penentuan koefisien viskositas minyak goreng dengan...
TRANSCRIPT
i
PENENTUAN KOEFISIEN VISKOSITAS MINYAK GORENGDENGAN MENGANALISIS REDAMAN GETARAN SISTEM
PEGAS MASSA DALAM MINYAK GORENGMENGGUNAKAN METODE ANALISIS
VIDEO PADA SOFTWARE TRACKER
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Salah Satu Persayaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh:
VITA DIAH CHAYUDHI
NIM: 151424034
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
ABSTRAK
PENENTUAN KOEFISIEN VISKOSITAS MINYAK GORENG DENGANMENGANALISIS REDAMAN GETARAN SISTEM PEGAS MASSA
DALAM MINYAK GORENG MENGGUNAKAN METODE ANALISISVIDEO PADA SOFTWARE TRACKER
Vita Diah ChayudhiUniversitas Sanata Dharma
Yogyakarta2019
Minyak goreng adalah suatu kebutuhan pokok masyarakat Indonesia. Adamasyarakat yang menggunakan minyak goreng hanya sekali pakai, dan ada yangpakai berkali-kali. Untuk itu dilakukan penelitian untuk menentukan nilai koefisienviskositas minyak goreng, melalui peristiwa osilasi teredam pada sistem pegasmassa dalam minyak goreng. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruhjumlah proses goreng dan diameter wadah yang digunakan terhadap hasilperhitungan koefisien viskositas dengan persamaan Hukum Stokes. Peristiwaredaman diamati pada bola yang tergantung pada pegas yang berosilasi dalamminyak goreng dengan variasi jumlah proses goreng dan variasi diameter wadah.Proses osilasi teredam direkam dengan kamera smartphone yang hasilnya dianalisismenggunakan Software Tracker. Koefisien viskositas minyak meningkat seiringpeningkatan jumlah proses goreng. Urutan koefisien viskositas dari kecil ke besardengan diameter 0,085 m adalah: tanpa goreng (0,2399±0,0014) kg/ms, goreng 1kali (0,2410±0,0032) kg/ms, goreng 2 kali (0,2501±0,0073) kg/ms, goreng 3 kali(0,2580±0,0129) kg/ms, dan goreng 4 kali (0,2581±0,0132) kg/ms. Untuk diameter0,065 m adalah: tanpa goreng (0,2617±0,0025) kg/ms, goreng 1 kali(0,2651±0,0065) kg/ms, goreng 2 kali (0,2692±0,0064) kg/ms, goreng 3 kali(0,2733±0,0003) kg/ms, dan goreng 4 kali (0,2841±0,0147) kg/ms. Untuk diameter0,05 m adalah: tanpa goreng (0,3756±0,0805) kg/ms, goreng 1 kali(0,3770±0,0791) kg/ms, goreng 2 kali (0,3797±0,0781) kg/ms, goreng 3 kali(0,3842±0,0789) kg/ms, dan goreng 4 kali (0,3932±0,0773) kg/ms. Koefisienviskositas berbanding terbalik dengan ukuran diameter wadah yang digunakan.Nilai koefisien viskositas kecil ke besar adalah: 0,085 m, 0,065 m, 0,05 m.
Kata kunci: osilasi teredam, tracker, smartphone, viskositas, analisis video
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRACT
DETERMINING FRYING OIL’S VISCOSITY COEFFICIENT BYANALYZING THE DAMPED OSCILLATION OF SPRING MASS
SYSTEM IN FRYING OIL USING THROUGH VIDEO ANALYSIS BYUSING TRACKER SOFTWARE
Vita Diah ChayudhiUniversitas Sanata Dharma
Yogyakarta2019
Frying oil is a basic requirement of the Indonesian people. There are peoplewho use frying oil only once, and some people use it several times. For this reason,a study was conducted to determine the viscosity coefficient of frying oil, through adamped oscillation in a mass spring system in frying oil. The study aimed todetermine the effect of the number of frying and diameter of the container used onthe results of the calculation of the viscosity coefficient by using Stokes' Law.Damping events are observed on ball that hung on springs that oscillates in fryingoil with variations in the number of frying and the diameter of the container. Thedamping oscillation process was recorded with a smartphone camera whose resultswere analyzed using the Tracker Software. The oil viscosity coefficient increaseswith the increase in the number of frying. The order of the viscosity coefficient fromsmall to large with a diameter of 0.085 m is: without frying (0.2399 ± 0.0014) kg /ms, fried once (0.2410 ± 0.0032) kg / ms, fried 2 times (0, 2501 ± 0.0073) kg / ms,fried 3 times (0.2580 ± 0.0129) kg / ms, and fried 4 times (0.2581 ± 0.0132) kg / ms.For diameters of 0.065 m are: without frying (0.2617 ± 0.0025) kg / ms, fried once(0.2651 ± 0.0065) kg / ms, fried 2 times (0.2692 ± 0.0064) kg / ms, fried 3 times(0.2733 ± 0,0003) kg / ms, and fried 4 times (0.2841 ± 0.0147) kg / ms. For adiameter of 0.05 m is: without frying (0.3756 ± 0.0805) kg / ms, fried once (0.3770± 0.0791) kg / ms, fried 2 times (0.3797 ± 0.0781) kg / ms, fried 3 times (0.3842 ±0.0789) kg/ms, and fried 4 times (0.3932 ± 0.0773) kg / ms. The viscosity coefficientis inversely proportional to the size of the diameter of the container used. The orderof the viscosity coefficient from small to large are: 0,085 m, 0,065 m, 0,05 m.
Keywords: damped oscillation, tracker, smartphone, viscosity, video analysis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat rahmat serta kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
dengan judul “Penentuan Koefisien Viskositas Minyak Goreng dengan
Menganalisis Redaman Getaran Sistem Pegas Massa dalam Minyak Goreng
Menggunakan Metode Analisis Video pada Software Tracker”. Penulisan skripsi
ini bertujuan untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar sarjana bagi
mahasiswa program S1 pada program studi Program Studi Pendidikan Fisiska
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universtias Sanata Dharma Yogyakarta.
Penulis menyadari bahwa proposal skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Selesainya proposal
ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis
dengan segala kerendahan hati dan penuh rasa hormat mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan moril
maupun materil secara langsung maupun tidak langsung kepada:
1. Bapak Dr. Yohanes Harsoyo, S.Pd., M.Si., selaku Dekan Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Dr. Ignatius Edi Santosa, M.S., selaku Ketua Program Studi
Pendidikan Fisika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas
Sanata Dharma.
3. Bapak Prof. Dr. Paulus Suparno SJ, selaku Dosen Pembimbing Akademik
angkatan tahun 2015 yang selalu memantau perkembangan penulisan
skripsi mahasiswa-mahasiswinya.
4. Bapak Albertus Hariwangsa Panuluh, M.Sc., selaku dosen pembimbing
yang telah banyak membantu dan memberikan bimbingan dalam pengerjaan
Skripsi.
