MODUL FLUIDA STATIS BERBASIS INKUIRI

XI
SMA/
MA

FLUIDA STATIS

OLEH RIZKA MUKHZALIFAH

Modul Pembelajaran Fisika

XI
SMA/
MA

FLUIDA STATIS

OLEH RIZKA MUKHZALIFAH

Modul Pembelajaran Fisika

Modul Fisika Berbasis Inkuiri Terbimbing Tema Fluida Statis Untuk
kelas 11 SMA/MA

Penulis Ahli Media
Rizka Mukhzalifah -
Ahli Materi
Dosen Pengampu -
Dandan Luhur Saraswati, M.Pd.Si
Dasmo, M.Pd Praktisi Pendidikan

-
UNDANG-UNDANG REPUBLIK INDONESIA

NOMOR 19 TAHUN 2002
TENTANG HAK CIPTA

PASAL 72
KETENTUAN PIDANA
SANKSI PELANGGARAN

1.Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau
memperbanyak suatu Ciptaan atau memberikan izin untuk itu, dipidana dengan
penjara paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp.
1.000.000,00 (satu juta rupiah). Atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun
dan/atau denda paling banyak Rp. 5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).

2.Barang siapa dengan sengaja menyerahkan, menyiarkan, memamerkan,
mengedarkan atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil
pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1),
dipidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.
500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

Buku Cetakan Pertama
Tahun 2022

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya, sehingga
penulis dapat menyusun modul pembelajaran mata pelajaran Fisika untuk SMA. Modul ini disusun
dengan pendekatan pembelajaran Inkuiri Terbimbing serta tujuan untuk meningkatkan
kemampuan berpikir kreatif. Modul Fisika Fluida Statis ini merupakan salah satu modul
pembelajaran Fisika di SMA. Modul ini diharapkan dapat menjadi salah satu sumber belajar atau
pedoman dalam kegiatan pembelajaran.

Modul ini akan membahas tentang Tekanan Hidrostatis, Hukum Archimedes, Hukum Pascal,
Tegangan Permukaan, Kapilaritas dan Viskositas. Dalam modul ini dilengkapi dengan latihan soal
sebagai tolak ukur tingkat pemahaman siswa terhadap materi yang disajikan.

Dengan ini penulis menyadari bahwa penyajian materi modul ini masih jauh dari sempurna,
baik dalam tampilan atau isi materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya kritik dan
saran yang bersifat membangun dari berbagai pihak demi perbaikan pada modul ini. Penulis
berharap modul ini dapat memberikan informasi kepada pembaca terkait mata pelajaran Fisika ini.
Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.




Depok, 22 Februari 2022





Penyusun










i

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.................................................................................................i
Daftar Isi...........................................................................................................ii
Daftar Gambar..................................................................................................iv
Daftar Tabel......................................................................................................v
Pendahuluan.....................................................................................................vi
Inkuiri Terbimbing.............................................................................................viii
Petunjuk Penggunaan Modul............................................................................ x
Kompetensi Inti..................................................................................................xi
Kompetensi Dasar ...........................................................................................xii
Indikator............................................................................................................xiii
Tujuan Pembelajaran.........................................................................................xiv
Peta Konsep.......................................................................................................xv
Uraian Materi......................................................................................................6

Fluida Statis..................................................................................................6
A.Tekanan Fluida.........................................................................................6

1.Tekanan Hidrostatis..............................................................................7
2.Hukum Utama Hidrostatika...................................................................8

a.Hukum Pascal....................................................................................14
b.Hukum Archimedes........................................................................... 21




ii

3.Tegangan Permukaan.........................................................................29
4.Kapilaritas............................................................................................35
5.Viskositas.............................................................................................42
Rangkuman.......................................................................................................45
Soal Evaluasi.....................................................................................................47
Games Fisika ................................................................................................... 52
Sejarah Fisika .................................................................................................. 53
Glosarium..........................................................................................................54
Kunci Jawaban..................................................................................................56
Daftar Pustaka...................................................................................................61
Riwayat Penulis.................................................................................................62




iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kapal Selam....................................................................................... 1
Gambar 2. Seorang Penyelam............................................................................. 1
Gambar 3. Percobaan Hidrostatsis...................................................................... 3
Gambar 4. Bejana Berhubungan........................................................................ 8
Gambar 5. Tempat Pencucian Mobil................................................................... 9
Gambar 6. Percobaan Hukum Pascal ................................................................ 11
Gambar 7. Prinsip Pascal.................................................................................... 14
Gambar 8. Mekanisme Hidrolik............................................................................ 15
Gambar 9. Kapal Laut.......................................................................................... 16
Gambar 10. Percobaan Hukum Archimedes........................................................ 18
Gambar 11. Hukum Archimedes........................................................................... 21
Gambar 12. Peristiwa Embun............................................................................... 24
Gambar 13. Percobaan Tegangan Permukaan .................................................. 26
Gambar 14. Tegangan Permukaan...................................................................... 29
Gambar 15. Peristiwa Minuman Tumpah............................................................. 30
Gambar 16. Percobaan Kapilaritas...................................................................... 32
Gambar 17. Air dan Raksa Dalam Pipa Kapiler................................................... 35
Gambar 18. Peristiwa Cairan .... ......................................................................... 37
Gambar 19. Percobaan Viskositas....................................................................... 39
Gambar 20. Viskositas Dalam Kehidupan Sehari-hari ........................................ 42









iv

DAFTAR TABEL

Tabel 1.Data Percobaan Praktikum 1 ................................................................ 4
Tabel 2.Data Percobaan Praktikum 2 ............................................................... 12
Tabel 3.Data Percobaan Praktikum 3 ............................................................... 19
Tabel 4. Konsekuensi Hukum Archimedes ....................................................... 22
Tabel 5.Data Percobaan Praktikum 4 ............................................................... 27
Tabel 6.Data Percobaan Praktikum 5 ............................................................... 33
Tabel 7.Data Percobaan Praktikum 6 ............................................................... 40






v

PENDAHULUAN

Fisika merupakan salah satu cabang ilmu alam yang mendasari perkembangan teknologi.
Sebagai ilmu yang mempelajari fenomena alam, memberikan pelajaran kepada manusia untuk
dapat hidup selaras berdasarkan hukum alam. Pengelolaan sumber daya alam dan penguasaan
teknologi tidak akan berjalan secara optimal tanpa pemahaman yang baik tentang fisika.

Modul pembelajaran fisika untuk SMA/MA ini disusun berdasarkan Standar Isi Tahun 2013
yang mendukung program K-13 (Kurikulum Tahun 2013). Penyajian modul ini menggunakan
pendekatan inkuiri dan menekankan pada pemahaman konsep atau prinsip yang direkayasa. Oleh
karena itu, dalam modul ini tidak hanya disajikan pula petunjuk penerapan konsep dalam teknologi
sederhana. Penguraian materi diberikan secara bertingkat dengan penggunaan bahasa yang
mudah dipahami dan mengerti.

Inkuiri menekankan pada proses penemuan konsep dan hubungan antar konsep dimana siswa
merancang sendiri prosedur percobaan sehingga peran siswa lebih dominan, sedangkan guru
membimbing siswa kearah yang tepat/benar. Model inkuiri terbimbing dapat meningkatkan
motivasi belajar siswa karena siswa menemukan sendiri konsep-konsep pembelajaran melalui
pengalaman langsung. Model pembelajaran inkuiri terbimbing dapat membantu siswa berpikir
kreatif dan menemukan solusi kreatif terhadap masalah. Model pembelajaran inkuiri terbimbing
adalah model pembelajaran yang memotivasi siswa untuk belajar melalui kegiatan pembuktian
topik atau isu dengan melakukan kegiatan penyelidikan. Aspek berpikir kreatif dapat ditingkatkan
melalui tahapan model pembelajaran inkuiri terbimbing.

Sehingga dengan menggunakan model inkuiri terbimbing dalam proses pembelajaran dapat
melatih siswa untuk aktif dan kreatif dalam menemukan dan membagi informasi dari apa yang
mereka dapatkan.








v
i

Namun dalam hal ini guru wajib mendampingi siswa dalam kegiatan belajarnya, karena guru
merupakan fasilitator dan motivator yang dapat membangun semangat belajar siswa untuk
mencapai tujuan yang diinginkan.

Prasyarat

Prasyarat atau bekal dasar yang digunakan agar dapat mempelajari modul ini dengan baik
adalah siswa sebaiknya mencari tahu terlebih dahulu mengenai tema yang dibahas dalam modul
ini.




