TUGAS PRAKTEK FISIKA
Mengukur Kecepatan, Jarak, dan Waktu Air Pada Lubang Kebocoran
Disusun oleh:
1.
Lutfi Afifah
2.
Rosalia Uli .M
3.
Salsabil Ilmi .R
Kelas XI MIA 01
MADRASAH ALIYAH
NEGERI 1 BREBES
Tahun Pelajaran 2018/2019
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah. SWT atas rahmat dan ridha-Nya,
makalah yang berjudul “Mengukur Kecepatan Air Pada Lubang Kebocoran” dapat
disusun.
Makalah ini menjelaskan tentang bagaimana cara mengukur kecepatan air pada
lubang kebocoran, berapa waktu yang diperlukan dan jarak yang dicapai air.
Makalah ini juga menjelaskan hubungan antara percobaan ini dengan Penerapan
Hukum Bernoulli yaitu Teorema Toricelli.
Tujuan penulisan buku ini adalah agar para pembaca
mengetahui bagaimana cara mengukur kecepatan air pada lubang kebocoran, berapa
waktu yang diperlukan dan jarak yang dicapai air. Dengan adanya pengetahuan
yang benar, diharapkan para pembaca dapat menularkan ilmu mereka kepada orang
lain.
Sadar akan kekurangan dan kelemahan penulis, baik dalam
penyajian, penulisan, dan kelemahan data yang disajikan. Penulis mohon saran
dan kritikan.
Semoga
makalah ini dapat memberikan pengetahuan bagi pembaca
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i
KATA PENGANTAR ............................................................................... ii
DAFTAR ISI .................................................................................................. iii
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1
1.1 Latar belakang ................................................................... 2
1.2 Pembatasan masalah ..................................................................... 2
1.3 Rumusan masalah........................................................................... 2
1.4 Tujuan penukisan .......................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN ............................................................................... 3
2.1 Hukum Bernoulli ........................................................................... 3
2.2 Penarapan hukum Bernoulli........................................................... 3
2.3 Teorema Terricoli........................................................................... 4
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ................................................... 6
3.1 Tempat dan Waktu Percobaan ...................................................... 6
3.2 Alat dan bahan ............................................................................... 6
3.3 Cara kerja ...................................................................................... 6
BAB IV HASIL PERHITUNGAN .............................................................. 7
4.2 Perhitungan..................................................................................... 7
4.3 Pembahasan ................................................................................... 9
BAB V PENUTUP ......................................................................................... 11
5.1 Kesumpulan ................................................................................... 11
5.2 Saran .............................................................................................. 11
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 12
LAMPIRAN ................................................................................................... 13
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Asas Bernoulli sering kita temui
dalam kehidupan sehari-hari yang biasanya diterapkan pada karburator mobil, venturimeter,
pipa pitot, botol penyemprot parfum, dan alat semprot serangga. Asas Bernoulli
juga dapat digunakan untuk melakukan kalkulasi kebocoran pada tangki atau ember
air yang seperti akan praktekkan menggunakan alat sederhana (Teorema
Toricelli).
gambar1.1
Gambar 1.1 menunjukkan sebuah ember yang diisi
air sampai kedalaman h1. Pada dinding ember terdapat lubang kebocoran yang
terletak pada ketinggian h2 yang diukur dari dasar ember.
Persamaan diatas disebut juga sebagai Persamaan Bernoulli.
Persamaan Bernoulli sangat berguna untuk penggambaran kualitatif berbagai jenis
aliran fluida. Persamaan Bernoulli diatas dikenal sebagai persamaan untuk
aliran lunak, fluida inkompresibel, dan nonfiskos.
Oleh karena itu, makalah ini dibuat untuk membahas tentang
Penerapan Hukum Bernoulli ( Teorema Toricelli) pada tangki (ember) berlubang.
Dan mencari kecepatan fluida dan persamaan waktu yan dibutuhkan fluida mencapai
tanah.
1.2
Pembatasan Permasalahan
Untuk menghemat materi dalam makalah
ini, maka materi harus dibatasi oleh permasalahan. Masalah yang dibahas adalah
berapa kecepatan fluida yang mengalir pada kebocoran ember air dan jarak jatuh
yang bocor dari kebocoran pada ember air.
1.3
Rumusan Masalah
1.
Berapakah kecepatan fluida yang mengalir pada kebocoran
ember air?
2.
Bagaimanakah persamaan waktu yang dibutuhkan saat air untuk
mencapai tanah ?
1.4
Tujuan Penulisan
1.
Untuk mengetahui kecepatan fluida yang mengalir pada lubang
ember.
2.
Untuk mengetahui persamaan waktu yang dibutuhkan saat air
untuk mencapai tanha.
