🧪 Praktikum Viskositas Zat Cair

1. Area Simulasi Interaktif — Meja Laboratorium

Amati fenomena bola jatuh dalam zat cair kental (gliserin). Atur parameter percobaan, lepaskan bola, dan ukur waktu tempuh untuk menghitung koefisien viskositas berdasarkan Hukum Stokes.

2. Tabel Data Pengamatan

Data tercatat otomatis saat Anda menekan tombol 📝 CATAT DATA. Koefisien viskositas dihitung menggunakan Hukum Stokes dengan koreksi Ladenburg untuk efek dinding tabung.

3. Petunjuk Penggunaan

1. Atur Parameter: Gunakan slider untuk mengatur massa jenis zat cair (ρ₀), massa jenis bola (ρ₁), diameter tabung (D), diameter bola (d), dan jarak tempuh (S).
2. Lepaskan Bola: Klik tombol ▶ LEPAS BOLA. Bola akan jatuh melalui zat cair kental dan mencapai kecepatan terminal.
3. Amati Stopwatch: Stopwatch digital akan otomatis mencatat waktu tempuh bola dari posisi awal hingga jarak S.
4. Amati Grafik: Canvas kanan menampilkan grafik kecepatan bola terhadap waktu — perhatikan bagaimana kecepatan konstan saat mencapai kecepatan terminal.
5. Catat Data: Setelah bola mencapai jarak S, klik 📝 CATAT DATA untuk menyimpan hasil pengukuran ke tabel.
6. Variasi Percobaan: Ulangi dengan diameter bola berbeda untuk mengamati pengaruh jari-jari terhadap kecepatan terminal.
7. Analisis: Bandingkan nilai η hitung dengan η literatur gliserin (≈ 1,5 Pa·s pada 20°C).

Rumus Hukum Stokes (dengan koreksi Ladenburg):
η = 2r²(ρ₁ − ρ₀)g / [9v(1 + 2,4r/R)]
dengan r = jari-jari bola, R = jari-jari tabung, v = kecepatan terminal, g = 9,8 m/s².

4. Teori / Dasar Hukum

Pengenalan: Viskositas dan Sir George Stokes

Viskositas (kekentalan) adalah ukuran ketahanan suatu fluida terhadap deformasi atau aliran. Konsep ini pertama kali dirumuskan secara matematis oleh Sir George Gabriel Stokes (1819–1903), fisikawan dan matematikawan Inggris, pada tahun 1851. Stokes menunjukkan bahwa gaya hambat yang dialami bola yang bergerak melalui fluida kental berbanding lurus dengan kecepatan, jari-jari bola, dan koefisien viskositas fluida.

Hukum Stokes

Ketika sebuah bola berjari-jari r jatuh melalui fluida kental dengan viskositas η, bola mengalami tiga gaya utama:

• Gaya Berat (W): W = (4/3)πr³ρ₁g — menarik bola ke bawah
• Gaya Archimedes (Fₐ): Fₐ = (4/3)πr³ρ₀g — mendorong bola ke atas
• Gaya Stokes (Fₛ): Fₛ = 6πηrv — gaya hambat fluida, berlawanan arah gerak

Ketika bola mencapai kecepatan terminal (vₜ), resultan gaya = 0, sehingga:

W = Fₐ + Fₛ
(4/3)πr³ρ₁g = (4/3)πr³ρ₀g + 6πηrvₜ

Diperoleh: η = 2r²(ρ₁ − ρ₀)g / (9vₜ)

Koreksi Ladenburg (Efek Dinding Tabung)

Rumus Stokes di atas berlaku untuk fluida tak hingga. Karena dalam praktikum bola jatuh dalam tabung berjari-jari R, diperlukan koreksi Ladenburg:

η = 2r²(ρ₁ − ρ₀)g / [9vₜ(1 + 2,4r/R)]

Faktor (1 + 2,4r/R) mengkompensasi pengaruh dinding tabung yang memperlambat aliran fluida di sekitar bola.

Tujuan Praktikum

1. Memahami konsep viskositas dan Hukum Stokes secara eksperimen.
2. Mengukur koefisien viskositas zat cair (gliserin) dengan metode bola jatuh.
3. Menganalisis pengaruh jari-jari bola dan koreksi dinding terhadap hasil pengukuran.

5. Sesi Kuis Interaktif (20 Soal)

🔑 Daftar Praktikum: