LEMBAR KERJA DAN TUGAS III (FLUIDA)
LEMBAR KERJA 1
1. Lembar Kerja 1. Menghitung massa jenis
a. Sediakan alat dan bahan berkut!
1) Gelas ukur 100 cc atau 200 cc.
2) Beaker glass
3) Neraca
4) Larutan gula
5) Larutan garam
6) Air tawar
b. langkah kerja berikut!
1) menimbang massa beaker glass kosong (mo)!
2) mengisi air ke dalam gelas ukur sampai 100 ml, masukkan dalam beaker glass!
3) menimbang kembali beaker glass yang telah berisi air (m1)!
4) menghitung massa air (m1 – mo),
5) membuat larutan 10 gram gula kedalam 100 ml air, kemudian melakukan langkah 2
sampai langkah 4!
6) melakukan seperti langkah 5, masing-masing untuk larutan
- 20 gram gula
- 10 gram garam
- 20 gram garam, masing-masing ke dalam 100 ml air.
7) menghitung massa jenisnya!
Tabel data hasil percobaan
Massa gelas ukur kosong mo = 98 gram
| No. | Jenis cairan/Larutan | Volume (ml) | Massa (gr) (m1) | Massa (gr) (m1 – mo) | Massa Jenis (gr/ml) |
| 1 | Air murni | 100 | 192,6 | 94,6 | 0,95 |
| 2 | Larutan 10 gr gula/100 ml air | 100 | 192,5 | 94,5 | 0,95 |
| 3 | Larutan 20 gr gula/100 ml air | 100 | 199,7 | 101,7 | 1,02 |
| 4 | Larutan 10 gr garam/100 ml air | 100 | 200,2 | 102,2 | 1,02 |
| 5 | Larutan 20 gr garam/100 ml air | 100 | 210,2 | 112,2 | 1,12 |
2. Jawaban Lembar Evaluasi 1
a. Tabel terlengkapi
b. Dari percobaan di atas, larutan yang massa jenisnya paling besar adalah larutan garam 20 gr/100 ml, yakni 1,12 gr/m, Dan yang massa jenisnya paling keair murni 100gram yakni 0,95 gr/ml, serta disusul larutan gula 10 gr/100ml yakni 0,96 gr/ml.
c. Massa jenis Larutan garam 10 gr lebih besar daripada massajenis larutan gula 10 gr?
Karena massajenis garam lebih besar daripada massajenis gula sehingga ketika dicampur dengan air murni dengan volume yang sama nyaris sama maka massajenis larutan garam tetap lebih besar.
LEMBAR KERJA DAN TUGAS 2
1. Lembar Kerja 2. Hukum Archimedes
a. Bagilah dalam kelompok dan sediakan alat dan bahan berikut!
1) Perlengkapan statif
2) Neraca pegas
3) Tiga buah beban yang berbeda bentuk dan ukuran
4) Bejana luber/berpancuran
5) Gelas kimia 2 buah
6) Timbangan
7) Air
b. melakukan langkah kerja berikut!
1) Merangkai alat percobaan seperti gambar berikut!
| |
Bejana luber
2) menggantung sebuah beban pada neraca pegas dan catat berat beban yang
ditunjukkan pada neraca pegas (wo)!
3) menimbang massa (mo) gelas ukur dalam keadaan kosong!
4) menempatkan gelas ukur di bawah pipa pancur dari bejana berpancuran!
5) menurunkan balok pendukung sampai beban seluruhnya tercelup ke dalam air!
(w1) saat berada di dalam air!
7) menimbang massa (m1), yakni massa gelas ukur dan massa air tumpahan!
8) mengulangi langkah diatas untuk benda 2 dan benda 3!
9) menghitung massa air yang dipindahkan oleh beban, ma = m1 – mo
10) Dengan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, menghitung berat air yang dipindahkan (wa
= ma.g)!
11) Jika gaya keatas Fa = w0 – w1, membandingkan Fa dengan wa!
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Lembar Evaluasi 2
a. kesimpulan dari hasil percobaan!
1) menghitung berat air yang dipindahkan!
Jawab : Berat air yang dipindahkan adalah : massa air yang dipindhkan (kg) dikali percepatan gravitasi bumi 10m/s2
| No | Benda 1 (wab1 ) | Benda 2 (wa b2) | Benda 3 (wa b3) |
| 1 | ma . g | mb.g | mb.g |
| 2 | (21,50 .10-3).10 | (27,20. 10-3).10 | (21,70. 10-3).10 |
| Wa | 0,22 N | 0, 27 N | 0,23 N |
2) menghitung gaya angkat ke atas zat cair!
