PRAKTIKUM GEODESI FISIS

PENGUKURAN GAYA BERAT DENGAN GRAVIMETRI

Lutfi Laudza’i

11/ 313640/TK/37977

JURUSAN TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2014

A. Tujuan :1. Mahasiswa mampu memahami tentang pengukuran gaya berat metode relative static

2. Mahasiswa mampu memahami dan mempraktekkan pengukuran data gaya berat

dengan gravimeter Lacoste & Romberg.

3. Mahasiswa mampu mengolah data pengukuran gaya berat metode relative statik

B. Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Tempat : Gedung Jurusan Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Teknik UGM

lantai I dan lantai III

Waktu : Sabtu, 19 Januari 2013 pukul 10.30 – 12.30 WIB

C. Alat dan Bahan

1. Satu set gravimeter LaCosta Romberg G – 1118

2. Piringan (dudukan gravimeter)

3. Accu sebagai power supply

4. GPS (Global Positioning System)

5. Tabel kalibrasi Pengukuran gaya berat

6. Alat tulis

7. Jam

D. Landasan Teori

D.1 Pengukuran Gaya Berat

Data gayaberat di bumi merupakan data yang sangat penting dan banyak

dibutuhkan terutama pada beberapa disiplin ilmu tertentu, salah satunya adalah

geodesi. Data gaya berat selain digunakan untuk keperluan penyelidikan ilmiah, juga

digunkan untuk beberapa keperluan praktis, seperti : pencarian sumber daya alam.

Sedangkan yang fungsi data gaya berat yang berkaitan dengan geodesi adalah untuk

penentuan geoid, menghitung koreksi orthometris pada sipat datar, untuk

mendefinisikan system tinggi pada jaringan tinggi yang luas, misalnya pada jaringan

tinggi pada suatu Negara.

Berdasarkan pentingnya hal tersebut, maka pengukuran gaya berat di bumi

penting sekali utnuk dilakukan. Pengukuran data gaya berat terbagi atsa dua metode

absolut dan relative. Pengukuran gaya berat absolut dilakukan dengan alat pengukur

gaya berat absolut dan yang didapatkan adalah nilai gaya berat absolut secara

langsung dari lokasi tersebut. Sedangkan pengukuran gaya berat relative adalah

pengukuran gaya berat yang dilakukan dengan mengukur beda gaya berat antara dua

titik. Salah satu titik diantara kedua titik yang diukur tersebut dijadikan acuan

perhitungan dan pengukuran, sehingga dengan diketahuinya beda nilai gaya berat

antara dua titik tersebut, kedua titik dapat diketahui nilai gaya beratnya.

Pada praktikum kali ini, kami melakukan pengukuran gaya berat metode

relative static dengan alat yang disebut gravimetric. Gravimetri merupakan alat yang

digunakan untuk mengukur nilai gaya berat dengan metode statik di suatu titik di

permukaan bumi. Prinsip pengukuran gravimeter sebenarnya sangat sederhana, yaitu

suatu system pemberat yang digantung pada per yang sangat sensitive. Gravimetri

yang digunakan pada praktikum kali ini adalah Gravimetri Lacoste & Romberg G-

1118. Seperti diketahui Tipe gravimeter Lacoste & Romberg G-1118.

D.2 Pengolahan Data Pengukuran

1. Mengkonversi setiap bacaan ke mgal

m= {(bacaan−Counter Reading )× IF }+bacaan feedbackKeterangan :

m = Nilai konversi mgal

IF = Interfal Faktor

Berdasarkan table konversi, didapatkan bahwa nilai konversinya

adalah sebagai berikut

Bacaa

n

Konversi

(mgals) Interval factor

1800 1837.65 1.0212

2. Koreksi pasut

Merupakan koreksi yang harus diberikan pada data ukuran

gaya berat akibat efek gaya tarik bulan dan matahari yang

bersifat periodik. Rumus koreksi pasut :K ps=

3Gr2 {2M3d2

(sin2 p−1)+Mr

d 4(5 cos3 p−3 cos p)+

2 S

3D3(3c cos3 q−1 )}

p : zenith bulanq : zenith matahariM: Massa bulanS: Massa Mataharid: jarak bulan - bumiD : Jarak Bumi-Matahari

3. Koreksi drift

Koreksi ini disebabkan oleh melemahnya tegangan per dan efek

luar yang tidak terkonpensasi. Gangguan tersebut

mengakibatkan perubahan pada panjang per secara tiba tiba.

Rumusnya sebagai berikut :

D. 3 Pengenalan Alat

1. Sekrup ABC, untuk mendatarkan alat Gravimeter Lacosta &

Romberg G-1118

2. Putaran feedback

141

1

1 2

3

4

5

6

7 8

910

1112

13

c=( p−q )(r−q )

( x− y )

p : waktu pembacaan di stasiun nq : waktu pembacaan di stasiun awalr : waktu pembacaan di stasiun akhirx : nilai pembacaan di stasiun akhiry : nilai pembacaan di stasiun awal

A = Menunjuk baterai (volt)

B = Thermocouple, menjaga suhu alat tetap 55

C = Tidak digunakan

D = Untuk feedback 10V

E = Untuk feedback 30V

F = Tidak digunakan

G = Supplay MVR feedback

3. Bacaan, yaitu angka hasil pengukuran yang dalam perhitungan

harus dikonversi ke mgals.

4. Bacaan feedback, bacaan yang menunjukan nilai feedback sebagai

energi pendorong.

5. Saklar lampu nivo, untuk menghidupkan lampu nivo.

6. Klem, untuk mengunci per. Saat membuka klem harus perlahan

jangan ada gerakan yang tiba-tiba karena per sangat sensitif

terhadap getaran.

7. Reading line, benang bacaan readingline harus digeser sesuai nilai

yang ditentukan (3.1) sebelum pengukuran dimulai.

8. Nivo tabung, sebagai indikasi datarnya alat.

9. MVR feedback, meminimalisir kesalahan paralaks

10. Bubble elektrik, indikasi tepatnya leveling alat.

11. Nivo tabung, sebagai indikasi datarnya alat.

12. Saklar bubble elektrik, untuk menghidupkan bubble elektrik.

13. Bubble elektrik, indikasi tepatnya leveling alat.

14. Nulling Dial, mengarahkan reading line ke angka 3.1 dan

mengatur bacaan feedback sesuai yang diinginkan. Dalam 1

lingkaran terdapat angka 0 – 9, tiap interval dibagi menjadi 10

strip, setiap strip bernilai 10.

Pemasangan Alat

Karena alat inin sangat sensitive, maka pemasangan alat ini di atas

dudukan haus benar-benar stabil dan seimbang. Hal ini dapat

mempengaruhi kemampuan alat dalam membaca hasil pengukuran gaya

berat

E. Langkah Kerja

Pengukuran gaya berat di lapangan :

1. Menghidupkan alat gravimeter, dengan menyalakan lampu.

2. Melakuakn checking voltage dan suhu pada alat.

Gravimeter dapat dipakai jika voltage diatas 12 Volt dan suhu

dalam alat 55.6o – 55. Celcius.

3. Melakukan leveling secara kasar terhadap nivo kotak. Dilakukan

dengan menggeser-geser alat di atas piringan hingga gelembung

nivo telah berada posisi setimbang ditengah.

4. Melakukan leveling manual terhadap nivo tabung. Dilakukan

dengan memutar sekrup ABC.

5. Melakukan levelling elektrik dengan bubble electric. Dilakukan

dengan menyalakan (ON) saklar bubble elektrik, kemudian

memposisikan agar gelembung nivo tepat di tengah. Levelling ini

merupakan levelling yang paling teliti diantara ketia jenis levelling

tersebut.

6. Membuka pengunci klem. Mengarahkan reading line ke bacaan 3

memakai nulling dial. Angka 3 merupakan angka yang

menunjukkan kesetimbangan per dalam gravimeter.

7. Mengeliminir kesalahan paralaks dengan menggunakan MVR

feedback.

8. Memposisikan bacaan feedback pada angka 50 menggunakan

nulling dial. Jika ingin mengurangi bacaan putar ke kanan, jika ingin

menambah bacaan putar ke kiri melebihi bacaan yang diinginkan

kemudian putar ke kanan. Angka 50 tidaklah harus selalu tepat,

Tapi dapat dikira-kira saja sehingga angkanya menjadi sekitar 50.

Gravitimeter

Piringan

9. Mencatat hasil pengukuran dengan membaca skala bacaan. Hasil

yang dicatat adalah : feedback, gaya berat ukuran, dan waktu

pengukuran.

10. Mengulangi langkah 9 dan 10 Namun dengan memposisikan

feedback pada angka 0 dan –angka 50.

11. Pengukran selesai dilakukan, menutup klem, dan mematikan

tombol cekking kondisialat, mematikan tombol power gravimeter.

Pengolahan data gaya berat :

Setelah penguran selesai, maka data diolah dengan mengoreksnya

terhadap beberapa hal dan kondisi sebagai berikut :

1. Mengkonversi bacaan feedback ke dalam miligal.

2. Menghitung koreksi pasut

3. Menghitung koreksi drift / koreksi apungan.

4. Mengkoreksi data gayaberat dengan koreksi pasut dan koreksi

apungan

5. Koreksi tinggi alat

6. Mencari ∆g

F. Pengolahan Data Hasil Pengukuran

Data awal yang didapat pada pengukuran di lapangan adalah sebagai berikut :

Nama Titik Skala PembacaanFeed Back Tinggi Alat

( m )Waktu

(mgal) (mV)

lantai 1 1810.25 55.8 0.263 10:40

1810.30 5.5 0.263 10:42

1810.35 -49.1 0.263 10:44

lantai 3 1808.05 105.3 0.261 11:05

1808.10 56.2 0.261 11:07

1808.15 9.8 0.261 11:09

lantai 1 1810.15 109.2 0.263 11:33

1810.20 69.1 0.263 11:35

1810.25 10.4 0.263 11:37

Data diatas kemudian diolah seperti dijelaskan pada bagian langkah kerja

pengolahan datapwngukuran lapangan.Sehingga didapatkan hasil sebagai

berikut :

Nama Titik

Skala Pembacaan

Feed Back Tinggi

Alat ( m )Waktu

Counter Reading

ValueSisa CR

Factor For Interval

Kalibrasi Feedback konversi ke mgal

(mgal) (mV) (mgal) (mgal)

lantai 1 1810.25 55.8 0.263 10:40 1800 1837.65 10.25 1.02113 1848.117 0.051846 1848.1681810.30 5.5 0.263 10:42 1800 1837.65 10.30 1.02113 1848.168 0.005110 1848.1731810.35 -49.1 0.263 10:44 1800 1837.65 10.35 1.02113 1848.219 -0.045621 1848.173

lantai 3 1808.05 105.3 0.261 11:05 1800 1837.65 8.05 1.02113 1845.87 0.097839 1845.9681808.10 56.2 0.261 11:07 1800 1837.65 8.10 1.02113 1845.921 0.052218 1845.9731808.15 9.8 0.261 11:09 1800 1837.65 8.15 1.02113 1845.972 0.009106 1845.981

lantai 1 1810.15 109.2 0.263 11:33 1800 1837.65 10.15 1.02106 1848.014 0.101456 1848.1151810.20 69.1 0.263 11:35 1800 1837.65 10.20 1.02106 1848.065 0.064199 1848.1291810.25 10.4 0.263 11:37 1800 1837.65 10.25 1.02106 1848.116 0.009662 1848.126

Koreksi TAterkoreksi

TA PasutNilai Terkoreksi

Pasut TimeTime Rata2

g pasut rata2

koreksi driftg terkoreksi

driftg obs

(mgal) (mgal) microgal mgal (mgal)

0.0811618 1848.087 15.4 0.0154 1848.072 17.66717.700 1848.073 0 1848.073 979306.0000.0811618 1848.092 18.5 0.0185 1848.073 17.700

0.0811618 1848.092 18.5 0.0185 1848.073 17.7330.0805446 1845.887 30.7 0.0307 1845.857 18.083

18.117 1845.863 43.50453835

1802.358 979260.2860.0805446 1845.893 30.7 0.0307 1845.862 18.117

0.0805446 1845.901 30.7 0.0307 1845.870 18.1500.0811618 1848.034 42.6 0.0426 1847.991 18.550

18.583 1847.999 92.2296213 1755.769 979213.6960.0811618 1848.048 42.6 0.0426 1848.005 18.583

0.0811618 1848.044 45.4 0.0454 1847.999 18.617

Dengan g mutlak = 979306 mgal.

G. Kesimpulan

Pengukuran data gaya berat dengan gravimeter menghasilkan gaya

berat ukuran. Gaya berat hasil ukuran ini perlu diolah dan peru dikoreksi

terutama terhadap pasang surut laut dan drift (apungan). Dari pengukuran

dan pengolahan data gaya berat praktikum di Gedung Geodesi didapatkan

hasil sebagai berikut

Lokasi Pengukuran

Nilai Gaya berat

Lantai 1 (awal) 979306.000 mgal

Lantai 3979260.286 mgal

Lantai 1 (akhir)979213.696 mgal

.

Dari hasil di atas, dapat dikeahui bahwa pengukuran gaa berat

dipengaruhi oleh waktu, tempat, dan kondisi lingkungan fisis sekitar.