lembar kerja siswa

LEMBAR KERJA SISWA

1.      Tujuan Percobaan

Menjelaskan konsep massa jenis pada beda yang tenggelam, melayang dan terapung

2.      Landasan Teori

Hukum Archimedes mempelajari tentang gaya ke atas yang dialami oleh benda apabila benda dalam fluida. Benda-benda yang di masukan pada fluida seakan-akan mempunyai berat yang lebih kecil dari pada saat berada di luar fuida. Misalnya, batu terasa lebih ringan ketika benda di dalam air di bandingkan ketika berada di udara . berat di dalam air sesungguhnya tetap, tetapi air melakukan gaya yang arahnya ke atas. Hal ini menyebabkan berat batu akan berkurang, sehingga batu terasa lebih ringan. Berdasarkan peristiwa di atas  dapat disimpulkan bahwa berat benda di dalam air besarnya :

Dengan:

     = berat benda di dalam air (N)

   = berat benda di udara (N)

       = gaya tekan ke atas (N)

Besarnya gaya tekan ke atas dapat ditentukan ditentukan dengan konsep tekanan hidrostatis. Sebuah selinder dengan tinggi h yang luasnya A. ujung atas dan bawahnya. Ke dalam fluida yang massa jenisnya .

Besarnya tekanan hidrostatis yang dialami permukaan  atas dan bawah slinder adalah :

Sehingga besarnya gaya-gaya yang bekerja :

F = P.A

 (ke bawah)

 (ke atas)

Gaya total yang disebabkan oleh tekanan fluida merupakan gaya apung dan gaya tekanan ke atas yang besarnya :

                  =  -

                  =

Karena  maka :

A.h adalah volume benda tercelup, sehingga :

Dengan :

 = gaya ke atas atau Archimedes (N)

  = masssa jenis fluida (kg/ )

g    = percepatan gravitasi (m/ )

V   = volume benda yang tercelup ( )

Gaya total  adalah berat fluida yang dipindahkan. Dengan demikian, gaya tekan ke atas pada benda sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Pernyataan ini pertama kali ditemukan oleh Archimedes (284-212 SM), yang dikenal dengan hukum Archimedes, yang berbunyi :

“sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya di dalam fluida mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan fluida yang dipindahkan”

Benda Tenggelam,Melayang, dan Terapung

Apabila sebuah benda dapat dicelupkan ke dalam zat cair,maka ada tiga kemungkinan yang terjadi pada benda, yaitu tenggelam, melayang, dan terapung. Apakah yang suatu benda tenggelam, melayang, dan terapung?pertanyan ini dapat dijawab dengan hukum Archimedes.

a.      Benda Tenggelam

Benda dikatakan tenggelam, jika benda berada di dasar zat cair. Sebuah benda akan tenggelam ke dalam  suatu zat cair apabila gaya ke atas benda yang bekerja keatas lebih kecil dari pada berat benda.

Karena  maka:

 

Jadi, benda tenggelam jika massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis zat cair.

b.      Benda Melayang

Benda dikatakan melayang jika seluruh benda tercelup ke daam zat cair. Sebuah benda akan melayang dalam zat cair apabila gaya ke atas yang bekerja pada benda sama dengan berat benda.

Karena  maka

Jadi benda akan melayang jika masa jenis sama dengan massa  jenis zat cair.

c.       Benda Terapung

Benda dikatakan terapung jika sebagiab benda tercelup di dalam zat cair. Jika volume yang tercelup sebesar , maka gaya ke atas oleh zat cair yang disebabkan oleh volume benda yang tercelup sama dengan berat benda:

Karena  maka

Jadi benda akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair.apabila volume benda tercelup dalam zat cair  dan volume benda total  berlaku :

3.      Alat dan Bahan

1)      Telur 1 butir

2)      Garam

3)      Aqua gelas 150 ML ( 1 )

4.      Prosedur Kerja

1)      Mengurangi air pada aqua gelas menjadi 100 ML

2)      Memasukan telur pada aqua gelas tersebut

3)      Mengamati apakah telur tengelam, melayang, atau terepung

4)      Memasukan garam di dalam air aqua gelas sambil mengamati perubahan yang tarjadi, demikan dan seterusnya

5.      Soal Diskusi

1)      Apakah yang menyebabkan benda tenggelam

2)      Apakah  yang menyebabkan benda melayang

3)      Apakah yang menyebabkan benda terapung

6.      Kesimpulan