Nilai > 75 Nilai < 75

Dikatakan sudah Dikatakan harus

lulus pada BAB ini mengulang dengan

mengerjakan soal

















vii

SINTAK INKUIRI TERBIMBING

Tahap Kegiatan Guru Kegiatan Siswa ICON
Pembelajaran
Guru menyampaikan Peserta didik
Orientasi
pengantar materi mencermati dan

sebagai pengenalan memahami pengantar

dan menyampaikan materi yang

masalah yang akan diberikanoleh guru agar

dipecahkan bisa mengidentifikasi

masalah

Identifikasi Masalah ● Guru memberikan Siswa mengidentifikasi
masalah
masalah dan
● Guru membimbing
merumuskan masalah merumuskan

pertanyaan yang

mengarah kepada

kegiatan investigasi

Hipotesis Guru membimbing siswa Siswa merumuskan
merumuskan hipotesis hipotesis yang akan
diuji melalui investigasi

Data Guru membimbing dan Siswa melaksanakan

memfasilitasi siswa eksperimen dan

dalam merancang mengumpulkan data

eksperimen untuk

mengumpulkan data

viii

Menganalisa data Guru mengarahkan siswa Siswa mengumpulkan
untuk menganalisis Data data dari eksperimen
yang telah diperoleh dari dan menuliskannya
hasil percobaan, disajikan pada tabel percobaan
dalam bentuk diagram
atau tabel dengan
melakukan perhitungan
agar memudahkan dalam
menemukan kebenaran
atau solusi pada langkah
Sebelumnya

Simpulan Guru membimbing siswa Siswa membuat

untuk menarik kesimpulan dari hasil

kesimpulan berdasarkan percobaan yang telah

tujuan praktikum dilakukan

ix

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL



A. Petunjuk Penggunaan Modul

a) Petunjuk Bagi Guru
Dalam setiap kegiatan belajar dosen berperan untuk:
1.Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar.
2.Membimbing siswa dalam memahami konsep, analisa, dan menjawab
pertanyaan siswa mengenai proses belajar.
3. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok.

b) Petunjuk Bagi Siswa
Untuk memeperoleh prestasi belajar secara maksimal, maka langkah langkah
yang perlu dilaksanakan dalam modul in antara lain:
1. Bacalah dan pahami materi yang ada pada kegiatan belajar. Bila ada materi
yang belum jelas siswa dapat bertanya pada guru.
2. Kerjakan tugas-tugas terhadap materi yang dibahas pada kegiatan belajar.
3. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegia-
tan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada guru.

.

x

KOMPETENSI INTI

KI-1

Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI-2
Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli(gotong
royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan
sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahandalam berinteraksi
secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam sertadalam menempatkan diri
sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia
KI-3
Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu
pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora denganwawasan kemanusiaan,
kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian,
sertamenerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai
dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
KI-4
Mengolah, menalar dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya disekolah secara mandiri, dan mampu
menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
.

xi

KOMPETENSI DASAR

1.1 Menyadari kebesa
ran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya m-
elalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;cermat;t-
ekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingk-
ungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam mela-
kukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi

xii

INDIKATOR

3.3 Menerapkan huku
m-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari.Indikator :
3.2.1 Mengidentifikasi fakta-fakta yang mempengaruhi tekanan hidrostatis
3.2.2 Merumuskan persamaan tekanan hidrostatis
3.2.3 Mengidentifikasi prinsip Hukum Pascal
3.2.4 Menerapkan Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari
3.2.5 Mengidentifikasi peristiwa yang berhubungan dengan HukumArchimedes
3.2.6 Menerapkan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari – hari
3.2.7 Mengidentifikasi peristiwa yang berkaitan dengan tegangan permukaan dal-
am kehidupan sehari-hari
3.2.8 Menjelaskan gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari
3.2.9 Mendiskripsikan konsep Viskositas

.

xiii

TUJUAN PEMBELAJARAN

Melalui proses meng
amati, menanya, mencoba, menalar dan mengomunikasikan,
peserta didik dapat:
1. Menjelaskan tekanan
2. Memformulasikan tekanan
3. Menjelaskan tekanan hidrostatik
4. Memformulasikan tekanan hidrostatik
5. Menjelaskan hukum utama hidrstatis
6. Menjelaskan hukum Pascal
7. Menerapkan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari
8. Menjelaskan hukum Archimedes
9. Menerapkan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari

.

xiv

HUKUM-HUKUM Hukum
HIDROSTATIK Archimedes

Hukum Tekanan
Pascal Fluida

Peta
Konsep

Tegangan
Permukaan

Kapilaritas

Viskositas

xv

ORIEN
TASI FLUIDA STATIS

Gambar 1. Kapal Selam Badan kapal selam terbuat dari logam yang massa
Sumber : e- baca.com jenisnya lebih besar dari massa jenis air laut.

Mengapa kapal selam dapat dibuat mengapung di atas
air?
Bagaimana caranya kapal selam dapat di atur
mengapung dan menyelam ke dalam laut?

Manusia tidak dapat menyelam lebih dari 120 m
karena tekanan hidrostatis air akan
menghancurkannya.

Mengapa kapal selam dapat menyelam lebih jauh
ke dalam laut dibandingkan dengan manusia?

Gambar 2. Seorang Penyelam
Sumber: id.pngtree.com

1

RUMUSA
N MASALAH

Berdasarkan masalah dan tujuan pembelajaran yang sudah dikemukakan di atas, silahkan kalian
buat rumusan masalahnya pada kolom di bawah ini !

HIPOTESIS SEMENTARA

Berdasarkan rumusan masalah yang sudah kalian buat diatas, silahkan kalian tentukan Hipotesis
(dugaan) sementara pada kolom di bawah ini !

2

EKSPERIM
EN SEDERHANA

PERCOBAAN: TEKANAN HIDROSTATIS

Gambar 3. Percobaan Hidrostatis
Sumber: Dokumen Pribadi

Tujuan
Untuk mengetahui hasil percobaan yang telah dilakukan dalam menentukan tekanan
hidrostatis.
Untuk mengetahui cara menentukan tekanan hidrostatis dalam percobaan.
Untuk mengetahui hubungan antara kedalaman air terhadap tekanan hidrostatis.

Alat dan Bahan :
1.Kemasan air mineral
2. Paku
3. Selotip
4. Gunting
5. Air

3

Langkah-Langka
h
1.Ukurlah ketinggian botol.
2.Namun, tinggi yang digunakan adalah sampai dengan tinggi bagian yang rata saja.
3.Lalu lubangi menjadi 4 bagian. Jarak setiap lubang adalah 5cm. Lubangi dengan paku.
4.Tutup setiap lubang dengan selotip.
5.Isi air pada botol.
6.Setelah air terisi penuh lalu lepaskan seluru
h selotip yang menutupi setiap lubang yang ada.






ANALISIS DATA


















Tabel 1. Data Percobaan Praktikum 1

4

KESI
MPULAN

Diperoleh kesimpulan bahwa :

5

FLUIDA STATIS

Fluida didefinisikan sebagai zat yang dapat mengalir yaitu berupa zat cair dan zat gas
(termasuk gas yang terionisasi atau plasma). Fluida secara umum dibedakan menjadi fluida statis
dan fluida dinamis.Fluida statis adalah zat alir yang berada dalam kondisi diam atau tidak bergerak
dan dalam keadaan setimbang. contoh fluida statis yang sederhana adalah air di dalam gelas yang
diam. Fluida statis membahas hal-hal berupa :
1.Tekanan fluida,
2.Hukum-hukum hidrostatis (hukum Pascal dan hukum Archimedes),
3.Tegangan permukaan
4.Kapileritas, dan
5. Viskositas

A. Tekanan Fluida

Dalam ilmu fisika, Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak
lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakandengan persamaan
berikut ini

Tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan.
Apabila gaya yang diberikan besar maka tekanan yang terjadi juga besar dansebaliknya.
Sedangkan apabila luas permukaan bertambah maka tekanan pada benda akan berkurang.

6

1. Tekanan H
idrostatis

Pernahkah kalian berenang di kolam yang cukup dalam? Semakin dalam posisi berenang,
semakin sakit gendang telinga. Hal itu disebabkan oleh adanya tekanan hidrostatis, yaitu tekanan
yang disebabkan oleh adanya berat fluida tak bergerak. Jadi Hidrostatika adalah ilmu yang
mempelajari tentang zat cair yang tidak bergerak. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.

Penjumlahan antara tekanan hidrostatis dan tekanan udara luar akan menghasilkan besaran
baru yang disebut tekanan mutlak. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut

7

2. Hukum Utama Hidrostatika



Besarnya tekanan hidrostatis pada setiap titik dalam kedalaman yang sama pada satu jenis
zat cair adalah sama, walaupun bentuk bejananya berbeda. Penerapan hukum utama hidrostatika
pada pipa U dapat digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair.

Gambar 4. Bejana Berhubungan
Sumber: kibrispdr.org

Contoh Soal
1.Seorang penyelam pada kedalaman 3 m, massa jenis air 1000 kg/m3, konstanta gravitasi
pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Berapa besar tekanan hidrostatis yang dialami
penyelam tersebut ?
Diketahui: h = 3 m; p= 1000 kgm-3; g= 10 ms-2
Jawab:

8

ORIEN
TASI

HUKUM PASCAL



Gambar 5: Temp
at Pencucian Mobil

Sumber: stancarwash.com

Ketika sedang melewati tempat cucian mobil, pernahkan kalian melihat mobil dapat terangkat
sendiri hanya dengan sebuah alat tanpa bantuan tangan manusia. Tentunya kalian akan senang
melihat ketika Si Abang pencuci motor atau mobil melakukan aksinya menaik turunkan mobil
menggunakan pompa hidrolik. Kalau kita perhatikan sepertinya unik sekali dengan alat yang kecil
mampu mengangkat si mobil yang ukurannya jauh lebih besar.

Mengapa mobil yang memiliki massa lebih besar dapat diangkat oleh benda seperti mesin
hidrolik? Peristiwa ini merupakan contoh penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari.
Lalu, bagaimana prosesnya dapat terjadi? Hal tersebut dapat kita cari tahu dengan belajar materi
Hukum Pascal bersama-sama.

9

RUMUSA
N MASALAH

Berdasarkan masalah dan tujuan pembelajaran yang sudah dikemukakan di atas, silahkan kalian
buat rumusan masalahnya pada kolom di bawah ini !

HIPOTESIS SEMENTARA

Berdasarkan rumusan masalah yang sudah kalian buat diatas, silahkan kalian tentukan Hipotesis
(dugaan) sementara pada kolom di bawah ini !

10

EKSPERIM
EN SEDERHANA

PERCOBAAN: HUKUM PASCAL

Gambar 6. Percobaan Hukum Pascal
Sumber: academia.edu

Tujuan
Untuk Menguji Hukum Pascal

Alat dan Bahan :
1. 3 beban dengan massa masing – masing 50gr, 100gr dan 200 gr.
2. 2 pompa hidrolik
3. 2 statif
4. 2 pengapit
5. 1 set selang

11

Langkah-Langka
h
1.Perangkat di susun seperti gambar
2.Beban diletakan di atas salah satu pompa hidrolikkemudian ditimbang
3.Perubahan pada kedua pompa hidrolik dicatat
4.Langkah 2 dan 3 diulang sebanyak 3 kali untuk setiap kali variasi beban
5.Perbandingan tekanan pada setiap variasi beba
n dihitung berdasarkan hukum Pascal






ANALISIS DATA



















Tabel 2. Data Percobaan Praktikum 2

12

KESI
MPULAN

Diperoleh kesimpulan bahwa :

13

A. Hukum Pa
scal

Hukum Pascal dicetuskan oleh seorang ilmuwan asal Prancis, yaitu Blaise Pascal. Dalam
hukumnya, Pascal menyatakan bahwa “tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang
tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar”. Secara matematis, dirumuskan
sebagai berikut.

Gambar 7. Prinsip Pascal
Sumber: idschool.net

Prinsip pascal yang digunakan pada kehidupan diantaranya :
1. Pompa hidrolik
2. Rem hidrolik pada kendaraan
3. Dongkrak hidrolik
4. Kopling hidrolik
5. Lift hidrolik
6. Sistem hidrolik pesawat

14

Contoh Soal

Perhatikan gambar berikut ini!

Gambar 8. Mekanisme Hidrolik
Sumber: arsyadriyadi.blogspot.com

1.Pengungkit hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil. Udara bertekanan tinggi digunakan

untuk menekan piston kecil yang memiliki jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima diteruskan

oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa

besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang

memiliki berat sebesar 13.300 N?

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus hukum Pascal dapat dicari nilai gaya yang diperlu-

kan:

Sehingga didapat:

15

ORIEN
TASI

HUKUM ARCHIMEDES

Gambar 7. Kapal Laut
Sumber: suzuki.co.id

Pernah lihat film titanic? Film yang cukup menyedot perhatian dunia karena mengangkat
kisah nyata tentang tenggelamnya kapal Titanic. Titanic dikenal sebagai kapal mewah.
Pelayarannya pada saat itu sangat dinantikan. Peristiwa tenggelam kapal terjadi setelah kapal
menabrak gunung es dan terjadi kebocoran.Kapal yang semula berlayar tenang di lautan kemudian
mengalami tabrakan sehingga agak menggesek ini mengakibatkan pelat lambung Titanic
melengkung ke dalam di sejumlah tempat di sisi kanan kapal dan mengoyak lima dari enam belas
kompartemen kedap airnya. Selama dua setengah jam selanjutnya, kapal perlahan terisi air dan
tenggelam.

Kita akan menyaksikan penampakan penumpang serta benda- benda yang terapung dan
juga penumpang serta benda-benda yang tenggelam pada film tersebut. Mengapa ada benda yang
bisa tenggelam? Mengapa ada benda yang terapung? Dan mengapa ada benda yang melayang?

Nah, film ini sebetulnya penuh dengan teorinya Hukum Archimedes! teori ini digagas oleh
seorang ilmuwan bernama Archimedes dari Yunani. Ada unik kisah dibalik penemuan Hukum
Archimedes. Hal tersebut dapat kita cari tahu dengan belajar materi Hukum Archimedes bersama-
sama.

16

RUMUSA
N MASALAH

Berdasarkan masalah dan tujuan pembelajaran yang sudah dikemukakan di atas, silahkan kalian
buat rumusan masalahnya pada kolom di bawah ini !

HIPOTESIS SEMENTARA

Berdasarkan rumusan masalah yang sudah kalian buat diatas, silahkan kalian tentukan Hipotesis
(dugaan) sementara pada kolom di bawah ini !

17

EKSPERIM
EN SEDERHANA

PERCOBAAN: HUKUM ARCHIMEDES

Gambar 10. Percobaan Hukum Archimedes
Sumber: kejarcita.id

Tujuan
Untuk membuktikan peristiwa tenggelam, melayang dan mengapungnya suatu benda dan
apa pengaruh garam yang dicampurkan dalam air terhadap keadaan benda tersebut.

Alat dan Bahan :
1. Gelas,
2. Sendok,
3. Tissue.
4. Telur,
5. Air,
6. Garam.

18

Langkah-Langka
h
1.Siapkan alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan.
2.Gelas diberi air, jangan sampai penuh agar pada saat memasukkan telur airnya tidak
tumpah dan dialasi dengan tissue agar tidak basah lantainya.
3.Pertama-tama telur dimasukkan dalam gelas yang berisi air tanpa campuran garam
kemudian amati yang terjadi.
4.Setelah itu dalam gelas dimasukkan satu sendok garam dan aduk perlahan-lahan sampai
merata. Amati keadaan yang terjadi pada telur tersebut.
5.Masukkan lagi satu sendok garam dan aduk secara perlahan-lahan sampai merata. Amati
keadaan yang terjadi pada telur tersebut.
6.Lakukan seterusnya sampai mendapatkan keadaan telur sesuai yang kita perlukan dan
inginkan.
7.Catatlah hasil pengamatan yang telah dilakukan dan buatlah tabel pengamatan untuk
mempermudah untuk memahaminya.
8.Setelah selesai praktikum bersihkan dan rapikan alat dan bahan sisa praktikum tersebut.

ANALISIS DATA

Tabel 3. Data Percobaan Praktikum 3

19

KESI
MPULAN

Diperoleh kesimpulan bahwa :

20

B. Hukum Archimedes



Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan diatas benda cair
yang ditemukan oleh Archimedes, seorang ilmuwan Yunani. Bunyi hukum Archimedes yaitu “Suatu
benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas
yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”.
Benda yang tenggelam dalam fluida terlihat beratnya lebih rendah dibandingkan diluar fluida.
Hal ini disebabkan benda di dalam fluida memiliki gaya angkat atau gaya apung atau buoyanci
yaitu tekanan dalam fluida naik sebanding dengan kedalaman.Tekanan keatas pada permukaan
bawah benda lebih besar daripada tekanan ke bawah pada bagian atas permukaan benda.

Gambar 11. Hukum Archimedes
Sumber: Katalogue.id

21

Tabel 4. Konsekuensi Hukum Archimedes




Penerapan hukum Archimedes :
1. Teknologi Perkapalan Seperti Kapal Laut dan Kapal Selam.

Teknologi perkapalan merupakan contoh hasil aplikasi ata penerapan hukum Archimedes
yang paling sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Kapan laut terbuat dari besi atau kayu
yang di buat berongga dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini bertujuan
agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal besar. Aplikasi ini bedasarkan bunyi hukum
Archimedes dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air yang dipindahkan.
Dengan menggunakan prinsip tersebut maka kapal laut bisa terapung dan tidak tenggelam.

Berbeda dengan kapal selam yang memang di kehendaki untuk bisa tenggelam di air dan
juga mengapung di udara. Untuk itu pada bagian tertentu dari kapal selam di persiapkan sebuah
rongga yang dapat menampung sejumlah air laut yang bisa di isi dan di buang sesuai kebutuhan.
Saat ingin menyelam, rongga tersebut di isi dengan air laut sehingga berat kapal selam
bertambah. Sedangkan saat ingin mengapung, air laut dalam rongga tersebut dikeluarkan
sehingga bobot kapal selam menjadi ringan dan mampu melayang di permukaan.
2. Alat Pengukur Massa Jenis (Hidrometer).

Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat
cair.Hidrometer merupakan contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-
hariyang paling sederhana. Cara kerja hidrometer merupakan realisasi bunyi hukum archimedes,
dimana suatu benda yang dimasukan kedalam zat cair sebagian atau keseluruhan akan
mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.

22

3. Jembatan Poto
n.
Jembatan poton adalah sebuah jembatan yang terbuat dari kumpulan drum-drum kosong

yang melayang diatas air dan diatur sedemikian rupa sehingga menyerupai sebuah jembatan.
Jembatan poton disebut juga jembatan apung.
4. Teknologi Balon Udara

Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Jadi ternyata aplikasihukum
Archimedes tidak hanya berlaku untuk benda cair tetapi juga benda gas. Untuk dapat terbang
melayang di udara, balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa
jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya keatas,
misalnya diisi udara yang dipanaskan. Udara yang dipanaskan memiliki tingkat kerenggangan lebih
besar daripada udara biasa. Sehingga masa jenis udara tersebut menjadi ringan.

Contoh Soal
1.Sebuah benda ketika berada di udara memiliki berat 500 N, sedangkan ketika dicelupkan

dalam air seluruhnya memiliki berat 400 N. Jika massa jenis air 1000 kg.m-3, hitunglah
massa jenis benda !

23

ORIEN
TASI

TEGANGAN PERMUKAAN

Gambar 12. Peristiwa Embun
Sumber: cerdika.com

Pernahkah kalian mengamati titik-titik embun yang terdapat pada permukaan daun atau
rumput? Mengapa titik-titik itu berbentuk bola? Secara Fisika, fenomena ini dapat terjadi karena
adanya tegangan permukaan. Apa itu tegangan permukaan? Tegangan permukaan adalah suatu
kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh
suatu lapisan kulit tipis. Penyebab adanya tegangan permukaan adalah karena adanya kohesi di
bawah zat cair yang lebih besar dari pada kohesi di permukaan zat cair, sehingga permukaan air
akan cenderung mengerut dan membentuk luas permukaan sekecil mungkin.

Hal tersebut dapat membuktikan bahwa titik-titik embun yang menempel di atas rumput
berbentuk seperti bola karena luas permukaan terkecil adalah bangun yang berbentuk bola.
Besarnya tegangan permukaan .Lalu, bagaimana prosesnya dapat terjadi? Hal tersebut dapat kita
cari tahu dengan belajar materi Tegangan Permukaab bersama-sama.

24

RUMUSA
N MASALAH

Berdasarkan masalah dan tujuan pembelajaran yang sudah dikemukakan di atas, silahkan kalian
buat rumusan masalahnya pada kolom di bawah ini !

HIPOTESIS SEMENTARA

Berdasarkan rumusan masalah yang sudah kalian buat diatas, silahkan kalian tentukan Hipotesis
(dugaan) sementara pada kolom di bawah ini !

25

EKSPERIM
EN SEDERHANA

PERCOBAAN: TEGANGAN PERMUKAAN

Gambar 13. Percobaan Tegangan Permukaan
Sumber: rariayusuf.blogspot.com

Tujuan
Peserta didik dapat menjelaskan peristiwa Tegangan Permukaan.
Peserta didik dapat menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi peristiwa Tegangan
Permukaan.

Alat dan Bahan :
1.Silet 2 buah
2.Air minum Secukupnya
3.Deterjen Secukupnya
4.Gelas 2 buah.

26

Langkah-Langka
h
1.Ambilah sebuah silet, lalu letakkan di atas permukaan air pada gelas pertama (berisis air
minum) dengan pelan-pelan. Tuliskan hasil pengamatan kalian!
2.Tuangkan air ke dalam gelas kedua dan masukkan deterjen secukupnya ke dalam gelas
kedua tersebut!
3.Selanjutnya ambilah silet yang lagi satunya, lalu letakkan di atas permukaan air pada gelas
kedua dengan pelan-pelan. Tuliskan hasil pengamatan kalian!

ANALISIS DATA

Tabel 5. Data Percobaan Praktikum 4

27

KESI
MPULAN

Diperoleh kesimpulan bahwa :

28

3.TEGANGAN PERMUKAAN



Tegangan permukaan merupakan gaya yang dikerjakan oleh selaput permukaan zat cair tiap
satuan panjang. Tegangan permukaan zat cair muncul karena gaya kohesi antara molekul air.
Secara matematis, besar tegangan permukaan zat cair dituliskan sebagai berikut.

Gambar 14. Tegangan Permukaan
Sumber: haloedukasi.com

Penerapan tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari salah satunya adalah pada
Balon gelembung sabun.

Contoh Soal
1.Kawat panjang 10 cm ditempatkan secara horizontal di permukaan air dan ditarik perlahan

dengan gaya 0,02 N untuk menjaga agar kawat tetap seimbang. Tentukan tegangan
permukaan air tersebut!
Diketahui :

29

ORIEN
TASI

KAPILARITAS

Gambar 15. Peristiwa Minuman Tumpah
Sumber: piqsels.com

Pernahkah kalian menumpahkan minuman? Untuk mengelap tumpahan minuman tersebut
secara spontan kalian akan bergerak mengambil tisu atau kain untuk mengeringkannya. Kita
memilih tisu atau kain lap karena mereka memiliki daya serap atau daya kapilaritas tinggi.

Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair pada pembuluh atau celah kecil atau
pori-pori kecil. Tisu atau kain lap memiliki celah atau pori-pori kecil. Kapilaritas disebabkan oleh
interaksi antara molekul-molekul dinding bahan dengan zat cair. Dari peristiwa yang telah
disebutkan merupakan contoh kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari. Lalu, bagaimana
prosesnya dapat terjadi? Hal tersebut dapat kita cari tahu dengan belajar materi Kapilaritas
bersama-sama.

30

RUMUSA
N MASALAH

Berdasarkan masalah dan tujuan pembelajaran yang sudah dikemukakan di atas, silahkan kalian
buat rumusan masalahnya pada kolom di bawah ini !

HIPOTESIS SEMENTARA

Berdasarkan rumusan masalah yang sudah kalian buat diatas, silahkan kalian tentukan Hipotesis
(dugaan) sementara pada kolom di bawah ini !

31

EKSPERIM
EN SEDERHANA

PERCOBAAN: KAPILARITAS



Gambar 16: Perco
baan Kapilaritas

Sumber: Dokumen Pribadi

Tujuan
Untuk mempelajari konsep kapilaritas dan penerapannya dalam kehidupan.

Alat dan Bahan :
1.Gunting 1 buah
2.Gelas bening 2 buah
3.Sendok 1 buah
4.Kertas Tisue 1 lembar
5.Kertas HVS 1 lembar
6.Air 200 ml
7.Pewarna Makanan 2 buah merah dan hijau

32