Gaya angkat keatas zat cair untuk tiap-tiap benda ialah : gaya berat benda di udara (Wo) dikurangi sisi gaya berat benda di air (Wa)
| No | Benda 1 (Newton) | Benda 2 (Newton) | Benda 3 (Newton) |
| 1 | Wo - Wa | Wo - Wa | Wo - Wa |
| 2 | 1,0 - 0,8 | 1,3 - 1,0 | 2,2 - 2,0 |
| Fa | 0,2 | 0,3 N | 0,2 N |
3) Apakah berat air yang dipindahkan sama dengan atau sebanding dengan gaya ke atas! Mengapa, jelaskan!
Jawab : secara konsep keduanya sama, yakni bahwa gaya angkat ke atas oleh air terhadap benda dengan berat air yang dipindahkan adalah sama, karena volume dan atau massa air yang terangkat atau terpindahkan dan digantikan posisinya oleh benda yang tercelup. Perbedaanya hanya pada massajenisnya saja antara air dan benda. Pengaruh volume keduanya menyebabkan kesebandingan antara massa air yang pindah dengan pengurangan gaya berat benda diair atau yang kemudian disebut gaya angkat keatas.
4) Berikan kesimpulan dari percobaan di atas!
Jawab:
Berdasarkan data pengematan di atas dapat disimpulkan bahwa gaya angkat ke atas sebanding dengan berat air yang dipindahkan.
Namun pada praktek yang saya lakukan nilainya tidak sama hal ini dimungkinkan karenene bebrepa hal diantaranya, karena kurang teliti dalam pengukuran, atau karena pengaruh lingkungan seperti udara yang memepengaruhi kinerja neraca, dan kurang presisi kalibrasi alat ukur.
5) Berikan contoh dalam kehidupan sehari-hari gaya angkat ke atas, atau Hukum archimedes!
Jawab : kapal selam, berenang di kolam reneng, merendam cucian dalam ember berair,
Memmbuat Es Teh, kapal laut. dsb
Jawab: Dik massa perahu 1 ton = 100.000 kg.
Volume kapal seluruhya = 100.000/1200 = 83,33 m3
Untuk memnetukan volume air yang terpindahkan badan perahu kita gunakan Hk. Archimides yakni Wa = Wp
ρ. g. Va = ρ g. Vp
1500. Va = 100.000
Va = 100.000/1500
jadi volume air yang terpindahkan badan kapal adalah Va = 66,67 m3
maka sisa badan kapal yang terapung adalah : Vk terapung = Vk - Va
Volume kapal terapung = 83,33 – 66, 67 = 16,66 m3
Volume kapal yang tenggelam dalam air adalah 66,67 m3
LEMBAR KERJA DAN TUGAS 3
(Percobaan A atau B saja, disesuaikan alat yang tersedia!)
1. Lembar Kerja 3. Fluida dinamis
Percobaan A
a. membuat alat ukur venturi sederhana, sesuai dengan gambar berikut!
Untuk menghitung kecepetan aliran pada pipa ventury kita lakukan percobaan sebagai berikut,
Menggunakan alat peraga sederhana dari bahan-bahan bekas yakni :
1. Pipa air ¾ dim
2. Botol aqua 500 ml
3. Lubang pentil sepeda motor
4. Selang transparan
5. Karet
6. Penggaris
7. Tiang statip
8. Solatip pipa
Seperti pada gambar berikut ini
Langkah percobaan :
1. memposisikan rangkaian pipa venturi seprti pada gambar, uapyakan tepat horizontal
2. Memasang penggaris pada masing masing pipa untuk mengatahui ketinggian air yang naik
3. Hubungkan pipa besar (botol aqua ) pada pipa air
4. Membuka kran agar air mengalir
5. Mengamati dan memberi tada kenaikan air pada kedua selang dan menandai dengan sepidol
Dari hasil pengamatan didapatkan data sebagai berikut:
Karena perbandingan luas A1 R2
Maka berlaku perbandingan
Va =
| Pipa | Diameter (m) | Jari-jari (m) | R2 (m) | Krtinggian air pada selang | Selisih tinggi pipa | Kecepatan lairan | Ket |
| Pipa besar (A) | 5,32 x 10-2 | 2,65 x 10-2 | 1.69x10-4 | 9,5 x 10-2 | 1,5 x 10-2 | | |
| Pipa kecil (B) | 2,63 x 10-2 | 1,3 x 10-2 | 1,02 x 10-4 | 8 x 10-2 | 1,5 x 10-2 | | |
2. Lembar Evaluasi 3
Percobaan A
a. cara menghitung kecepatan aliran pada alat ukur ventury!
