Presentase Viskositas Fluida

OLEH :KELOMPOK LITTLE EINSTEN

SATRIYANASANTIKA

NUR FITRAYANI

PRESENTASI PROYEK AKHIR SEMESTER

VISKOSITAS FLUIDA

Disini kami akan menghitung kecepatan terminal bola gotri yang berada pada masing-masing zat cair yang berbeda jenis yaitu oli motor dan sunlight dengan menggunakan persamaan viskositas fluida dan persamaan gerak lurus. Setelah kami mengetahui kecepatan terminal masing-masing bola gotri yang ada pada zat cair yang berbeda, kami akan membandingkan kecepatan terminalnya. Dimana kami ingin mengetahui apakah kekentalan zat cair mempengaruhi kecepatan terminal bola dan ingin mencari tahu apakah dengan mencari kecepatan terminal bola gotri menggunakan persamaan gerak lurus akan sama dengan menggunakan persamaan viskositas fluida.

TUJUAN PROYEK :

Mengapa Memilih

Proyek ini ?!!

1. Bahan – bahan yang kami perlukan untuk proyek ini sudah sebagian besar tersedia, sehingga mempermudah jalannya proyek ini.

2. Proyek yang kami pilih ini berkaitan dengan bahan-bahan yang sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya penggunaan oli pada kendaraan bermotor. Oli yang dibutuhkan tipe – tipe mesin kendaraan berbeda, karena tiap mesin kendaraan membutuhkan kekentalan yang berbeda – beda. Maka dari itu, kami memilih materi ini sebagai proyek kami agar kami dapat memanfaatkannya dalam kehidupan sehari-hari.

3. Kami juga masih belum terlalu paham dengan materi ini, sehingga kami berusaha menjadikan materi ini sebagai proyek kami agar kami lebih memahami dan mengerti tentang materi viskositas fluida

a. Dari proyek ini juga kami menemukan beberapa hukum atau gaya dan persamaan fisika, yaitu sebagai berikut: :Hukum Archimedes (Gaya Apung)Dari proyek ini, kami menemukan bahwa suatu bola yang melewati suatu fluida dipengaruhi oleh gaya apung. Dimana, gaya apung merupakan gaya keatas yang didapatkan benda saat berada didalam suatu fluida. Bunyi Hukum Archimedes “gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.”

LANDASAN TEORI :

b. Hukum Hookes (Gaya Gesekan)Dari proyek ini, kami menemukan bahwa bahwa suatu bola yang melewati suatu fluida juga dipengaruhi oleh gaya gesekan. Dimana gaya gesekan terjadi antara permukaan bola dengan fluida yang di lewatinya. Gaya gesekan yang dialami antara bola dengan fluida disebut Hukum Hookes.

c. Persamaan Gerak Lurus Dari proyek ini, kami juga menemukan bahwa suatu bola yang melewati suatu fluida mengalami gerakan, dimana gerakan tersebut memicu adanya perubahan jarak dan perubahan waktu. Sehingga menghasilkan kecepatan terminal yang dialami suatu bola. Kecepatan terminal suatu bola pada suatu fluida dipengaruhi oleh kekentalan fluida tersebut. Pada fluida yang berbeda kecepatan terminal (kecepatan konstan) suatu bola tidak akan sama, karena kekentalan pada fluida yang berbeda tidak akan sama. Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan sabun cair diatas lantai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya, air lebih cepat mengalir dari pada sabun cair, hal ini berarti sabun cair lebih kental dibandingkan air.

d. Gaya Kohesi

Dari proyek ini, kami menemukan bahwa

kekentalan suatu fluida dipengaruhi oleh gaya kohesi antara sesama fluida tersebut. Sehingga semain kuat gaya tarik-menarik antara sesama fluida, maka kekentalan suatu fluida akan semakin besar.

ALAT DAN BAHAN :- Beberapa buah bola gotri (panabur)

- Dua buah tabung yang berukuran sama- Gelas ukur- Neraca empat lengan- Mikrometer sekrup - Oli motor- Sunlight- Stopwatch (bisa menggunakan handphone yang memiliki stopwatch)

* Kami mengukur diameter bola gotri menggunakan mikrometer sekrup

PROSEDUR KERJA :

* Kemudian, kami menimbang berat bola gotri menggunakan neraca empat lengan

* Lalu, kami mengukur volume oli motor dan sunlight secara bergantian menggunakan gelas ukur dan menimbang berat kedua zat cair tersebut menggunakan neraca empat lengan

* Setelah itu, kami mengisi kedua tabung yang berukuran sama dengan masing-masing zat cair yaitu oli motor dan sunlight.

* Dan terakhir, kami melepaskan kedua kelereng ke masing-masing permukaan zat cair yaitu oli motor dan sunlight (tanpa kecepatan awal) dan mencatat waktu yang diperlukan kedua kelereng tersebut untuk bergerak pada jarak lintasan yang telah diukur sebelumnya. Kami melakukan percobaan ini berkali-kali.

DATA YANG DIPEROLEH :Bola Gotri Oli Motor

Jarak Tempuh (m) Waktu (s)Kecepatan

(m/s)Diameter (m) Massa (kg) Volume (m3) Massa (kg)

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 23,62 x 10-3 45 x 10-2 1,6 0,28

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 23,62 x 10-3 30 x 10-2 1,35 0,22

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 23,62 x 10-3 25 x 10-2 1,13 0,22

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 23,62 x 10-3 20 x 10-2 0,9 0,22

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 23,62 x 10-3 15 x 10-2 0,68 0,22

Bola Gotri Sunlight (Sabun Cair)

Jarak Tempuh (m) Waktu (s)Kecepatan

(m/s)Diameter (m) Massa (kg) Volume (m3) Massa(kg)

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 26,7 x 10-3 45 x 10-25,63 0,08

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 26,7 x 10-3 30 x 10-24,17 0,07

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 26,7 x 10-3 25 x 10-23,72 0,07

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 26,7 x 10-3 20 x 10-2 3,020,07

6,325 x 10-3 1 x 10-3 30 x 10-6 26,7 x 10-3 15 x 10-22,1 0,07

Dik. Massa jenis bola (ρbola) = 15.651 kg/m3

Jari-jari bola (r) = 3,16 x 10-3

Massa jenis oli motor (ρoli) = 787 kg/m3

Viskositas oli motor (Ƞoli) = 30 x 10-3 Pa.sMassa jenis sabun cair atau sunlight

(ρsunlight) = 890 kg/m3

Viskositas sabun cair atau sunlight (Ƞsunlight) = 14.821 x 10-3 Pa.sDit. Kecepatan terminal bola pada kedua fluida (vbola pada oli dan vbola pada sunlight)..... ?

PEMBAHASAN :

Jawab :

* vbola pada oli motor

Rumus viskositas fluida :v = 2 x gr2 x (ρbola - ρoli) / 9 x Ƞv = 2 x 10 m/s2 (3,16 x 10-3 m)2 x (15.651-787) kg/m3

/ 9 x 30 x 10-3 Pa.sv = 0,22 m/sRumus gerak lurus (kecepatan konstan) :v = s/tv = 30 x 10-2 m / 1,35 sv = 0,22 m/s

* vbola pada sunlight

Rumus viskositas fluida :v = 2 x gr2/Ƞ x (ρbola - ρsunlight) / 9 x Ƞv = 2 x 10 m/s2 (3,16 x 10-3 m)2 x (15.651- 890) kg/m3 / 9 x v = 0,07 m/sRumus gerak lurus (kecepatan konstan) :v = s/tv = 30 x 10-2 m / 4,17 sv = 0,07 m/sDari jawaban di atas diperoleh bahwa kecepatan terminal bola pada oli motor lebih besar dibandingkan kecepatan terminal bola pada sabun cair atau sunlight.

1. Zat cair maupun zat gas yang jenisnya berbeda memiliki tingkat kekentalan yang berbeda.

2. Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida. Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir.

3. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik-menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.

4. Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental biasanya lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu, sabun cair, dan lain-lain. Hal ini bisa dibuktikan dengan menuangkan air dan sabun cair diatas lantai yang permukaannya miring. Pasti hasilnya, air lebih cepat mengalir dari pada sabun cair.

5. Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika kita menggoreng menggunakan minyak goreng, minyak goreng yang awalnya kental, berubah menjadi lebih cair ketika dipanaskan. Sebaliknya , semakin tinggi suhu suatu zat gas, semakin kental zat gas tersebut.

6. Perlu diketahui bahwa viskositas atau kekentalan hanya ada pada fluida rill (rill = nyata).

7. Fluida rill/nyata adalah fluida yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti air sirup, oli, asap knalpot, dan lainnya.

8. Fluida rill berbeda dengan fluida ideal. Fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran fluida.

9. Satuan sistem internasional (SI) untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 = Pa.s (pascal sekon).

10. Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk SI koefisien viskositas adalah dyn.s/cm2 = poise (p). V

11. iskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cp). 1 cp = 1/1000 p. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Prancis, almarhum Jean Louis Marie Poiseuille.

1 poise = 1 dyn.s/cm2 = 10-1 N.s/m2.

Berdasarkan proyek yang telah dilakukan dan teori yang telah diketahui, disimpulkan bahwa viskositas sangat mempengaruhi kecepatan terminal benda untuk melewati suatu fluida. Semakin kental fluida tersebut, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan benda untuk melewatinya. Sebaliknya, semakin encer (kekentalan fluida kecil) fluida tersebut, maka semakin singkat waktu yang dibutuhkan benda untuk melewatinya.

KESIMPULAN :

Pada proyek kali ini, sebaiknya jika ingin mengukur kecepatan teminal suatu bola dan kekentalan serta massa jenis suatu fluida sebaiknya dilakukan secara bersamaan agar pada saat mengukur kecepatan terminal bola , kekentalan, dan massa jenis fluida tidak akan terjadi kekeliruan, karena kekentalan fluida dapat berubah seiring dengan berubahnya suhu fluida tersebut.

SARAN :