Download Laporan Koefisien Kekentalan Zat Cair

KOEFISIEN KEKENTALAN ZAT CAIR

👇

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana hubungan gaya gesekan yang dialami oleh benda yang bergerak di dalam fluida dengan kekentalan fluida tersebut ?

2. Bagaimana cara menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan Hukum Stokes ?

TUJUAN

1. Memahami bahwa gaya gesekan yang dialami benda yang bergerak dalam fluida berkaiatan dengan kekentalan fluida tersebut.

2. Menentukan koefisien kekentalan zat cair dengan menggunakan Hukum Stokes.

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

    Viskositas dapat dinyatakan sebagai ukuran dari resistensi fluida terhadap aliran. Viskositas merupakan ciri dari fluida real. Fluida ideal adalah fluida non viscous atau inviscous (tak kental). Stress geser (shear stress) ada bila fluida adalah kental. Zat cair yang kental, fluiditasnya rendah. Apabila cairan kental mengalir terhadap bidang padat maka terjadi perubahan kecepatan (dalam arah tegak lurus) terhadap arah aliran. Makin dekat lapisan terhadap bidang padat, kecepatan lapisan (v) semakin kecil; pada y = 0 maka v = 0. Jadi tiap lapisan bergeser terhadap yang lainnya, sehingga timbul gaya gesek atau gaya geseran. Menurut hipotesa Isaac Newton (1686) yang kemudian dibuktikan oleh N. P. Petrov (1883); regangan geser (shear strain ) tergantung pada jenis fluida dan juga jenis aliran. Viskositas zat cair sangat dipengaruhi oleh oleh temperatur; berkurang bila temperature semakin tenggi.

    Setiap benda yang bergerak pada permukaan padat yang kasar akan mengalami gaya gesekan. Analog dengan hal itu, maka benda yang bergerak dalam zat cair yang kental akan mengalami gaya gesekan yang disebabkan oleh kekentalan zat cair itu. Bedanya adalah gaya gesekan pada benda yang bergerak dalam zat cair kental bergantung pada kecepatan benda. Menurut hukum Stokes, gaya gesekan yang dialami oleh sebuah bola pejal yang bergerak dalam zat cair yang kental adalah :

Fs = -6 π η r V

dengan, 

Fs = Gaya gesekan zat cair (kg.m.s2)

η = koefisien kekentalan zat cair (N.m2.s atau kg.m-1.s-1)

r = jari-jari bola pejal (m)

v = kecepatan gerak benda dalam zat cair

Download Lengkap Laporan (PDF)

Perhatikan gambar 7.1, dimana sebuah bola bergerak di dalam sebuah fluida, maka selain gaya gesekan zat cair dengan bola, ada gaya lain yang bekerja yaitu gaya berat dan gaya Archimedes. Dengan demikian, maka pada sebuah bola pejal yang bergerak dalam zat cair yang kental akan mengalami ketiga gaya tersebut atau :

Bila bola pejal telah mencapai kecepatan tetap, maka resultan gaya tersebut akan sama dengan nol, sehingga harus bergerak dengan beraturan.

Alat dan Bahan

1. Alat

    a. Tabung Stokes 1 buah
    b. Mistar kayu 1 m 1 buah
    c. Jangka sorong 1 buah
    d. Neraca Ohauss 310 gr 1 buah
    e. Pinset 1 buah
    f. Aerometer Baume 1 buah
    g. Stopwatch 1 buah
    h. Bola pejal 3 buah

2. Bahan

    a. Zat cair gliserin 1 jenis
    b. Lap/tissu 1 gulung