3.
Untuk memenuhi nilai tugas proyek fisika.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
Hukum Bernoulli
Hukum bernouli adalah hukum yang
berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum
yang “ tekanan fluida yang paling kecil adalah pada bagian fluida yang
kelajuannya paling besar dan tekanan fluida paling besar adalah pada bagian
fluida yang kelajuannya paling kecil”Jika dinyatakan dalam persamaan
menjadi :
RUMUS UMUM HUKUM BERNOULLI:
Keterangan :
p = Tekanan air
(Pa)
v = laju fluida (m/s)
g = Pecepatan gravitasi
bumi ( m/s2)
h = Tinggi pipa (m)
p = massa jenis fluida (kg/m3)
2.2 Penerapan Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli merupakan sebuah
konsep dasar dalam mekanika fluida yang disampaikan oleh seorang ahli
matematika yang dilahirkan di Goningen, Belanda sekitar tahun 1700 bernama
Daniel Bernoulli. Ia adalah anak seorang ahli matematika bernama Johann
Bernoulli, dua dari tiga orang turunan keluarga Bernoulli yang terkenal ahli
matematika. Hanya saja, Daniel Bernoulli memiliki minat yang sangat besar
mengembangkan aplikasi konsep matematika di bidang mekanika fluida sehingga
lahirlah Hukum Bernoulli.
Hukum Bernoulli menjelaskan tentang
konsep dasar aliran fluida (zat cair dan gas) bahwa peningkatan kecepatan pada
suatu aliran zat cair atau gas, akan mengakibatkan penurunan tekanan pada zat
cair atau gas tersebut. Artinya, akan terdapat penurunan energi potensial pada
aliran fluida tersebut.
Konsep dasar hukum Bernoulli berlaku
pada fluida aliran termampatkan (compressible flow), juga pada fluida dengan
aliran tak-termampatkan (incompressible-flow). Hukum Bernoulli sebetulnya dapat
dikatakan sebagai bentuk khusus dari konsep dalam mekanika fluida secara umum,
yang dikenal dalam persamaan Bernoulli.
Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa
pada suatu aliran fluida yang tertutup, banyaknya energi suatu fluida di suatu
titik sama dengan dengan banyaknya energi di titik lain.
Hukum Bernoulli dapat dianggap
sebagai konsep dasar yang menyatakan kekekalan energi, seperti yang telah
diungkapkan pada konsep dasar persamaan Bernoulli. Selanjutnya, lebih jauh kita
dapat menyatakan tentang kekekalan energi tersebut berkaitan dengan energi
kinetik dan energi potensial yang terdapat pada suatu aliran fluida. Dengan
demikian, penjumlahan energi kinetik dan energi potensial pada suatu aliran
fluida akan konstan di setiap titik. itulah konsep dasar hukum Bernoulli.
Adapun berkaitan dengan hukum
Bernoulli, suatu fluida dikatakan mempunyai peningkatan kecepatan, jika fluida
tersebut mengalir dari suatu bagian dengan tekanan tinggi menuju bagian lainnya
yang bertekanan rendah. Sedangkan suatu fluida dikatakan mempunyai penurunan
kecepatan, jika fluida tersebut mengalir dari suatu bagian bertekanan rendah,
menuju bagian lain bertekanan tinggi. itulsh hukum Bernoulli.
2.3 Teorema
Toricelli (Laju Efflux)
Penggunaan persamaan Bernoulli adalah
menghitung kecepatan zat cair yang keluar dari dasar sebuah wadah.Kita terapkan
persamaan Bernoulli pada titik 1 (permukaan wadah) dan titik 2 (permukaan
lubang). Karena
diameter kran/lubang pada dasar wadah jauh lebih kecil dari diameter wadah,
maka kecepatan zat cair di permukaan wadah dianggap nol (v1 = 0).
Permukaan wadah dan permukaan lubang/kran terbuka sehingga tekanannya sama
dengan tekanan atmosfir (P1= P2).
Tampak
bahwa laju aliran air pada lubang yang berjarak h dari permukaan wadah sama
dengan laju aliran air yang jatuh bebas sejauh h (bandingkan gerak jatuh
bebas). Ini dikenal dengan teorema torricceli.
RUMUS KECEPATAN AIR PADA LUBANG KEBOCORAN
Keterangan:
x = jarak pancaran
air ke tanah (cm)
v = kecepatan
air (m/s)
t = waktu (s)
g = gravitasi
(m/s)
h = ketinggian
(cm)
BAB
III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1
Tempat Dan Waktu Percobaan
Tempat :
Kelas XI MIPA 1,
MAN 1 Brebes
Waktu
: Kamis, 27 September 2018
3.2
Alat Dan Bahan
1. Ember
2. Penggaris
3.