5. Ibu Ir. Sri Agustini Sulandari, M.Si. dan Ibu Elisabeth Dian Atmajati, S.
Pd., M, Si., selaku dosen penguji.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA........................................... iv
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH UNTUKKEPENTINGAN AKADEMIS .............................................................................. v
ABSTRAK............................................................................................................. vi
ABSTRACT.......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI........................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian.............................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian............................................................................ 4
1.6 Sistematika Penulisan....................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI........................................................................................ 6
2.1 Osilasi Harmonik Sederhana ............................................................ 6
2.2 Osilasi Teredam................................................................................ 8
2.2.1 Redaman kecil (Under Damped) ......................................... 10
2.2.2 Redaman Kritis (Critical Damped)...................................... 11
2.2.3 Redaman Lebih (Over Damped) .......................................... 11
2.3 Viskositas ....................................................................................... 12
2.3.1 Hukum Stokes ...................................................................... 13
2.3.2 Landau Lifshitz .................................................................... 14
2.3.3 Landau Lifshitz dengan Koreksi Dinding............................ 14
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
2.4 Minyak............................................................................................ 15
BAB III METODE PENELITIAN....................................................................... 16
3.1 Persiapan Bahan dan Alat............................................................... 16
3.1.1 Persiapan Bahan................................................................... 16
3.1.2 Persiapan Alat ...................................................................... 16
3.2 Pengambilan Data........................................................................... 18
3.2.1 Pengukuran Diameter Bola, Massa Bola, dan Diameter dalamGelas Beaker ........................................................................ 18
3.2.2 Menentukan Konstanta Pegas .............................................. 19
3.2.3 Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng ............. 25
3.3 Analisa Data ................................................................................... 28
3.3.1 Penentuan Konstanta Pegas ................................................. 28
3.3.2 Penentuan Koefisien Viskositas........................................... 28
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...................................... 30
4.1 Hasil................................................................................................ 30
4.1.1 Pengukuran Diameter Bola, Massa Bola, dan Diameter dalamGelas Beaker ........................................................................ 30
4.1.2 Penentuan Konstanta Pegas ................................................. 32
4.1.3 Penentuan Koefisien Viskositas Minyak GorengMenggunakan Video Analisis dengan Aplikasi Tracker ..... 34
4.2 Pembahasan .................................................................................... 39
BAB V PENUTUP.............................................................................................. 44
5.1 Kesimpulan..................................................................................... 44
5.2 Saran ............................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 46
LAMPIRAN.......................................................................................................... 48
LAMPIRAN 1 Gambar Rangkaian serta Alat dan Bahan ..................... 48
LAMPIRAN 2 Gambar Hasil Fitting Data ............................................ 52
LAMPIRAN 3 Tabel Analisis Data dengan Microsoft Excel 2019 ....... 76
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Objek bermassa m berosilasi di ujung pegas yang seragam. Gayayang bekerja pada objek pada berbagai posisi ditunjukkan di atas objek itu. ........ 6Gambar 2.2. Gambar gaya gesek fluida yang meredam osilasi ............................ 8Gambar 2.3. Gambar getaran dengan redaman kecil, redaman kritis, dan redamanlebih....................................................................................................................... 12Gambar 2.4. Gaya-gaya yang bekerja pada benda yang tercelup dalam fluida. . 13Gambar 3.1. Sketsa rangkaian alat untuk menentukan konstanta pegas ............. 19Gambar 3.2. Ikon “Import” untuk memilih video yang akan dianalisis............. 20Gambar 3.3. Cara putar posisi video. .................................................................. 20Gambar 3.4. Langkah memilih “Point of mass” sebagai titik yang akan di track................................................................................................................................ 21Gambar 3.5. Tampilan Tracker untuk mengubah grafik menjadi posisi grafik yterhadap t............................................................................................................... 21Gambar 3.6. Tampilan Tracker untuk tidak menampilkan kolom x pada tabel Data................................................................................................................................ 22Gambar 3.7. Tampilan grafik setelah track video. .............................................. 22Gambar 3.8. Tampilan pilihan menu “Analyze”.................................................. 23Gambar 3.9. Tampilan ikon Curve Fits............................................................... 23Gambar 3.10. Tampilan ikon Sinusoid. ............................................................... 24Gambar 3.11. Menambahkan parameter D dalam Function. .............................. 24Gambar 3.12. Tampilan hasil Fitting data........................................................... 25Gambar 3.13. Sketsa rangkaian alat untuk menentukan koefisien viskositasminyak goreng. ..................................................................................................... 25Gambar 3.14. Tampilan Fit Builder untuk menambahkan Parameter danFunctions............................................................................................................... 27Gambar 3.15. Tampilan hasil fitting untuk memperoleh koefisien redaman. ..... 27Gambar 4.1. Grafik fitting analisis konstanta pegas untuk massa 0,1068 kg...... 33Gambar 4.2. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.5. no. 1 parameter B pertama............................................................................................................................... 34Gambar 4.3. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.6. no. 1 parameter B pertama............................................................................................................................... 35Gambar 4.4. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.7. no. 1 parameter B pertama............................................................................................................................... 37Gambar 4.5. Grafik hubungan koefisien viskositas terhadap jumlah proses goreng................................................................................................................................ 42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Jari-jari Bola .......................................................... 30Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Massa Bola ............................................................ 31Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Diameter dalam Gelas Beaker ............................... 32Tabel 4.4. Hasil Perhitungan Nilai Konstanta Pegas ........................................... 33Tabel 4.5. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,05 m... 34Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,065 m. 36Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,085 m. 37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga
kesehatan tubuh manusia. Satu gram minyak dapat menghasilkan 9 kkal,
sedangkan karbohidrat dan protein hanya 4 kkal/gram. Minyak dapat
mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolestrol.
Minyak juga berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin A, D, E, dan
K (Ketaren, 1986).
Menggoreng adalah suatu teknik pemasakan melalui kontak minyak
atau lemak panas yang melibatkan perpindahan panas dan pindah massa
secara simultan. Menurut Blumethal (1996), secara umum dikenal dua teknik
menggoreng, yaitu menggoreng gangsa (pan frying/contact frying) dan deep
frying. Teknik menggoreng gangsa ditandai dengan bahan secara langsung
bersentuhan dengan pemanas dan hanya dibatasi oleh selaput tipis minyak,
sedangkan deep frying merupakan proses menggoreng yang memungkinkan
bahan pangan teredam dalam minyak dan seluruh bagian permukaannya
mendapat perlakuan panas yang sama mencapai suhu 200˚C-250˚C.
Minyak goreng adalah salah satu kebutuhan pokok masyarakat
Indonesia dalam rangka pemenuhan kebutuhan sehari-hari. Minyak goreng
yang kita konsumsi sehari-hari erat kaitannya dengan kesehatan kita.
Masyarakat kita sangat majemuk dengan tingkat ekonomi yang berbeda-beda.
Ada masyarakat yang menggunakan minyak goreng hanya untuk sekali pakai,
namun ada juga masyarakat yang menggunakan minyak goreng untuk berkali-
kali pakai. Untuk itu ingin diteliti berapa koefisien viskositas minyak goreng
yang belum pernah dipakai dan sudah dipakai sekali, 2 kali, 3 kali, dan 4 kali.
Dalam fluida yang bergerak atau hidrodinamika, fluida memiliki
gesekan internal yang besarnya tertentu yang disebut dengan viskositas.
Fluida yang berbeda memiliki besar viskositas yang berbeda. Zat cair pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
umumnya jauh lebih kental daripada gas. Viskositas yang berbeda dapat
dinyatakan secara kuantitatif oleh koefisien viskositas (η) (Giancoli, 2014).
Praktikum biasanya untuk menghitung viskositas menggunakan bola
yang dijatuhkan ke dalam tabung yang berisi suatu cairan yang ingin diketahui
viskositasnya. Budianto (2008) menentukan koefisien viskositas zat cair
menggunakan regresi linear Hukum Stokes, data diperoleh dengan metode
bola jatuh. Beberapa eksperimen yang dilakukan dengan bola bergetar
misalnya Oktova dan Nirva (2013) untuk menentukan koefisien viskositas air,
Oktova dan Sirtumiati (2013) menentukan koefisien viskositas udara, Leme
dan Oliveira (2017) untuk menentukan koefisien viskositas ethanol dengan
pendulum. Shamim et al. (2010) untuk menentukan viskositas suatu fluida.
Benda yang berosilasi dalam cairan, osilasi akan berkurang atau
teredam. Laju kehilangan energi dapat bervariasi tergantung dengan ukuran
benda di dalam cairan atau tergantung dengan viskositas cairan (Tippler,
1998). Viskositas minyak goreng dapat diketahui dengan menggunakan
pegas-bola yang direkam dan dianalisis dengan Software Tracker. Leme dan
Oliveira (2017) serta Oktova dan Nirva (2013) menggunakan getaran pegas-
bola dengan simpangan kecil untuk mengukur viskositas suatu zat yang
direkam dan dianalisis dengan Software Tracker. Tracker sendiri adalah
perangkat lunak aplikasi Java oleh Open Source Physics Project yang dapat
menganalisis video.
Pada penelitian ini akan dicari koefisien viskositas minyak goreng yang
belum pernah dipakai dan sudah pernah dipakai berkali-kali dengan osilasi
pegas-bola dalam minyak goreng yang dianalisis tracker. Getaran pegas ini
dapat diamati dengan mudah dengan menggunakan video yang kemudian
dianalisis dengan menggunakan tracker. Metode ini dapat diterapkan di
sekolah untuk membantu proses pembelajaran gerak harmonik sederhana dan
gerak harmonik teredam karena Software Tracker gratis dan video dapat
direkam hanya dengan menggunakan smartphone.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
a. Bagaimana cara menentukan koefisien viskositas dengan getaran pegas
menggunakan metode analisis video pada Software Tracker?
b. Bagaimana pengaruh jumlah proses goreng terhadap koefisien viskositas
minyak goreng?
c. Bagaimana pengaruh diameter gelas beaker terhadap hasil perhitungan
koefisien viskositas minyak goreng?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
a. Minyak yang digunakan hanya 1 merek dengan variasi proses goreng
sebanyak 5 kali (tanpa goreng, goreng 1 kali, goreng 2 kali, goreng 3 kali,
goreng 4 kali).
b. Bahan yang digoreng hanya telur.
c. Minyak yang diukur koefisien viskositasnya pada suhu ruangan 27 °C.
d. Pegas yang digunakan dengan konstanta tertentu.
e. Massa bola besi yang digunakan tertentu, bentuk bola tidak bulat
sempurna (ada tempat gantung), dan permukaan bola tidak licin.
f. Wadah yang digunakan merupakan gelas beaker dengan 3 variasi ukuran
diameter.
g. Gaya gesekan turbulen diabaikan.
h. Kedalaman penetrasi dan efek koreksi dinding diabaikan.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Menentukan koefisien viskositas dengan getaran pegas menggunakan
metode analisis video pada Software Tracker.
b. Meganalisis pengaruh jumlah proses goreng terhadap koefisien viskositas
minyak goreng.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
c. Menganalisis pengaruh diameter gelas beaker terhadap hasil perhitungan
koefisien viskositas minyak goreng.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
a. Bagi peneliti
1. Mengetahui cara menggunakan analisis video dengan Software
Tracker untuk menentukan koefisien viskositas minyak goreng.
2. Mengetahui pengaruh banyak proses goreng terhadap viskositas
minyak goreng.
3. Mengetahui pengaruh diameter gelas beaker terhadap hasil
perhitungan viskositas fluida
b. Bagi pembaca
1. Mengetahui cara menentukan koefisien viskositas fluida dengan
metode analisis video.
