujuan menentukan massa jenis dari suatu bahan dengan melakukan pengukuran massa dan volume secara langsung, serta menentukan massa jenis dari suatu bahan dengan menggunakan hukum Archimedes.

 

Teori Singkat

            Massa jenis atau densitas adalah pengukuran massa benda setiap satuan volume benda (Saputra et al. 2017). Semakin tinggi massa suatu benda, maka semakin besar pula massa jenisnya. Sebaliknya semakin besar volume suatu benda, maka semakin kecil massa jenisnya. Hal tersebut karena massa benda berbanding lurus dengan massa jenis, tapi berbanding terbalik dengan volumenya. Cara mengukur massa jenis dengan cara menimbang berat suatu benda dan membaginya dengan volumenya yang terukur (Prawira et al. 2018). Massa jenis merupakan ciri khas dari suatu benda. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda menunjukkan kerapatan molekul zat tersebut. Perbedaan massa jenis setiap benda disebabkan oleh perbedaan massa dengan volumenya. Jenis partikel solid, liquid, dan gas juga dapat menyebabkan perbedaan massa jenis suatu benda.

            Archimedes adalah salah satu filsuf yunani kuno yang dipandang sebagai ilmuan terkemuka. Konon, pada waktu ia mandi menemukan rumus fisika yang sejak lama ia pikirkan. Archimedes telah menemukan sebuah prinsip, bahwa tingkat kemurnian substansi adalah sama di manapun substansi berada (Sinensis 2017). Bunyi hukum Archimedes adalah suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Hukum Archimedes menjelaskan hubungan antara gaya berat dan gaya ke atas (gaya apung) pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam fluida (Nova 2017). Fenomena dalam kehidupan yang menerapkan hukum Archimedes, yaitu balon udara diisi gas yang memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara sekitar. Karenanya balon udara bisa terangkat dan mengapung di udara.

            Gaya apung (gaya Archimedes) adalah gaya dorong ke atas dari zat cair terhadap benda yang dicelupkan ke dalam zat cair (Ma’arij 2017). Pada prinsip Archimedes, sebuah benda akan mengapung di dalam fluida jika massa jenis suatu benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair (𝜌𝐴𝑖𝑟 > 𝜌𝐵𝑒𝑛𝑑𝑎). Gaya yang bekerja pada suatu benda mengapung, yaitu gaya apung dan gaya berat (W). Pada peristiwa benda tenggelam menandakan jika massa jenis suatu benda lebih besar daripada massa jenis zat cair  (𝜌𝐴𝑖𝑟 < 𝜌𝐵𝑒𝑛𝑑𝑎). Gaya yang bekerja pada suatu benda tenggelam, yaitu gaya apung , gaya berat (W), dan gaya normal (N). Pada keadaan benda melayang seluruh volume benda tercelup dalam zat cair tetapi benda tidak menyentuh dasar wadah zat cair. Gaya yang bekerja pada benda melayang yaitu, gaya apung (𝐹𝑎)  dan gaya berat (W) dimana besar gaya apung sama dengan gaya berat sehingga massa jenis benda sama besar dengan massa jenis zat cair (𝜌𝐴𝑖𝑟 = 𝜌𝐵𝑒𝑛𝑑𝑎).

Data

Pengolahan Data

Silinder Kuningan

Pembahasan

            Pada percobaan yang telah dilakukan pada tiga macam benda, yaitu silinder kuningan, plat kaca, dan balok kayu mengalami hukum Archimedes. Hukum Archimedes yang dialami pada percobaan ini ketika benda dicelupkan pada gelas pada neraca teknis. Setelah data percobaan diolah, dapat diketahui rapat massa tiap benda dengan membagi massa benda dan volume benda hasil perhitungan. Berdasarkan hasil perhitungan data, membuktikan bahwa rapat massa yang dihasilkan tiap benda mempunyai nilai yang berbeda-beda. Nilai yang mempengaruhi perbedaan rapat massa adalah massa benda dan volumenya. Semakin besar massanya maka akan semakin besar massa jenisnya. Sebaliknya jika volumenya semakin besar maka nilai massa jenisnya akan semakin kecil. Sesuai dengan prinsip hukum Archimedes, bahwa massa jenis yang dihasilkan pada setiap benda dapat mempengaruhi keadaan benda itu mengapung, melayang, atau tenggelam dalam fluida.

            Data-data yang diperoleh dari percobaan dapat diolah untuk mengetahui massa dan volume secara langsung. Semakin besar nilai volume maka massa jenis yang akan dihasilkan semakin kecil. Hal tersebut dibuktikan dengan silinder kuningan yang mempunyai volume kecil tetapi nilai rapat massanya melebihi dari plat kaca dan balok kayu. Balok kayu mempunyai nilai kerapatan yang lebih kecil daripada kerapatan zat cair, maka digunakan pembenam agar seluruh volume benda dapat terbenam dalam zat cair. Nilai rapat massa suatu benda mempunyai nilai yang berbeda dengan nilai rapat massa semunya. Hal ini karena rapat massa benda hanya memperhatikan massa bendanya, sedangkan rapat massa semu memperhatikan massa benda dengan massa semu benda. Dengan adanya massa semu benda dapat mengetahui volume benda yang tercelup dalam zat cair. Bahan silinder kuningan dan plat kaca mempunyai nilai rapat massa yang lebih kecil daripada rapat massa semunya. Sedangkan bahan balok kayu mempunyai rapat massa yang lebih besar daripada rapat massa semunya. Dari perbedaan rapat massa tersebut dapat kita hitung nilai persen kesalahannya dengan suatu persamaan. Perbedaan nilai ini dapat terjadi karena faktor kurangnya ketelitian dalam pengukuran benda secara langsung.

 

Simpulan

            Massa jenis dari suatu bahan dapat ditentukan melalui percobaan hukum Archimedes. Massa jenis suatu benda dapat ditentukan dengan membagi massa benda dengan volumenya. Massa jenis juga dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Archimedes yang dialami suatu benda. Massa jenis tersebut memperhatikan nilai massa semu benda yang diketahui setelah pengukuran menggunakan neraca teknis.

 

Daftar Pustaka

Ma’arij FA. 2017. Efektivitas model pembelajran project-based learning (PjBL) terhadap hasil belajar             fisika pokok bahasan fluida. Jurnal Pendidikan. [diakses pada 2021 Sep 30]; 18(1):25-41.                     http://jurnal.ut.ac.id/index.php/jp/article/view/280.

Nova Veranda. 2017. Pengembangan pemahaman siswa tentang prinsip archimedes (peristiwa                         mengapung, tenggelam dan melayang) melalui pembelajaran menggunakan simulasi PhET:                     sebuah studi kasus [skripsi]. Yogyakarta:   Universitas Sanata Dharma.

Prawira BA, Rouf A. 2018. Perancangan alat ukut massa jenis zat cair menggunakan cepat rambat                 gelombang ultrasonik. Indonesian Journal of Electronics and Instrumentation Systems (IJEIS).               8(2):143-154. doi: 10.22146/ijeis.24481.

Saputra TA, Wicaksono AM, Irsan. 2017. Pemanfaatan minyak goreng bekas untuk pembuatan                            biodiesel menggunakan katalis zeolit alat teraktivasi. Jurnal   Chemurgy. [diakses 2021 Sep 30];             1(2):1-6. http://e-journals.unmul.ac.id/index.php/TK/article/view/1138.

Sinensis RA. 2017. Sejarah dan filsafat sains sebagai pendekatan dalam pengajaran fisika pada konsep          Archimedes. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika dan Riset Ilmiah. [diakses pada 2021 Sep 30];                1(1):23-38. https://media.neliti.com/media/publications/168560-ID-sejarah-dan-filsafat-sains-          sebagai-pende.pdf.