Modul Viskositas Fisika Dasar 1

Viskositas
A. Tujuan Percobaan
1 Memahami konsep mekanika fluida mengenai viskositas.
2 Menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan hukum stokes.
B. Alat dan Bahan

1. Tabung stokes 2 buah
2. Mikrometer skrup 1 buah
3. Neraca ohaus digital 1 buah
4. Picnometer 2 buah
5. Stop watch 1 buah
6. Benda 3 buah
7. Fluida (minyak dan gliserin)
8. Penjepit kayu 1 buah
C. Dasar Teori
Sebuah benda bila digerakkan pada permukaan zat padat yang kasar maka benda
tersebut akan mengalami gaya gesekan. Analog dengan hal itu, maka sebuah benda yang
bergerak dalam zat cair yang kental akan mengalami gaya gesekan yang disebabkan oleh
kekentalan zat cair tersebut. Ukuran kekentalan zat cair (fluida) yang menyatakan besar
kecilnya gesekan didalam fluida disebut viskositas. Semakin besar viskositas, maka
semakin sulit fluida itu mengalir dan semakin sulit pula suatu benda bergerak dalam
fluida tersebut. Begitupun sebaliknya.
Jika bola kecil dijatuhkan pada fluida kental, maka akan timbul hambatan pada gerak
bola tersebut. Besaran yang mempengaruhi gaya viskositas ini diantaranya jari jari (r),
kecepatan bola relatif terhadap fluida (v), dan koefisien viskositas fluida (ɳ). Dengan
demikian resultan gaya stokes dapat dituliskan sebagai berikut :
v
Fs = ɳ A =kɳv ........................................... (1)
l
A
Dengan k = yang menyatakan bentuk geometris benda. Untuk bola k = 6π r.
l
Dengan demikian persamaan diatas menjadi :
Fs = 6πɳrv ...................................................(2)
Dengan :
f s = gaya gesekkan zat cair (kg.ms¯²)
ɳ = koefisien kekentalan zat cair (Nm¯ ²s)
r = jari jari bola pejal (m)
v = kecepatan gerak benda dalam zat cair (ms¯¹)
Selain gaya gesekan zat cair, terdapat gaya lain yang bekerja, yaitu gaya berat dan
gaya apung. Resultan gaya yang bekerja secara matematis dapat ditulis:
⅀ F=w +fs+ fa............................................. (3)
Bila bola pejal telah mencapai kecepatan tetap, maka resultan ketiga gaya tersebut
akan sama dengan nol, sehingga benda bergerak lurus beraturan. Besar kecepatannya
pada keadaan itu dapat dinyatakan dengan :
2r ² g( ρ−ρ0 )
V= ……….......................................... (4)
9ɳ
Dengan : g = percepatan gravitasi (m/s2)

ρ = massa jenis bola pejal (kg.m3)
ρₒ = massa jenis zat cair (kg.m3)
Bila selama bergerak lurus beraturan, bola memerlukan waktu selama t untuk
bergerak sejauh d, maka persamaan 4 diatas dapat diubah menjadi :
9ɳ
t=( )d .......................................... (5)
2 gr ²( ρ−ρ0 )
dari persamaan 4, diperoleh persamaan berikut:
2r ² g( ρ−ρ0 )
ɳ= ………………………………..(6)
9v
Dengan : t = waktu tempuh bola pejal (s)
d = jarak tempuh (cm)
ɳ = koefisien kekentalan fluida

D. Prosedur Percobaan
1. Timbang massa kelereng yang akan digunakan sebanyak tiga kali (sebelum
menggunakan alat, perhatikan posisi skala nol pada alat)
2. Ukur dan catat diameter kelereng dengan menggunakan mikrometer sekrup
sebanyak 3 kali dengan posisi yang berbeda beda.
3. Ukur dan catat massa jenis minyak dan gliserin dengan menggunakan picnometer
4. Tuangkan minyak dan gliserin ke dalam tabung stokes yang berbeda
5. Buat tanda dengan gelang karet pada jarak 5 cm dari permukaan fluida
6. Jatuhkan kelereng ke dalam air dan catatlah waktu tempuh kelereng (t) dari gelang
karet pertama sampai jarak yang telah ditentukan
7. Ambil bola yang telah dimasukkan dengan menggunakan penjepit kayu kemudian
Ulangi langkah 6 dengan menggunakan fluida yang berbeda.
E. Tugas
Tugas Pendahuluan
1. Apa yang kalian ketahui mengenai viskositas ?
2. Tuliskan satuan koefisien viskositas dalam SI dan dalam CGS !
3. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas!
4. Jelaskan pengaruh suhu terhadap viskositas !
5. Pada saat dilepaskan dalam zat cair dengan kecepatan awal nol, gaya apa saja
yang dialami kelereng ? (tuliskan juga persamaannya)
Tugas Akhir
1. Larutan yang digunakan dalam percobaan ini kental, untuk mencari kecepatan
kelereng, apakah bisa dipakai rumus benda jatuh bebas? Berikan alasannya!
2. Hitunglah nilai koefisien viskositas masing masing fluida dengan menggunakan
persamaan 6!
3. Hitunglah nilai kecepatan kelereng didalam masing masing fluida dengan
menggunakan persamaan 4 !
4. Mengapa pada pengamatan gerak kelereng tidak dimulai dari permukan fluida
tetapi dimulai pada saat kelereng berada sekitar 5 cm dibawah permukaan fluida?
F. Daftar Pustaka
T

Modul Viskositas Fisika Dasar 1

Diunggah oleh

Hak Cipta:

Format Tersedia

Modul Viskositas Fisika Dasar 1

Diunggah oleh

Informasi Dokumen

Deskripsi Asli:

Hak Cipta

Format Tersedia

Bagikan dokumen Ini

Bagikan atau Tanam Dokumen

Opsi Berbagi

Apakah menurut Anda dokumen ini bermanfaat?

Apakah konten ini tidak pantas?

Hak Cipta:

Format Tersedia

Modul Viskositas Fisika Dasar 1

Diunggah oleh

Hak Cipta:

Format Tersedia

Viskositas

B. Alat dan Bahan

f s = gaya gesekkan zat cair (kg.ms¯²)

ɳ = koefisien kekentalan zat cair (Nm¯ ²s)

r = jari jari bola pejal (m)

v = kecepatan gerak benda dalam zat cair (ms¯¹)

⅀ F=w +fs+ fa............................................. (3)

Dengan : g = percepatan gravitasi (m/s2)

dari persamaan 4, diperoleh persamaan berikut:

Dengan : t = waktu tempuh bola pejal (s)

d = jarak tempuh (cm)

ɳ = koefisien kekentalan fluida

Anda mungkin juga menyukai