2. Mengetahui cara menganalisis data menggunakan Software Tracker.
1.6 Sistematika Penulisan
Berikut sistematika penulisan skripsi:
a. BAB I Pendahuluan
BAB I berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
b. BAB II Dasar Teori
BAB II memaparkan teori yang menjadi dasar dalam penelitian ini. Teori
yang digunakan ada lah teori tentang gerak harmonic sederhana, osilasi
teredam, viskositas, dan minyak.
c. BAB III Metode Penelitian
BAB III menjelaskan alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian,
prosedur untuk memperoleh data, serta cara menganalisis data yang telah
diperoleh.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
d. BAB IV Hasil dan Pembahasan
BAB IV menyajikan hasil data yang diperoleh dan membahas data yang
telah dianalisis.
e. BAB V Penutup
BAB V berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan dan saran
untuk penelitian selanjutnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Osilasi Harmonik Sederhana
Osilasi harmonik sederhana merupakan suatu gerak osilasi benda yang
dipengaruhi oleh gaya pemulih yang linier dan tidak mengalami gesekan
sehingga tidak mengalami pengurangan (disipasi) tenaga. Osilasi harmonik
sederhana juga dapat diartikan sebagai suatu sistem yang bergetar dimana
gaya pemulih berbanding lurus dengan negatif simpangannya. Gaya pemulih
merupakan gaya yang bekerja dalam arah mengembalikan massa benda ke
posisi setimbangnya (Giancolli, 1997).
Gambar 2.1. Objek bermassa m berosilasi di ujung pegas yang seragam. Gaya yangbekerja pada objek pada berbagai posisi ditunjukkan di atas objek itu.
(sumber:http://ddoor.weebly.com/fisika/gerak-osilasi-pada-pegas-gerak-harmonik-sederhana)
Persamaan Hukum Hooke: = − (2.1)
Perhatikan bahwa posisi setimbang adalah pada = 0 (Gambar 2.1.-a)
dan tanda minus berarti bahwa gaya pemulih selalu mempunyai arah yang
berlawanan dengan arah perpindahan x. Pada (Gambar 2.1.-b) berarah positif
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
ketika pegas diregangkan, tetapi gaya arah pemulihnya ke kiri (arah negatif).
Jika pegas ditekan, x negatif (ke kiri) tetapi gaya pemulih F bekerja kearah
kanan (Gambar 2.1-c). Pada gambar (2.1) terlihat benda bergerak dalam
sumbu x maka persamaan gerak dapat dituliskan dalam Hukum II Newton:= (2.2)
dengan mensubstitusikan persamaan (2.1) ke persamaan (2.2), maka:− = (2.3)− = (2.4)
+ = 0 (2.5)
dengan, = , maka persamaan (2.5) dapat dituliskan menjadi:
= − (2.6)
+ = 0 (2.7)
Percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan. Hal
ini merupakan karakteristik umum gerak harmonik sederhana. Waktu untuk
benda melakukan satu osilasi penuh disebut periode T. Kebalikan periode
disebut freakuensi f, yang merupakan banyaknya osilasi setiap detik.
= 1 (2.8)
Penyelesaian untuk persamaan (2.7) untuk persamaan posisi terhadap waktu
dalam Gerak Harmonik Sederhana dinyatakan dalam persamaan:( ) = sin( + ) (2.9)
dengan:
= 2 = 2 (2.10)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Melalui hubungan frekuensi sudut ω dengan konstanta pegas k dan massa m,
maka:
= (2.11)
dengan mensubstitusikan persamaan (2.11) ke (2.10) maka:
= 2 = 12 (2.12)
= 1 = 2 (2.13)
Persamaan simpangan x, kecepatan v, dan percepatan a terhadap waktu
dapat dituliskan dalam persamaan:( ) = sin (2.14)( ) = cos (2.15)( ) = − sin (2.16)
2.2 Osilasi Teredam
Pada semua gerak osilasi energi mekanik terdisipasi karena adanya
gaya gesekan. Bila dibiarkan saja maka pegas atau bandul akhirnya akan
berhenti berosilasi. Bila energi mekanik gerak osilasi berkurang terhadap
waktu gerak dapat dikatakan terdam. (Tipler, 1998).
Gambar 2.2. Gambar gaya gesek fluida yang meredam osilasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Sebuah benda bermassa m digantungkan pada pegas yang memiliki
konstanta k terdapat gaya viskos yang meredam bandul tersebut -bv , dengan
b adalah suatu konstanta yang menyatakan besarnya konstanta redaman dan v
adalah kecepatan.
Gunakan Hukum Kedua Newton= − − (2.17)= − − (2.18)+ + = 0 (2.19)+ + = 0 (2.20)
+ + = 0 (2.21)
misalkan, = 2 , = , = , = , sehingga persamaan (2.21)
menjadi bentuk persamaan kuadrat:+ 2 + = 0 (2.22)( + 2 + ) = 0 (2.23)+ 2 + = 0 (2.24)
maka dengan, = 1, = 2 , == − ± √ − 42 (2.25)
= −2 ± 2 − 4.1.2.1 (2.26)
= −2 ± 4 − 42 (2.27)
= −2 ± 2 ( − )2 (2.28)= − ± − (2.29)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
misalkan, = − , maka persamaan (2.29) menjadi:= − ± (2.30)
dengan, = , maka solusi dari persamaan (2.22) adalah:
( ) = ( + ) (2.31)
Tiga kondisi redaman getaran benda secara umum yaitu redaman kecil,
redaman kritis, redaman lebih. ketiga kondisi redaman ini kemudian
dijelaskan lebih lanjut, yaitu: (Karyasa, 2011)
2.2.1 Redaman kecil (Under Damped)
Benda yang mengalami redaman kecil biasanya melakukan beberapa
osilasi sebelum berhenti kareda redaman yang dialaminya tidak terlalu
besar. Redaman kecil ini biasanya juga disebut redaman subkritis atau
dibawah redaman kritis. Redaman ini terjadi jika q < 0 atau < .
Didefinisikan, = − , sehingga persamaan (2.31) menjadi:( ) = ( + ) (2.32)
Gunakan persamaan Euler, ± = cos + sin( ) = [ ( − ) + ( + ) )] (2.33)
misalkan B = i(A1-A2) dan C = (A1+A2)( ) = [ sin + cos ] (2.34)
dengan = √ + , dan tan = − , sehingga:( ) = cos( + ) (2.35)
Pada sebuah pegas yang digantungkan sebuah beban berbentuk
bola yang tercelup dalam fluida, kemudian disimpangkan tanpa
kecepatan awal sehingga benda mengalami osilasi teredam pada arah
vertikal yang disebut sumbu y. Sehingga, persamaan (2.35) dapat ditulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
kembali seperti persamaan bawah ini, dengan memisalkan γ=B, ωD=C,
δ=D: ( ) = cos( + ). (2.36)
dengan, = , = = 2 (2.37)
dimana, b adalam koefisien redaman, m adalah massa bola, B adalah
konstanta yang diperoleh dari hasil fitting.
2.2.2 Redaman Kritis (Critical Damped)
Benda yang mengalami redaman kritis langsung berhenti berosilasi
(kembali ke posisi setimbang). Benda langsung berhenti kareda
redaman yang dialami benda cukup kuat. Pada redaman kritis ditandai
dengan q = 0 atau = . Sehingga solusi untuk persamaan kritis:( ) = ( + ) (2.38)
2.2.3 Redaman Lebih (Over Damped)
Redaman lebih mirip dengan redaman kritis bedanya pada redaman
kritis benda lebih cepat kembali ke posisi setimbang sedangkan pada
redaman lebih benda lama kembali ke posisi setimbang kareda redaman
yang dialami benda sangat kuat. Redaman lebih ditandai dengan q > 0
atau > . Sehingga solusi untuk persamaan kritis:( ) = ( + ) (2.39)
Gambar tiga kondisi redaman ditunjukkan pada gambar (2.3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Gambar 2.3. Gambar getaran dengan redaman kecil, redaman kritis, dan redaman lebih
(sumber: Stuart Aitken, China-Based Programmer, Physics Grad.)
2.3 Viskositas
Viskositas berasal dari kata Viscous (Soedojo, 1986) (dalam Jurnal
Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair dengan Menggunakan
Regresi Linear Hukum Stokes, 2008). Zemansky mengatakan viskositas dapat
dianggap sebagai gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida (Maulida,
2010). Viskositas terdapat pada zat cair maupun gas dan pada intinya
merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisihan pada fluida
saat lapisan-lapisan tersebut bergerak melewati satu sama lainnya.
Pada zat cair, viskositas terutama disebabkan oleh gaya kohesi antara
molekul. Sedangkan pada gas, viskositas muncul dari tumbukan antar
molekul. Fluida yang berbeda memiliki viskositas yang berbeda dan zat cair
pada umumnya jauh lebih kental daripada gas (Maulida, 2010).
Menurut Leme dan Oliveira (2017) ada tiga cara untuk menentukan
koefisien viskositas zat cair. Cara pertama adalah dengan menggunakan
persamaan Hukum Stokes, yang kedua menggunakan teori Landau-Lifshitz,
dan yang ketiga menggunakan teori Landau-Lifshitz dengan koreksi dinding.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.3.1 Hukum Stokes
Untuk osilasi dengan amplitudo kecil, redaman diperhitungkan sebanding
dengan kecepatan massa benda yang bergerak dalam fluida. Hukum Stokes
berkalu bila aliran yang terjadi merupakan aliran laminer jika Re<2000
(Potter dan Wiggert, 2008).
Dalam pemakaian eksperimen harus diperhitungkan beberapa syarat antara
lain:
a) Ruang tempat fluida jauh lebih luas dibanding ukuran bola.
b) Tidak terjadi aliran turbulen dalam fluida.
c) Kecepatan v tidak terlalu besar sehingga aliran fluida masih bersifat
laminer.
Gambar 2.4. Gaya-gaya yang bekerja pada benda yang tercelup dalam fluida.
Gaya redaman fluida ditulis dalam Hukum Stokes sebagai berikut:= 6 (2.40)
Keterangan:
a) π(pi): 3,1415
b) d=2R: diameter bola (m)
c) R: jari-jari bola (m)
d) η= koefisien viskositas (kg/ms)
e) v: kecepatan benda bergerak (m/s)
dengan mensubstitusikan b=6πRη pada persamaan (2.37), maka koefisien
viskositas η dapat diperoleh:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
= 26 (2.41)
dengan m merupakan massa bola, B diperoleh dari hasil fitting, dan R jari-
jari bola.
2.3.2 Landau Lifshitz
Lev Landau dan Evgeny Lifshitz mengemukakan teori dimana suatu massa di
dalam wadah dengan dimensi tak terbatas dengan amplitudo kecil
dibandingkan diameter objek. Gaya yang terjadi adalah:
= 6 1 + 22 + 34 (1 + 22 ) (2.42)
δ adalah kedalaman penetrasi yang dirumuskan sebagai berikut:
= 2(2.43)
Dengan osilasi yang terjadi adalah osilasi teredam kurang yaitu solusi dari
persamaan (2.35) dengan teori Landau Liftshitz maka didapatkan konstanta
redaman b sebesar:
= 32 2 (1 + 2 )+ 34 (2 ) (1 + 2 ) (2.44)
2.3.3 Landau Lifshitz dengan Koreksi Dinding
Dalam keadaan osilasi berada di wadah yang terbatas, maka ada koreksi
dinding yaitu (1 + 2.1 ) yang kemudian dimasukkan dalam persamaan
(2.42)
= 6 1 + 22 + 34 (1 + 22 ) 2 (1 + 2.1 2 ) (2.45)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Dengan D adalah diameter wadah berbentuk silinder, dan nilai konstanta b
sebesar:
= 32 2 ((1 + 22 )(1 + 2.1 2 )+ 34 (2 ) (1 + 22 ) (1 + 2.1 2 ) (2.46)
Pada penelitian ini menggunakan persamaan Hukum Stokes untuk
menentukan nilai koefisien viskositas minyak goreng, sehingga persamaan
yang digunakan adalah persamaan (2.41)
2.4 Minyak
Minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga
kesehatan tubuh manusia. Selain itu juga minyak juga merupakan sumber
energi yang lebih efektif dibandingkan karbohidrat dan protein. Minyak,
khususnya minyak nabati, mengandung asam-asam lemak esensial seperti
asam linoleate, lenolenat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan
pembuluh darah akibat penumpukan kolestrol.
Parameter kualitas minyak meliputi sifat fisik dan sifat kimia. Sifat
fisik minyak meliputi warna, bau, kelarutan, titik cair, dan polymorphism, titik
didih, titik pelunakan, slipping point, shot melting point, bobot jenis,
viskositas, indeks bias, titik kekeruhan, titik asap, titik nyala, dan titik api.
Parameter yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bersifat fisik minyak
yaitu viskositas. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu, yaitu:
kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas,
warna, dan bilangan peroksida.
Menurut Kejibets (Febiansyah, 2007) kenaikan Viskositas selama
proses goreng disebabkan adanya pembentukan senyawa polimer dalam
minyak. Polimer merupakan senyawa yang terbentuk dalam minyak goreng
akibat pemanasan yang terus-menerus pada suhu tinggi dengan atau tanpa
adanya oksigen. Menurut Ketaren (2008), tingginya kekentalan minyak dapat
disebabkan oleh tingginya kandungan senyawa-senyawa polimer didalam
minyak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
BAB III
METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai viskositas minyak goreng.
Untuk menentukan nilai viskositas minyak goreng perlu melalui beberapa tahap.
Tahap pertama adalah persiapan alat dan bahan. Tahap kedua adalah pengambilan
data. Tahap ketiga adalah analisa data.
3.1 Persiapan Bahan dan Alat
3.1.1 Persiapan Bahan
a. Minyak goreng
Minyak goreng yang digunakan dalam penelitian divariasikan dengan
pengulangan proses goreng sebanyak sebanyak 5 kali (tanpa goreng, goreng
satu kali, goreng dua kali, goreng tiga kali, dan goreng empat kali) dengan
satu kali proses goreng berarti menggoreng satu telur.
b. Telur ayam
Telur ayam digunakan sebagai bahan untuk mempengaruhi minyak dalam
proses goreng berulang-ulang. Jumlah telur yang digunakan dalam
penelitian sebanyak 10 biji telur.
Proses goreng dilakukan dengan cara setiap kali menggoreng
menggunakan minyak sebanyak 800 mL. Satu kali goreng artinya
menggoreng satu telur. Dua kali goreng artinya menggoreng dua telur
secara bergantian. Tiga kali goreng artinya menggoreng tiga telur secara
bergantian. Empat kali goreng artinya menggoreng empat telur secara
bergantian. Waktu yang digunakan untuk memanaskan minyak selama 4
menit dan waktu yang digunakan untuk menggoreng telur selama 1 menit
30 detik per telur.
3.1.2 Persiapan Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian terdiri dari beberapa komponen.
Alat-alat yang digunakan, yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
a. Bola
Bola yang digunakan merupakan bola yang telah ditentukan terlebih
dahulu dengan massa dan diameter yang belum diketahui.
b. Pegas
Pegas yang digunakan sepanjang 15 cm dengan nilai konstanta pegas
yang belum diketahui.
c. Timah
Timah digunakan untuk menggantungkan bola pada pegas bagian
bawah agar ketika osilasi pegas tidak menyentuh minyak goreng.
d. Statif kayu
Statif kayu yang digunakan setinggi 1 m dari alas dan tempat
menggantung pegasnya dapat digerakkan ke atas dan ke bawah.
e. Jangka sorong
Jangka sorong dengan ketelitian 0,02 cm (artinya, skala minimum
yang dapat dibaca sebesar 0,02 cm) digunakan untuk mengukur
diameter bola dan diameter dalam gelas beaker.
f. Gelas beaker
Gelas beaker digunakan sebagai wadah untuk minyak goreng. Gelas
Beaker yang digunakan bervolume 500 mL, 250 mL, dan 100 mL.
g. Neraca digital
Neraca digital digunakan untuk menimbang massa bola yang
digunakan.
Neraca digital ini memiliki batas ukur 220 gr, dan ketelitian 0,1 mg.
h. Termometer
Termometer digunakan untuk mengukur suhu ruangan dan minyak
yang digunakan.
i. Kertas kado hijau
Kertas kado hijau digunakan sebagai latar belakang agar
mempermudah proses men-track video.
j. Handphone
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Handphone berguna untuk merekam video. Kamera Handphone
yang digunakan yaitu Oppo R9m dengan spesifikasi kamera belakang
1080 pixel, autofocus, 30 frame per second.
k. Tripod
Tripod digunakan untuk menyangga Handphone agar tetap stabil dan
posisi handphone tidak miring.
l. Aplikasi Tracker
Tracker merupakan software yang digunakan untuk menganalisis
video untuk menentukan koefisien redaman yang akan digunakan
untuk memperoleh koefisien viskositas. Program Tracker
inidirancang dalam kerangka aplikasi Java oleh Open Source Physics
Project.
m. Laptop
Laptop yang telah mengunduh Software Tracker, digunakan untuk
menampilkan hasil analisis video osilasi pegas.
3.2 Pengambilan Data
3.2.1 Pengukuran Diameter Bola, Massa Bola, dan Diameter dalam Gelas
Beaker
a. Pengukuran diameter bola
Diameter bola diukur sebanyak tiga kali dengan jangka sorong yang
ketelitiannya 0,02 cm
b. Timbang massa Bola
Massa bola yang sudah ditambah 15 cm timah ditimbang sebanyak
tiga kali dengan neraca digital
c. Pengukuran diameter dalam gelas beaker
Masing-masing diameter dalam gelas beaker dengan volume gelas
beaker 500 mL, 250 mL, dan 100 mL diukur dengan jangka sorong
yang ketelitiannya 0,02 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
3.2.2 Menentukan Konstanta Pegas
Gambar 3.1. Sketsa rangkaian alat untuk menentukan konstanta pegas
Keterangan gambar:
1. Statif
2. Pegas
3. Bola
4. Handphone
5. Tripod
Pegas yang digunakan dalam penelitian hanya satu dengan panjang
sebelum digantungkan beban 15 cm. Untuk menentukan nilai konstanta
pegas, dilakukan beberapa langkah, yaitu: menggantungkan pegas pada
statip, pegas kemudian diberi beban berupa bola yang telah dikaitkan
dengan timah terlebih dahulu. Pegas kemudian disimpangkan sedikit ke
arah atas. Hasil rekaman kemudian diananisis dengan menggunakan
software Tracker dengan mengikuti beberapa langkah berikut:
a. Klik ikon untuk membuka software Tracker
b. Hasil rekaman ditampilkan dalam aplikasi Tracker dengan cara memilih
klik video pada menu atas, kemudian pilih menu Import, kemudian
pilihlah video yang akan dianalisis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Gambar 3.2. Ikon “Import” untuk memilih video yang akan dianalisis.
c. Video yang telah dipilih, kemudian diputar agar sesuai dengan bentuk
video asli. Dilakukan dengan cara memilih menu Video, Filters, New,
kemudian Rotate.
Gambar 3.3. Cara putar posisi video.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
d. Video akan di-track dengan cara memilih menu Track, New, Point of
mass. Kemudian tombol CTRL dan Shift pada keyboard ditahan,
arahkan anak panah mouse pada tengah-tengah bola dan diklik.
Gambar 3.4. Langkah memilih “Point of mass” sebagai titik yang akan di track.
e. Tampilan grafik diubah menjadi grafik posisi y terhadap t dengan cara
klik kanan pada posisi x pada bentuk grafik semula.