Cara menentukaan kecepatan aliran pada pipa besar( Va) :
Va = = = = 0, 13 m/s
Cara menentukan kecepatan alran pada pipa kecil (Vb) :
Va = = = = 0, 54 m/s
Dapat disimpulkan bahwa aliran yang lebih besar adalah pada pipa kedua atau pipa kecil, hal ini sesuai dengan azas pipa ventury, dimana untuk penampang besar maka laju aliran kecil, dan untuk luas penempang kecil maka laju aliran besar.
percobaan B
a. hasil percobaan B untuk membuktikan kebenaran dari persamaan Bernoulli!
Kebenaran hukum benouli bisa kita buktikan melalui percobaan menentukan percepatan gravitasi bumi denga menggunakan tabung toricelli atau tabung pancur
Tujuan : menentukan percepatan gravitasi bumi disekitar SMK Tunas Harapan pati melalui konsep bernouli.
Alat dan bahan yang dipakai dalam percobaan ini cukup sederhana, yakni :
1. Paralon atau pipa air ukuran 3 dim atau bisa dengan memakai bekas drum minyak
2. Lubang pentil sepeda motor
3. Karet ban
4. Lem paralon
5. Mistar
6. Stopatch
7. Penggaris
Seperti gambarberikut !
dari persamaan bernouli
ρgh1 =
sehingga
v =
karena h2 = 0 maka
v =
untuk gerak air memancar dengan geraka GLBB
h = V0t + untuk V0= 0 (jatuh bebas)
maka t =
Langkah –langakh:
1. Mengukur ketinggian masing-masing lubang dengan tanah.
2. Mengisi air dalam tebung
3. Mengukur kedalaman lubang dari permukaan air dalam tabung
4. Melepaskan penutup pentil dan mencatat waktu hingga air sampai ketanah
5. Mengulangi langkah 3 sampai 4 sebanyak 5 kali untuk setiap lubang dengan ketinggia tertentu. dengan senantiasa mempertahankan ketinggian air dalam tabung, dengan cara mengisi kembali setelah dilakukan pancuran.
Tabel data pengamatan
| No | Ketinggian (m) | waktu (s) | t 2 | g (m/s2) |
| 1 | 0.9 | 0.42 | 0.1764 | 10.15 |
| 2 | 0.43 | 0.1849 | 9.68 | |
| 3 | 0.41 | 0.1681 | 10.65 | |
| 4 | 0.43 | 0.1849 | 9.68 | |
| 5 | 0.41 | 0.1681 | 10.65 | |
| 6 | 0.74 | 0.39 | 0.1521 | 9.80 |
| 7 | 0.38 | 0.1444 | 10.32 | |
| 8 | 0.39 | 0.1521 | 9.80 | |
| 9 | 0.37 | 0.1369 | 10.88 | |
| 10 | 0.39 | 0.1521 | 9.80 | |
| 11 | 0.59 | 0.32 | 0.1024 | 11.52 |
| 12 | 0.33 | 0.1089 | 10.84 | |
| 13 | 0.35 | 0.1225 | 9.63 | |
| 14 | 0.33 | 0.1089 | 10.84 | |
| 15 | 0.33 | 0.1089 | 10.84 | |
| 16 | 0.44 | 0.29 | 0.0841 | 10.46 |
| 17 | 0.3 | 0.09 | 9.78 | |
| 18 | 0.34 | 0.1156 | 7.61 | |
| 19 | 0.3 | 0.09 | 9.78 | |
| 20 | 0.28 | 0.0784 | 11.22 | |
| 21 | 0.3 | 0.25 | 0.0625 | 9.60 |
| 22 | 0.23 | 0.0529 | 11.34 | |
| 23 | 0.24 | 0.0576 | 10.42 | |
| 24 | 0.25 | 0.0625 | 9.60 | |
| 25 | 0.23 | 0.0529 | 11.34 | |
| | ∑ g | | | 256.22 |
| | g (rata-rata) | | | 10.25 |
Didapatkan nilai deviasi standar ∆g =
∆g = = 0.17
Nilai percepatan g = (g
Nilai yang didapat dari percobaan adalah g = (10.25 0.17) m/s2
Kesalahan relatif KR =
Ketelitian nilai KT = 100% - 1,7 % = 98,30 %
Dapat disimpulkan bahwa persamaan bernauli dapat terbukti kebenaranya. Karena persamaannya mampu menentukan nilai percepatan gravitasi bumi dengan ketelitian baik.
LEMBAR KERJA DAN TUGAS 4
(Percobaan A atau B saja, bergantung alat yang tersedia!)
1. Lembar Kerja 4. Prinsip Kerja Pompa
2. Percobaan A
a. Alat apa sajakah yang tersedia pada pompa tersebut!
1. selang plastik bening 1 m
2. tiang statip sebanyak 2 buah
3. triplek penyangga
4. klem penyangga triplek
5. kelep alat bekam 2 buah
6. capping glass mini 2 buah
7. plastik magnet bekam 2 bh
8. gelas ukur 500 ml 2 buah
9. tripot selang
2. Lembar
Evaluasi 4
Percobaan A
a. kesimpulan dari hasil percobaan di atas!
b. Jika piston di tekan yang terjadi adalah kelep bawah tertekan air turun dan menutupi lubang air sehingga air tidak bisa mengelir turun, sementara pada kelep atas naik terdorong air ke atas sehingga lubang air terbuka dan air mengalir ke puncak. Sedangkan Jika piston di tarik maka kelep atas tersedot kebawah sehingga menutupi lubang air, sementara kelep bawah naik tersedot keatas dan membuka lubang air sehinggga bersamaan denga air dari tandon bawah.
d. Jelaskna prinsip kerja pompa tersebut?
Prinsip kerja pompa ini berdasarkan prinsip kerja proses tekanan atmosfer dan termodinamika, dimana pompa yang ditarik akan menghisap udara atau fluida untuk mengisi kekosongan pada tabung penghisap sehingga menarik kelep bawah ikut naik bersma dengan naiknya air yang tersedot keatas. Sementara kelep atas tersedot namun terhalang oleh lubang air yang lebih kecil sehingga menghalangi udara masuk dari lingkungan. Hal ini hampir sama sama dengan proses isobarik yakni mempertaahankan tekanan. Demikian juga dikuatkan adanya tekanan atmosfer di lingkungan kesistem sehingga air terdorong masuk dari gelas bawah memenjat pada selang.
Saat menekan pompa/ melekukan usaha maka volume udara dalam tabung pompa terdorong keluar bersama air kesegala arah, dan mendorong kelep bawah untuk turun namun terhalang oleh lubang pipa yang lebih kecil sehingga air akan memilih jalan lain yakni ke atas, mendorong kelep atas dan membukanya sehingga airpun bisa keluar ke penampungan air.
e. Berapakah tinggi air yang dapat dipompa, hitung menggunakan persamaan
Po = ρW × hW × g , dimana ρW = 1000 kg/m3, g = 9.81 m/s2 and P0 = 1013 Pa.
Jawab :
h =
Percobaan B
a. sebuah model pompa tekan! (menggunakan aerator yang digunakan di akuarium!)
b. Alat ini dirancang untuk mengisi tandon air otomatis, dengan pompa aerator akuarium dan beberapa komponen listrik untuk menyalakan listri pada aerator sehingga dapat mekerja otomatis.
a. Alat yang tersedia pada pompa tersebut!
1. selang air
2. aerator/ pompa air
3. kipas
4. saklar
5. lampu indikator
6. sensor air
7. kabel
b. prinsip kerja pompa adalah Ketika arus listrik mengalir pada kumparan terjad fluk magnet sehngga menimpulkan putaran seperti pada dinamo, putaran ini dikaitkan pada kipas sehingga kipas berputar, putaran kipas mendorong air disekitratnya masuk pada selang air dan menuju ujung selang yakni pada tandon penempungan,
c. Pada tandon dipasag sebuah sensor pada ketinggian tertentu. Yakni pada titik bawah dan titik tertinggi.
d. Sensorpada titik bawah terhubung dengan saklar diamana ketika tidak terkena air maka akan menghidupkn listrik dan menyalakan lampu indikator.
e. Pada sensor titik tertinggi dihubungkan dengan saklar dimana ketika terkena air makan akan mematikan arus listrik
Prinsip kerja pompa mini ini cukup sederhana dan dapat dibuat sekala besar untuk kontrol pengisian air pada tandon air dirumah atau digedung-gedung bertingkat atau untuk kolam ikan dan akuarium dengan praktis dan otomtis tanpa harus ditungguin pemiliknya.
BY :
NURI, S.Pd
Smk TUNASHARAPAN PATI
085224020293
Tidak ada komentar:
Posting Komentar