LKPD Praktikum Virtual Tekanan Total Hidrostatis

Kembali ke Tekanan Total Hidrostatis

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) INTERAKTIF

Praktikum Fisika Virtual: Tekanan Mutlak / Total dalam Zat Cair

A. Judul Praktikum

Menentukan Tekanan Mutlak (Total) pada Kedalaman Zat Cair Menggunakan Simulasi Virtual Lab.

B. Tujuan Praktikum

• Menentukan nilai tekanan mutlak (total) di dalam zat cair.
• Menganalisis pengaruh tekanan atmosfer (P_atm), massa jenis zat cair (ρ), kedalaman zat cair (h), dan percepatan gravitasi (g) terhadap tekanan mutlak.

C. Alat dan Bahan

• Perangkat lunak / aplikasi Virtual Lab Hidrostatis.
• Manometer analog / Alat ukur tekanan.
• Penggaris ukur kedalaman (skala 3 meter).
• Zat cair (Air, ρ = 1000 kg/m³).

D. Langkah Kerja

1. Buka aplikasi simulasi Virtual Lab Hidrostatis pada perangkat Anda.
2. Pilih jenis zat cair Air (ρ = 1000 kg/m³) dan pastikan percepatan gravitasi diatur pada g = 9,8 m/s².
3. Centang opsi Atmosfer (P_atm) untuk memperhitungkan tekanan udara luar (P_atm = 101,325 kPa).
4. Tarik penggaris dari rak alat dan posisikan skala 0,0 m sejajar dengan permukaan air.
5. Tempatkan probe manometer pada kedalaman h tertentu, lalu masukkan data kedalaman (h) dan tekanan ukur (P_ukur) ke dalam kolom berwarna biru di tabel bawah. Perhitungan teori dan analisis kesalahan akan terisi otomatis!

E. Hasil Praktikum (Tabel Interaktif)

Isi kolom bernilai biru (h dan P_ukur) sesuai hasil percobaan siswa:

Perc. Ke-	Kedalaman h (m)	Tekanan Ukur Pukur (kPa)	Tekanan Teori Pteori (kPa)	Selisih |Pukur - Pteori| (kPa)
1			-	-
2			-	-
3			-	-
4			-	-
5			-	-

F. Perhitungan dan Pembahasan Otomatis

1. Rumus Tekanan Mutlak (Teori):

P_total = P_atm + (ρ · g · h)

Parameter konstan: P_atm = 101,325 kPa, ρ = 1000 kg/m³, g = 9,8 m/s².

2. Contoh Perhitungan Teori (Data Percobaan 1):

P_hidrostatis = 1000 · 9,8 · 0,50 = 4900 Pa = 4,90 kPa
P_{teori_1} = 101,325 + 4,90 = 106,23 kPa

3. Analisis Ketidakpastian & Kesalahan Pengukuran:

A. Rata-rata Kesalahan Mutlak (ΔP):

ΔP_rata-rata = ^{Σ |P_ukur - P_teori|} / ₅ = 0.028 kPa

B. Kesalahan Relatif (KR):

KR = ( ^{ΔP_rata-rata} / _{Pteori_rata-rata} ) × 100% = 0.024%

C. Penulisan Hasil Pengukuran Berdasarkan Aturan Angka Penting:

P_laporan = (P ± ΔP) kPa = (116.03 ± 0.028) kPa

D. Penyebab Adanya Kesalahan / Ketidakpastian:

• Keterbatasan Resolusi Alat: Paralaks visual saat meletakkan posisi sensor manometer terhadap garis kedalaman penggaris.
• Pembulatan Desimal: Tampilan nilai angka pada manometer analog yang terbatas pada tingkat pembulatan desimal tertentu.

G. Kesimpulan

1. Tekanan mutlak (total) dalam zat cair ditentukan dengan menjumlahkan tekanan atmosfer dengan tekanan hidrostatis (P_total = P_atm + ρ · g · h).
2. Nilai tekanan mutlak terbukti dipengaruhi secara langsung oleh kedalaman zat cair (h), massa jenis zat cair (ρ), percepatan gravitasi (g), dan tekanan atmosfer (P_atm). Semakin dalam posisi titik di dalam zat cair, maka tekanan mutlaknya akan semakin besar secara linier.