Gambar 3.5. Tampilan Tracker untuk mengubah grafik menjadi posisi grafik yterhadap t.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
f. Kolom x pada tabel dihapus dengan cara klik “Table”, kemudian kliktanda ceklis pada kotak sebelah x maka kolom x akan hilang.
Gambar 3.6. Tampilan Tracker untuk tidak menampilkan kolom x pada tabel Data.
g. Video akan di track setelah menu search di-klik, sesuai dengan Point
of mass yang telah ditentukan.
Gambar 3.7. Tampilan grafik setelah track video.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
h. Kemudian grafik di-fitting dengan mengklik kanan pada grafik
kemudian pilih Analyze, seperti gambar di bawah ini.
Gambar 3.8. Tampilan pilihan menu “Analyze”.
i. Fitting data dengan memilih ikon Curve Fits pada menu Analyze.
Gambar 3.9. Tampilan ikon Curve Fits
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
j. Data di-fitting dengan bentuk grafik Sinusoid
Gambar 3.10. Tampilan ikon Sinusoid.
k. Parameter D ditambahkan ketika tidak menentukan posisi setimbang
ketika video di-track. Parameter D ditambah melalui Fit Bulider
Gambar 3.11. Menambahkan parameter D dalam Function.
l. Nilai Parameter ditentukan agar bentuk grafik warna hitam dapat
sama dengan grafik data yang diperoleh. Nilai pada parameter B
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
digunakan untuk untuk memperoleh nilai konstanta pegas yang
digunakan.
Gambar 3.12. Tampilan hasil Fitting data.
3.2.3 Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng
Gambar 3.13. Sketsa rangkaian alat untuk menentukan koefisien viskositasminyak goreng.
Keterangan gambar:
1. Statif
2. Pegas
3. Gelas beaker
4. Minyak
5. Bola
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
6. Handphone
7. Tripod
Koefisien viskositas minyak goreng dapat ditentukan setelah
menentukan koefisien redaman osilasi bola-pegas terebih dahulu. Berikut
langkah-langkah untuk memperoleh koefisien radaman:
a. Klik ikon untuk membuka software Tracker
b. Hasil rekaman ditampilkan dalam aplikasi Tracker dengan cara memilih
klik video pada menu atas, kemudian pilih menu Import, kemudian
pilihlah video yang akan dianalisis.
c. Video yang telah dipilih, kemudian diputar agar sesuai dengan bentuk
video asli. Dilakukan dengan cara memilih menu Video, Filters, New,
kemudian Rotate.
d. Video akan di-track dengan cara memilih menu Track, New, Point of
mass. Kemudian tombol CTRL dan Shift pada keyboard ditahan, arahkan
anak panah mouse pada tengah-tengah bola dan diklik.
e. Tampilan grafik diubah menjadi grafik posisi y terhadap t dengan cara
klik kanan pada posisi x pada bentuk grafik semula.
f. Kolom x pada tabel dihapus dengan cara klik “Table”, kemudian klik
tanda ceklis pada kotak sebelah x maka kolom x akan hilang.
g. Video akan di track setelah menu search di-klik, sesuai dengan Point of
mass yang telah ditentukan.
h. Kemudian grafik difit dengan mengklik kanan pada grafik kemudian
pilih Analyze.
i. Fitting data dengan memilih ikon Curve Fits pada menu Analyze.
j. Data di-fitting dengan persamaan yang akan di tambahkan pada Tracker,
sesuai dengan persamaan yang digunakan. Pilih menu New pada Fitt
Builder, kemudian tambahkan parameter A-B-C-D-E dan masukkan
persamaan pada Fit1. Parameter E dibuat karena ketika Track video tidak
menentukan titik setimbang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Gambar 3.14. Tampilan Fit Builder untuk menambahkan Parameter dan Functions.
k. Nilai Parameter ditentukan agar bentuk grafik warna hitam dapat sama
dengan grafik data yang diperoleh. Nilai pada parameter B digunakan
untuk untuk memperoleh nilai koefisien redaman yang akan digunakan
untuk menentukan nilai koefisien viskositas minyak goreng.
Gambar 3.15. Tampilan hasil fitting untuk memperoleh koefisien redaman.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
3.3 Analisa Data
3.3.1 Penentuan Konstanta Pegas
Data nilai Parameter B yang diperoleh dari hasil fitting digunakan untuk
memperoleh nilai konstanta pegas melalui persamaan berikut:= sin( + ) (3.1)
atau = sin( + ) (3.2)
dengan,
= = (3.3)
maka, = × (3.4)
artinya, parameter B dalam persamaan (3.2) merupakan nilai ω pada
persamaan (3.1) sehingga melalui persamaan (3.4) nilai konstanta dari
pegas yang digunakan dalam penelitian dapat diperoleh.
3.3.2 Penentuan Koefisien Viskositas
Data nilai Parameter B yang diperoleh dari hasil fitting digunakan
untuk memperoleh nilai koefisien redaman melalui persamaan paling
sederhana untuk gaya hambat yaitu gaya hambat yang berbanding lurus
dengan kecepatan namun arahnya berlawanan. Bola dengan jari-jari R
bergerak dengan kelajuan v dalam sebuah medium dengan viskositas η
mengalami gaya gesek sebesar:= − (3.5)
dengan, = 6 (3.6)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Pada sebuah pegas yang digantungkan sebuah beban berbentuk bola
yang tercelup dalam fluida, kemudian pegas disimpangkan tanpa kecepatan
awal sehingga getaran teredam pada arah vertikal yang disebut sumbu y.
Persamaan gerak bola yang bergetar dapat diperoleh dari persamaan
diferensial Hukum II Newton tentang gerak:
( ) = ( ) cos( + ) (3.7)
dengan, persamaan yang digunakan dalam fitting( ) = cos( + ) (3.8)
maka, = = 2 (3.9)
Persamaan (3.9) disubstitusikan dalam persamaan (3.6) untuk memperoleh
nilai koefisien viskositas
= 26 (3.10)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai koefisien viskositas.
Nilai koefisien viskositas karena pengaruh jumlah proses goreng berulang kali
(tanpa goreng, goreng 1 kali, goreng 2 kali, goreng 3 kali, dan goreng 4 kali).
Nilai koefisien viskositas karena pengaruh diameter gelas beaker yaitu 0,05
m, 0,065 m, dan 0,085 m. Beberapa hasil pengukuran pada penelitian ini
adalah sebagai berikut:
4.1.1 Pengukuran Diameter Bola, Massa Bola, dan Diameter dalam Gelas
Beaker
a. Pengukuran Jari-jari Bola
Diameter bola diukur menggunakan jangka sorong dengan ketelitian
0,02 cm. Jari-jari bola diperoleh dari diameter bola dibagi dua. Hasil
Pengukuran jari-jari (R) bola dapat dilihat pasa tabel 4.1
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Jari-jari Bola
No.Jari-jari Bola (R)
(m)( ± ) m
1 0,013
(1,293±0,004) x 10-22 0,012953 0,01285
0,012933333
Perhitungan rata-rata jari-jari bola:
= + +3= 0,013 + 0,01295 + 0,012853= 0,1293 × 10 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Perhitungan ketidakpastian jari-jari bola:
= ( − ) + ( − ) + ( − )( − 1)=
(0,01293 − 0,013) +(0,01293 − 0,01295) +(0,01293 − 0,01285)3(3 − 1)= 1,16 × 106= 0,4 × 10 m
b. Pengukuran Massa Bola
Pengukuran massa bola diukur dengan neraca digital dengan batas
ukur 220 g dan Readability 0,1 mg. Hasil pengukuran massa bola
dapat dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Massa Bola
No.Massa Bola (m)
(kg)( ± )kg
1 0,106801
(1068,04±0,02) x10-42 0,10680573 0,1068055
0,106804067
Perhitungan rata-rata massa bola:
= + +3= 0,106801 + 0,106857 + 0,1068553= 0,106804067 kg
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Perhitungan ketidakpastian massa bola:
= ( − ) + ( − ) + ( − )( − 1)=(0,106804067 − 0,106801) +(0,106804067 − 0,106857) +(0,106804067 − 0,106855)3(3 − 1)
= 1,41267 × 106= 0.15 × 10 kg
c. Pengukuran Diameter dalam Gelas Beaker
Pengukuran diameter dalam gelas beaker diukur menggunakan
jangka sorong dengan ketelitian 0,02 cm. Hasil pengukuran dapat
dilihat pada tabel 4.3
Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Diameter dalam Gelas Beaker
4.1.2 Penentuan Konstanta Pegas
Penentuan konstanta pegas dilakukan dengan fitting data yang diperoleh
dari analisis video Tracker. Persamaan yang digunakan adalah:
= sin ( + )
No. Volume Gelas Beaker(mL)
Diameter (m)
1 100 0,052 250 0,0653 500 0,085
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Gambar 4.1. Grafik fitting analisis konstanta pegas untuk massa 0,1068 kg
Osilasi yang terjadi adalah osilasi gerak harmonik sederhana, melalui
persamaan (3.1) dan (3.2) maka dapat diketahui bahwa ω = B seperti yang
tertera pada persamaan (3.3) maka melalui persamaan (3.4) nilai konstanta
pegas diperoleh. Hasil perhitungan konstanta pegas dapat dilihat pada tabel
4.4.