Air
4.
Buku
5.
Pulpen
6.
Kalkulator
7.
Ranting kayu
3.3 Cara Kerja
1.
Buatlah lubang pada dinding ember dengan diameter 0,5 cm
pada ketinggian tertentu dari dasar botol. Tutup lubang tersebut menggunakan ranting kayu
2.
Isilah ember dengan air sampai penuh .
3. Siapkan buku,pulpen dan penggaris.
4. Bukalah ranting kayu yang menutupi dinding botol
berlubang , kemudian catatlah saat air menyentuh tanah dan ukurlah jarak
pancuran air.
5. Ulangi 3x percobaan sehingga data yang anda
peroleh akurat.
BAB
IV
HASIL
PENGAMATAN
4.2
Perhitungan
|
NO
|
Tinggi permukaan bawah ke permukaan
air (H)
|
Tinggi lubang kebocoran dari
permukaan bawah
(h2)
|
Tinggi lubang ke permukaan air
(h1)
|
Jarak pancaran air
(x)
|
|
1
|
82
|
12
|
70
|
58
|
|
2
|
80
|
10
|
70
|
53
|
|
3
|
78
|
8
|
70
|
47,5
|
1. Kecepatan air
a)
=
=
=
=
=1,549 m/s
=
=
=
=
=1,414 m/s
=
=
=
=
=1,264 m/s
2.kecepatan Waktu
t =
=
=
=
=0,374 s
3. Jarak fluida
yang mengalir
= 
= 1,549×0,374
= 0,579 m
= 57,9 cm
=
= 1,414×0,374
= 0,528 m
= 52,8 cm
=
= 1,264×0,374
= 0,472 m
= 47,2 cm
4.3 Pembahasan
Dari percobaan yang dilakukan, telah
diketahui bahwa hasil pengamatan sesuai dengan landasan teori. Maka dari itu
rumusan masalah dapat terjawabkan.
1.
Berapakah jarak fluida yang mrngalir pada kebocoran
ember?
a)
x = 57,9 m
b)
x = 52,8 m
c)
x = 47,2 m
2. Berapakah kecepatan fluida yang
mengalir pada kebocoran ember air?
a) V= 1,549 m/s
b) V= 1,414 m/s
c) V= 1,264 m/s
3. Bagaimanakah persamaan waktu yang
dibutuhkan saat air untuk mencapai tanah ?
a) t = 0,374 s
b) t = 0,374 s
c) t
= 0,374 s
Dalam percobaan mungkin terdapat beberapa kesalahan yang
menyebabkan hasil pengamatan dengan landasan teori sedikit berbeda. Berikut
faktor – faktor yang mungkin terjadi pada selama percobaan :
1.
Tidak tepat dalam mengukur jarak antara lubang satu dengan
lubang lain.
2.
Tidak tepat dalam membuat ukuran diameter lubang.
3.
Tidak teliti saat mengukur jarak pancar.
4.
Tidak tepat dalam menentukan waktu yang dibutuhkan air untuk
mencapai tanah.
5.
Kesalahan dalam menghitung kecepan fluida pada lubang
kebocoran.
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dalam percobaan yang telah dilakukan
dapat kita tarik kesimpulan bahwa Hukum bernouli adalah hukum yang
berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum Bernoulli menjelaskan tentang
konsep dasar aliran fluida (zat cair dan gas) bahwa peningkatan kecepatan pada
suatu aliran zat cair atau gas, akan mengakibatkan penurunan tekanan pada zat
cair atau gas tersebut. Sehingga dari percobaan ini dapat kita temukan
kecepatan fluida yang mengalir pada lubang kebocoran ember air dan persaam
waktu yang dibutuhkan fluida untuk mencapai tanah.
1. Kecepatan fluida yang mengalir pada
kebocoran ember air
a)
V= 1,549 m/s
b)
V= 1,414 m/s
c)
V= 1,264 m/s
2. Persamaan waktu yang dibutuhkan saat
air untuk mencapai tanah
a) t = 0,374 s
b) t = 0,374 s
c) t = 0,374 s
5.2
Saran
Harapan bagi para pembaca, agar dapat mengetahui bahwa dalam
kehidupan sehari – hari pun terdapat penerapan hukum bernoulli dan teorema
torricelli. Saran apabila akan melakukan percobaan seperti diatas sebagai
berikut.
*Mengukur diameter lubang dengan teliti
* Mengukur jarak antara lubang dengan tanah dan
permukaan air dengan tepat
* Mengukur jarak pancar air dengan tepat
*Menghitung waktu yang dibutuhkan dengan tepat.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Komentar
Posting Komentar