Tabel 4.4. Hasil Perhitungan Nilai Konstanta Pegas
No Parameter (B)
1 7,0775,34892 7,077
3 7,077
Perhitungan nilai konstanta pegas:== 7,077 × 0,1068= 5,3489 N/m
= (N m⁄ )
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
4.1.3 Penentuan Koefisien Viskositas Minyak Goreng Menggunakan Video
Analisis dengan Aplikasi Tracker
Penentuan koefisien viskositas minyak goreng dengan Hukum Stokes
diperoleh dengan persamaan (3.11) seperti yang telah dijelaskan pada BAB
III bagian analisis data penentuan koefisien viskositas. Berikut tampilan
hasil fitting data dan tabel hasil perhitungan.
a. Gambar grafik hasil fitting dan tabel hasil perhitungan koefisien
viskositas minyak goreng pada gelas beaker yang diameter dalamnya
0,05 m
Gambar 4.2. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.5. no. 1 parameter B pertama
Tabel 4.5. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,05 m
No. Proses gorengParameter
B
1 Tanpa
0,4095 0,359730391(0,3696±0,0764)0,4225 0,371150403
0,4303 0,3780024110,369627735
2 1 kali0,4225 0,371150403
(0,3770±0,0791)0,4303 0,378002411
= 26 k g m⁄ s ( ± ) kg/ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
0,4346 0,38177980,376977538
3 2 kali
0,428 0,375981947(0,3797±0,0781)0,43 0,377738872
0,4387 0,3853814960,379700772
4 3 kali
0,4253 0,373610098(0,3842±0,0789)0,4269 0,375015638
0,4599 0,4040049010,384210212
5 4 kali
0,4397 0,386259958(0,3932±0,0773)0,4409 0,387314113
0,4621 0,4059375180,39317053
b. Gambar grafik hasil fitting dan tabel hasil perhitungan koefisien
viskositas minyak goreng pada gelas beaker yang diameter dalamnya
0,065 m
Gambar 4.3. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.6. no. 1 parameter B pertama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,065 m
No. Proses gorengParameter
B
1 Tanpa
0,2933 0,257653049(0,2617±0,0025)0,2976 0,261430438
0,3031 0,2662619820,261781823
2 1 kali
0,287 0,252118736(0,2651±0,0065)0,3098 0,27214768
0,3087 0,2711813720,265149263
3 2 kali
0,2975 0,261342592(0,2692±0,0064)0,3012 0,264592903
0,3208 0,2818107680,269248754
4 3 kali
0,3081 0,270654294(0,2733±0,0003)0,3084 0,270917833
0,3171 0,2785604570,273377528
5 4 kali
0,3032 0,266349828(0,2841±0,0147)0,3104 0,272674758
0,3566 0,3132597250,28409477
c. Gambar grafik hasil fitting dan tabel hasil perhitungan koefisien
viskositas minyak goreng pada gelas beaker dengan diameter 0,085 m
= 26 k g m⁄ s ( ± ) kg/ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Gambar 4.4. Tampilan hasil fitting data pada tabel 4.7. no. 1 parameter B pertama
Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Koefisien Viskositas pada Gelas Beaker 0,085 m
No. Proses gorengParameter
B
1 Tanpa
0,2712 0,238239028(0,2399±0,0014)0,2717 0,238678259
0,2765 0,2428948790,239937389
2 1 kali
0,2685 0,235867179(0,2410±0,0032)0,2737 0,240435184
0,2808 0,2466722680,240991544
3 2 kali
0,2826 0,248253501(0,2501±0,0073)0,286 0,251240273
0,2856 0,2508888880,250127554
4 3 kali
0,2911 0,255720432(0,2580±0,0129)0,2942 0,258443666
0,296 0,2600248980,258062998
5 4 kali0,2891 0,253963507
(0,2581±0,0132)0,2922 0,256686741
= 26 k g m⁄ s ( ± ) kg/ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
0,3003 0,2638022870,258150845
Perhitungan koefisien viskositas minyak goreng pada tabel 4.7. no. 1 para
meter B pertama:= 26= 2 × 0,1068 × 0,27126 × 3.1415 × 0,0129= 0,2382 kgmsPerhitungan rata-rata koefisien viskositas minyak goreng pada tabel 4.1
no.1:
= + +3 = 0,238239028 + 0,238678259 + 0,2428948793 = 0,2399 kg/ms
Perhitungan ketidakpastian koefisien viskositas minyak goreng:
= ( − ) + ( − ) + ( − )( − 1)=(0,239937389 − 0,238239028) +(0,239937389 − 0,238678259) +(0,239937389 − 0,242894879)3(3 − 1)
= 1,32166 × 106= 0,14 × 10 kg/ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
4.2 Pembahasan
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan koefisien viskositas minyak
goreng dengan getaran pegas menggunakan metode analisis video pada
Software Tracker. Peristiwa redaman osilasi pegas ini disebabkan oleh
viskositas zat cair. Sistem osilasi ini terdiri dari pegas yang digantungkan bola
besi dengan timah karena lentur dan tidak menyerap minyak. Timah
putih (Sn) adalah logam berwarna putih keperakan, dengan kekerasan yang
rendah, tidak mudah teroksidasi, sehingga tahan karat. Logam timah putih
bersifat mengkilap dan mudah dibentuk. Pegas tidak tercelup dalam zat cair
ketika berosilasi karena bola digantung menggunakan timah sehingga
terdapat jarak antara timah dan pegas.
Osilasi pegas terjadi dalam minyak goreng dengan 5 variasi proses
goreng, yaitu: tanpa goreng, goreng 1 kali, goreng 2 kali, goreng 3 kali, dan
goreng 4 kali. Setiap proses goreng diukur viskositasnya dengan
menggunakan 3 variasi ukuran gelas beaker, yaitu: 0,05 m, 0,065 m, dan 0,085
m. Bola yang dihubungkan dengan pegas berada dalam minyak goreng
dengan variasi 100 mL, 200 mL, dan 400 mL. Kemudian pegas disimpangkan
sejauh kurang lebih 1 hingga 1,5 cm dan dilepaskan. Bola akan bergerak
keatas melewati titik kesetimbangan dan bergerak ke bawah melewati titik
kesetimbangan secara berulang-ulang yang disebut berosilasi. Bola akan
berosilasi dan mengalami percepatan a sesuai dengan Hukum II Newton.
Selama berosilasi pegas memberikan gaya yang mengembalikan bola ke
posisi setimbang yang disebut dengan gaya pemulih yang arahnya selalu
berlawanan dengan arah simpangan bola.
Sistem osilasi bola seiring berjalannya waktu akan melemah dan
kembali ke posisi setimbang. Osilasi yang melemah ini disebut osilasi
teredam. Osilasi teredam disebabkan oleh adanya gaya hambat. Gaya hambat
pada penelitian ini berupa gaya gesek yang disebabkan gaya sentuhan
permukaan bola dengan minyak goreng. Faktor penghambat osilasi pegas
pada penelitian ini adalah viskositas minyak goreng. Koefisien viskositas
minyak goreng meningkat seiring meningkatnya jumlah proses goreng,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
karena minyak digunakan untuk menggoreng telur dengan waktu proses
goreng sebanding dengan jumlah telur yang digoreng. Masing-masing telur
digoreng selama 1,5 menit.
Penelitian ini dipermudah dan lebih baik dengan menggunakan video.
Cara penggunaan video dilakukan dengan merekam proses osilasi bola dan
pegas menggunakan kamera HP Oppo R9m. Dalam proses perekaman video
diusahakan posisi kamera pada posisi yang tegak lurus dan stabil. Karena
posisi kamera mempengaruhi hasil rekaman. Untuk itu saat proses perekaman
dibutuhkan tripod. Selain itu karena kamera memiliki fitur autofocus, disini
lampu ditambahkan agar cahaya mencukupi dan proses perekaman dilakukan
setelah kamera sudah fokus. Tracker akan mudah mentrack video jika warna
titik yang akan di-track kontras dengan latar belakangnya, sehingga kertas
kado hijau dipilih sebagai latar belakang sistem osilasi ini. Peristiwa osilasi
pegas-bola ini kemudian dapat teramati dengan menggunakan hasil rekaman
video osilasi.
Penelitian ini menggunakan bola dengan massa (1068,04±0,02) x10-4
kg dan diameter bola (1,293±0,004) x 10-2 m. Pengukuran diameter
menggunakan jangka sorong dengan ketelitian 0,02 cm. Pengukuran
dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk setiap posisi bola yang
berbeda. Hal ini dilakukan karena permukaan bola tidak rata dan untuk
menentukan ketidakpastian dalam pengukuran diameter bola. Pengukuran
massa bola diukur dengan neraca digital dengan batas ukur 220 g, dan
ketelitian 0,1 mg. Pengukuran massa bola juga dilakukan sebanyak tiga kali
agar dapat menentukan nilai ketidakpastian pengukuran massa bola.
Wadah yang digunakan sebagai tempat minyak goreng berupa gelas
beaker dengan 3 variasi ukuran. Variasi dilakukan untuk mengetahui
bagaimana pengaruh diameter gelas beaker terhadap hasil pengukuran
koefisien viskositas walaupun minyak yang digunakan tetap sama. Semakin
besar wadah yang digunakan semakin kecil koefisien viskositas yang
diperoleh lihat tabel (4.5), (4.6), dan (4.7). Ketika wadah yang digunakan
berukuran kecil maka hasil pengukuran koefisien viskositas semakin tidak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
teliti karena redaman juga disebabkan oleh dinding wadah yang memantulkan
kembali gaya yang diberikan bola dalam minyak.
Penelitian ini menggunakan pegas dengan konstanta pegas yang belum
diketahui. Untuk menentukan konstanta pegas yang digunakan dalam
penelitian ini dapat dilakukan dengan menganalisis video dengan bantuan
aplikasi tracker. Perekaman video dilakukan dengan menggantung bola pada
pegas di udara. Rekaman osilasi pegas kemudian dianalisis dengan
menggunakan tracker. Hal ini mempermudah dalam penentuan nilai
konstanta pegas. Hasil fitting data dengan persamaan (3.2) maka konstanta
pegas dapat diperoleh dengan persamaan (3.4) k=B2m. Simpangan kecil
diberikan pada pegas-bola saat merekam video osilasi untuk memperoleh nilai
konstanta pegas yang baik, pengulangan dilakukan sebanyak 5 kali dengan
menampilkan 3 data yang sama. Dalam penelitian ini nilai konstanta pegas
yang diperoleh adalah 5,3489 N/m.
Osilasi teredam terlihat dari hasil track video dengan grafik hubungan
posisi bola (y) terhadap waktu (t) yang berbentuk sinusoidal saat bola
berosilasi dalam minyak goreng. Kemudian grafik di-fitting dengan aplikasi
Tracker dengan persamaan (3.8). dari persamaan tersebut akan diperoleh nilai
konstanta B. Setelah itu, nilai koefisien viskositas minyak akan diperoleh
melalui persamaan (3.10). Masing-masing proses goreng diulang sebanyak 3
kali per ukuran diameter gelas beaker, maka dapat ditentukan koefisien
viskositas rata-rata . Setelah menentukan nilai maka dapat membuat
tampilan berupa grafik hubungan koefisien viskositas terhadap jumlah proses
goreng.
Hasil penelitian menampilkan hubungan jumlah proses goreng dan
diameter gelas beaker terhadap hasil perhitungan nilai koefisien viskositas
yang diperoleh dari analisis video tracker:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Gambar 4.5. Grafik hubungan koefisien viskositas terhadap jumlah proses goreng.
Hasil penelitian ini menunjukkan nilai koefisien viskositas berbanding
lurus jumlah proses goreng dan berbanding terbalik dengan variasi diameter
gelas beaker. Karena analisis data menggunakan persamaan Hukum Stokes,
maka terbukti bahwa Hukum Stokes hanya berlaku jika wadah untuk
menampung fluida harus sangat besar dibandingkan diameter benda yang
bergerak di dalamnya. Jika wadah yang digunakan kecil, maka nilai koefisien
viskositas yang diperoleh memiliki nilai ralat yang sangat besar. Berdasarkan
referansi (Budianto, 2008) yang memperoleh koefisien viskositas minyak
pada suhu 27 °C dengan nilai (0,230±0,002) kg/ms, membuktikan bahwa hasil
penelitian yang memiliki nilai koefisien viskositas paling mendekati hasil
sebenarnya adalah nilai koefisien viskositas pada diameter 0,085 m. Lihat
gambar (4.5) semakin kecil ukuran diameter wadah yang digunakan maka
nilai koefisien viskositas akan semakin besar. nilai koefisien viskositas
minyak meningkat sebanding jumlah proses goreng karena terbentuk senyawa
polimer dalam minyak.
Kamera yang digunakan sangat berpengaruh pada kualitas video
sehingga dapat mempengaruhi hasil analisis pada aplikasi, dalam proses
perekaman kamera tiba-tiba melakukan autofocus ulang sehingga terlihat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
seperti zoom sebentar, mempengaruhi grafik hubungan posisi terhadap waktu
saat proses track video. Faktor lainnya penggunaan variasi jumlah proses
goreng yang tidak ekstrim sehingga tidak menunjukkan pengaruh jumlah
proses goreng yang signifikan. Namun melalui analisis video dengan
Software Tracker sudah dapat menunjukkan pengaruh jumlah proses goreng
dan diameter wadah terhadap nilai koefisien viskositas, serta dapat
menampilkan suatu peristiwa osilasi teredam yang dapat diamati dengan jelas.
Software Tracker dapat diunduh secara gratis, kemudian tidak
membutuhkan sensor yang membutuhkan biaya besar. Siswa sekolah dapat
melakukan penelitian ini dengan mudah karena perekaman tidak harus dengan
handycam atau kamera DSLR yang tidak semua siswa memilikinya, cukup
dengan camera smartphone. Pembelajaran melalui aplikasi di komputer dapat
meningkatkan rasa ingin tahu dan minat siswa dalam belajar. Penelitian ini
dapat diadaptasi sekolah untuk pembelajaran gerak harmonik sederhana
maupun gerak harmonik teredam.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh dapat disimpulkan:
a. Dengan menggunakan Tracker dapat menunjukkan redaman pegas-bola di
dalam minyak goreng dalam bentuk grafik. Dimana dalam grafik
ditunjukkan osilasi yang terjadi merupakan osilasi teredam kurang (under
damped), yang berarti sistem terjadi beberapa osilasi sebelum kembali
pada keadaan setimbang.
b. Nilai koefisien viskositas yang diperoleh untuk diameter 0,05 m dari tanpa
goreng hingga proses goreng 4 kali adalah: tanpa goreng (0,3756±0,0805)
kg/ms, goreng 1 kali (0,3770±0,0791) kg/ms, goreng 2 kali
(0,3797±0,0781) kg/ms, goreng 3 kali (0,3842±0,0789), dan goreng 4 kali
(0,3932±0,0773) kg/ms.
c. Nilai koefisien viskositas yang diperoleh untuk diameter 0,065 m dari
tanpa goreng hingga proses goreng 4 kali adalah: tanpa goreng
(0,2617±0,0025) kg/ms, goreng 1 kali (0,2651±0,0065) kg/ms, goreng 2
kali (0,2692±0,0064) kg/ms, goreng 3 kali (0,2733±0,0003) kg/ms, dan
goreng 4 kali (0,2841±0,0147) kg/ms.
d. Nilai koefisien viskositas yang diperoleh untuk diameter 0,085 m dari
tanpa goreng hingga proses goreng 4 kali adalah: tanpa goreng
(0,2399±0,0014) kg/ms, goreng 1 kali (0,2410±0,0032) kg/ms, goreng 2
kali (0,2501±0,0073) kg/ms, goreng 3 kali (0,2580±0,0129) kg/ms, dan
goreng 4 kali (0,2581±0,0132) kg/ms.
e. Peningkatan koefisien viskositas minyak goreng sebanding dengan
peningkatan jumlah proses goreng.
f. Hasil perhitungan koefisien viskositas minyak berbanding terbalik dengan
diameter gelas beaker karena pada persamaan Hukum Stokes diameter
wadah diabaikan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
5.2 Saran
Bagi pembaca yang berminat untuk melakukan penelitian lebih lanjut, penulis
menyarankan untuk:
a. Menggunakan diameter wadah yang lebih besar jika ingin menggunakan
persamaan Hukum Stokes.
b. Menggunakan persamaan Landau-Liftshitz dengan koreksi kedalaman
penetrasi dan koreksi efek dinding untuk pengukuran dengan wadah yang
terbatas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
DAFTAR PUSTAKA
Budianto, Anwar. 2008. Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair denganMenggunakan Regresi Linear Hukum Stokes. Seminar Nasional IV. pp.157-166.
Budiyanto, Devi Silsia dan Lukas Morasi Lumban Tobing, Analisis KualitasMinyak Goreng pada Proses goreng Berulang Ikan Nila BerdasarkanParameter Asam Lemak Bebas, Titik Asap, Indeks Bias, dan Viskositas,https://www.researchgate.net/publication/325388150_QUALITY_OF_OIL_USED_TO_FRY_NILA_FISH_REPEATEDLY_BASED_ON_FFA_SMOKE_POINT_REFRACTION_INDEX_AND_VISCOSITY_PARAMETERS, diakses pada tanggal 02 Juni 2019.
Febriansyah, R. 2007. Mempelajari Pengaruh Penggunaan dan Aplikasi Adsorbenterhadap Kualitas Minyak dan Tingkat Penyerapan Minyak pada KacangSalut. Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan. Institut Pertanian Bogor,Bogor.
Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika Prinsip dan Aplikasi. Jilid ke-1. Edisi ke-7.Diterjemahkan oleh Irzam. Jakarta: Erlangga.
Ketaren, S. 1986. Minyak dan Lemak Pangan, Penerbit Universitas Indonesia (UIPress), Jakarta. 2008.
Kristanti, Margareta A. A, 2018, Penentuan Koefisien Viskositas Minyak KelapaSawit Menggunakan Analisis Video dengan Osilasi Pendulum denganSoftware Tracker, Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Leme, Jose Costa dan Agostinho Oliveira. 2017, Pendulum Underwater AnApproach for Quantivying Viscosity. American Journal of Physics 55. pp555-557.
Nurpialawati, Ira. Viskositas Cairan,https://www.academia.edu/6968454/VISKOSITAS_CAIRAN, diaksespada tanggal 02 Juni 2019.
Oktova, Raden & Diana Nirva. 2013. Penentuan Koefisien Viskositas AirMenggunakan Metode Getaran Pegas dengan Koreksi KedalamanPenetrasi dan Koreksi Efek Dinding. Berkala Fisika Indonesia Vol. 5 No.1. pp. 25-34
Paramita, Putri S. S. dan Pujayanto, 2015. Media Pembelajaran MenggunakanSpreadsheet Excel Untuk Materi Osilasi Harmonik Teredam, ProsidingSeminar Nasional Fisika dan Pendidikan Fisika (SNFPF) ke-6. Vol. 6 No.1. pp. 263-269.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Sanit, Gaudensia P, Penentuan Koefisien Redaman Osilasi Pegas dalam LarutanSirup Menggunakan Analisis Video dengan Software Tracker, Skripsi,Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma,Yogyakarta.
Shamim, Sohaib, dkk, 2010, Investigating viscous damping using webcam.American Journal of Physics 78. pp. 433-436.
Sutiah, K. Sifian Firdaus dan Wahyu Setia Budi. 2018. Studi Kualitas MinyakGoreng dengan Parameter Viskositas dan Indeks Bias. Berkala Fisika Vol.11 No. 2. pp 53-58.
Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jilid ke-1. Diterjemahkan olehLea Prasetio dan Rahmad W. Adi. Jakarta: Erlangga.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 Gambar Rangkaian serta Alat dan Bahan
Gambar Rangkaian Alat dan Bahan:
(a) (b)
Gambar (a): rangkaian alat dan bahan untuk menentukan koefisien viskositasminyak goreng.
Gambar (b): rangkaian alat dan bahan untuk menentukan konstanta pegas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Gambar Alat untuk Merekam Video:
Tripod HP OPPO R9m
Gambar alat ukur
Neraca Digital Jangka Sorong
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar Variasi Diameter dalam Gelas Beaker
Gelas Beaker 0,05 m Gelas Beaker 0,065 m
Gelas Beaker 0,085 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar Minyak Goreng dengan Variasi Proses goreng sebanyak 5 kali (tanpagoreng-goreng 4 kali):
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
LAMPIRAN 2 Gambar Hasil Fitting Data
Menentukan Konstanta Pegas
Konstanta Pegas nomor 1
Konstanta Pegas nomor 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Konstanta Pegas nomor 3
Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng (Diameter Gelas Beaker 0,05 m)
Tanpa Goreng:
Tanpa Goreng 0,05 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Tanpa Goreng 0,05 m (2)
Tanpa Goreng 0,05 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Goreng 1 kali:
Goreng 1 kali 0,05 m (1)
Goreng 1 kali 0,05 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Goreng 1 kali 0,05 m (3)
Goreng 2 kali:
Goreng 2 kali 0,05 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Goreng 2 kali 0,05 m (2)
Goreng 2 kali 0,05 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Goreng 3 kali:
Goreng 3 kali 0,05 m (1)
Goreng 3 kali 0,05 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Goreng 3 kali 0,05 m (3)
Goreng 4 kali:
Goreng 4 kali 0,05 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Goreng 4 kali 0,05 m (2)
Goreng 4 kali 0,05 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng (Diameter Gelas Beaker 0,065m)
Tanpa Goreng:
Tanpa Goreng 0,065 m (1)
Tanpa Goreng 0,065 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Tanpa Goreng 0,065 m (3)
Goreng 1 kali:
Goreng 1 kali 0,065 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Goreng 1 kali 0,065 m (2)
Goreng 1 kali 0,065 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Goreng 2 kali:
Goreng 2 kali 0,065 m (1)
Goreng 2 kali 0,065 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Goreng 2 kali 0,065 m (3)
Goreng 3 kali:
Goreng 3 kali 0,065 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Goreng 3 kali 0,065 m (2)
Goreng 3 kali 0,065 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Goreng 4 kali:
Goreng 4 kali 0,065 m (1)
Goreng 4 kali 0,065 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Goreng 4 kali 0,065 m (3)
Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng (Diameter Gelas Beaker 0,085m)
Tanpa Goreng:
Tanpa Goreng 0,085 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Tanpa Goreng 0,085 m (2)
Tanpa Goreng 0,085 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Goreng 1 kali:
Goreng 1 kali 0,085 m (1)
Goreng 1 kali 0,085 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
Goreng 1 kali 0,085 m (3)
Goreng 2 kali:
Goreng 2 kali 0,085 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
Goreng 2 kali 0,085 m (2)
Goreng 2 kali 0,085 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Goreng 3 kali:
Goreng 3 kali 0,085 m (1)
Goreng 3 kali 0,085 m (2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Goreng 3 kali 0,085 m (3)
Goreng 4 kali:
Goreng 4 kali 0,085 m (1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Goreng 4 kali 0,085 m (2)
Goreng 4 kali 0,085 m (3)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
LAMPIRAN 3 Tabel Analisis Data dengan Microsoft Excel 2019
Tabel Analisis Data dengan Microsoft Excel 2019
1. Rata-rata jari-jari bola beserta ralatnya:
2. Rata-rata massa bola beserta ralatnya:
iMassa Bola
(m) (kg)n n (n-1)
1 1.06801E-01 3.06667E-06 9.40444E-12 3 61.53E-062 1.06806E-01 -1.63333E-06 2.66778E-12 3 6
3 1.06806E-01 -1.43333E-06 2.05444E-12 3 61.06804E-01 1.41267E-11
iJari-jari Bola
(R) (m)n n (n-1)
1 0.013 -6.66667E-05 4.44444E-09 3 60.0000440962 0.01295 -1.66667E-05 2.77778E-10 3 6
3 0.01285 8.33333E-05 6.94444E-09 3 60.012933333 1.16667E-08
( − ) ( − ) = ( − 1)=
=
( − ) ( − ) = ( − 1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
3. Menentukan Konstanta Pegas dengan Massa Bola 0.1068 kg
No Parameter (B)
1 7.0775.3489636172 7.077
3 7.077
4. Menentukan Koefisien Viskositas Minyak Goreng dengan Massa Bola (m) = 0.1068 kg, π = 3.1415 m, dan Jari-jari Bola (R)= 0.0129 ma. Beaker 0.05 m
No. Proses goreng iParameter
Bn (n-1)
1 Tanpa Goreng
1 0.4225 0.371150403 0.011961486 60.07644457 (0.3696±0.0764)2 0.4095 0.359730391 0.009593922 6
3 0.4303 0.378002411 0.013507225 60.369627735 0.035062633
2 Goreng 1 kali
1 0.4225 0.371150403 0.011236242 60.079135703 (0.3770±0.079)2 0.4303 0.378002411 0.012735833 6
3 0.4346 0.3817798 0.013602682 60.376977538 0.037574757
3 Goreng 2 kali1 0.428 0.375981947 0.011391974 6
0.078154648 (0.3797±0.078)2 0.43 0.377738872 0.011770106 6
= (N m⁄ )
= 26 k g m⁄ s ( − )2 = ( − 1) ( ± ) kg/ms
= =
=
=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
3 0.4387 0.385381496 0.013486814 60.379700772 0.036648894
4 Goreng 3 kali
1 0.4253 0.373610098 0.010046568 60.078994076 (0.3842±0.079)2 0.4269 0.375015638 0.010330305 6
3 0.4599 0.404004901 0.017063511 60.384210212 0.037440384
5 Goreng 4 kali
1 0.4397 0.386259958 0.010437726 60.077392521 (0.3932±0.036)2 0.4409 0.387314113 0.010654233 6
3 0.4621 0.405937518 0.014845655 60.39317053 0.035937614
b. Beaker 0.065 m
No. Proses goreng iParameter
Bn (n-1)
1 Tanpa Goreng
1 0.2933 0.257653049 1.70468E-05 60.002491387 (0.2617±0.002)2 0.2976 0.261430438 1.23471E-07 6
3 0.3031 0.266261982 2.00718E-05 60.261781823 3.72421E-05
2 Goreng 1 kali
1 0.287 0.252118736 0.000169795 60.006521232 (0.2651±0.006)2 0.3098 0.27214768 4.89779E-05 6
3 0.3087 0.271181372 3.63863E-05 60.265149263 0.000255159
= =
= =
=
=
= 26 k g m⁄ s ( − )2 = ( − 1) ( ± ) kg/ms
= =
=
=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
3 Goreng 2 kali
1 0.2975 0.261342592 6.25074E-05 60.006350703 (0.2692±0.006)2 0.3012 0.264592903 2.1677E-05 6
3 0.3208 0.281810768 0.000157804 60.269248754 0.000241989
4 Goreng 3 kali
1 0.3081 0.270654294 7.416E-06 60.002592581 (0.2733±0.003)2 0.3084 0.270917833 6.0501E-06 6
3 0.3171 0.278560457 2.68628E-05 60.273377528 4.03289E-05
5 Goreng 4 kali
1 0.3032 0.266349828 0.000314883 60.014696339 (0.2841±0.015)2 0.3104 0.272674758 0.000130417 6
3 0.3566 0.313259725 0.000850595 60.28409477 0.001295894
c. Beaker 0.085 m
No. Proses goreng iParameter
Bn (n-1)
1 Tanpa Goreng
1 0.2712 0.238239028 2.88443E-06 60.001484171 (0.2399±0.001)2 0.2717 0.238678259 1.58541E-06 6
3 0.2765 0.242894879 8.74675E-06 60.239937389 1.32166E-05
2 Goreng 1 kali1 0.2685 0.235867179 1.65666E-05 6
0.003219032 (0.2410±0.003)2 0.2737 0.240435184 2.478E-07 63 0.2808 0.246672268 4.53586E-05 6
= = =
=
=
=
= 26 k g m⁄ s ( − )2 = ( − 1) ( ± ) kg/ms
= =
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
0.240991544 6.2173E-05
3 Goreng 2 kali
1 0.2826 0.248253501 6.91577E-05 60.007266914 (0.2501±0.007)2 0.286 0.251240273 0.000127755 6
3 0.2856 0.250888888 0.000119935 60.250127554 0.000316848
4 Goreng 3 kali
1 0.2911 0.255720432 0.000249104 60.012878242 (0.2580±0.013)2 0.2942 0.258443666 0.000342482 6
3 0.296 0.260024898 0.000403508 60.258062998 0.000995095
5 Goreng 4 kali
1 0.2891 0.253963507 0.000196732 60.013208622 (0.2581±0.013)2 0.2922 0.256686741 0.000280541 6
3 0.3003 0.263802287 0.000569533 60.258150845 0.001046806
= = = =
=
=
=
=
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI