MODUL FLUIDA STATIS Fisika Kelas XI Disusun Oleh: Ayu nurul raihani Irfan fadillah Meissy Nuraini p
Petunjuk Penggunaan Modul Pahami setiap konsep yang disajikan pada uraian materi yang disajikan dan contoh soal pada tiap kegiatan belajar dengan baik dan cermat Jawablah dengan benar soal tes formatif yang disediakan pada tiap kegiatan belajar Jika terdapat tugas untuk melakukan kegiatan praktek, maka bacalah terlebih dahulu petunjuknya, dan bila terdapat kesulitan tanyakan pada guru
FLOWCHART
PETA KONSEP
DAFTAR ISI
P3. Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. F L U I D A S T A T I S Kompetensi Inti Kompetensi Dasar 3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari 4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya TUjuan pembelajaran Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi besar tekanan hidrostatik Menjelaskan konsep dasar Hukum Pascal Menjelaskan konsep dasar Hukum Archimedes Menganalisis benda melayang, tenggelam, dan terapung pada fluida Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi tegangan permukaan pada fluida Menjelaskan fenomena dalam fluida statis Menerapkan sifat-sifat fluida statis dalam kehidupan sehari-hari Menunjukan perilaku ilmiah dalam melakukan eksperimen fisika dan berdiskusi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Pada waktu di sekolah tingkat pertama, telah dikenalkan ada tiga jenis wujud zat, yaitu: zat padat, zat cair dan gas. Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Fluida secara umum dibagi menjadi dua macam, yaitu fluida tak bergerak (hidrostatis) dan fluida bergerak (hidrodinamis). Pada modul ini kita akan fokus pada pembahasan fluida yang tidak bergerak (hidrostatis) atau fluida statis. F L U I D A S T A T I S Konsep Fluida Tekanan Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang dibagi dengan luas bidang itu. Dan secara matematis dirumuskan sebagai berikut: Keterangan: P = tekanan ( Pascal= N/m2) F = Gaya (N) A = Luas permukaan (m2) Tekanan Hidrostatis Makin tinggi zat cair dalam wadah, maka makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar wadah. Dengan kata lain pada posisi yang semakin dalam dari permukaan, maka tekanan hidrostatis yang dirasakan semakin besar. Dan tekanan hidrostatis tersebut dirumuskan sebagai berikut: Keterangan : Ph = tekanan hidrostatis ( Pa) ρf = massa jenis fluida (kg/m3 ) g = percepatan gravitasi (m/s2)
“semua titik yang terletak pada kedalaman yang sama maka tekanan hidrostatikanya sama.” F L U I D A S T A T I S Hukum Hidrostatika Hukum Pascal Prinsip Pascal mengatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah, Sebagai contoh sederhana aplikasi dari hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik. Phidrostatis di titik A = P hidrostatis di titik B Keterangan P1 = tekanan pada penampang 1 (Pa) P2 = tekanan pada penampang 2 (Pa) F1 = gaya pada penampang 1 (N) F2 = gaya pada penampang 2 (N) A1 = luas penampang 1(m2) A2 = luas penampang 2 (m2) Jadi semua titik yang terletak pada bidang datar didalam satu jenis zat cair memiliki tekanan yang sama, ini dikenal dengan hukum pokok hidrostatika dan tekanan ini disebut dengan tekanan hidrostatis.
F L U I D A S T A T I S Hukum Archimedes Secara matematis Keterangan : FA = gaya ke atas = gaya apung (N) Wu = gaya berat benda di udara (N) Wf = gaya berat benda di fluida (N) Hukum Archimedes berbunyi, "Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkannya". Gaya apung ini merupakan selisih dari gaya berat benda di udara dengan gaya berat benda di dalam fluida Keterangan : FA = gaya ke atas = gaya apung (N) ρf = massa jenis fluida (kg/m3) Vbf = Volume benda yang tercelup dalam fluida (m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) Jika benda dicelupkan ke dalam fluida, benda muncul sebagian ke permukaan air, karena berat benda lebih kecil dari gaya apung (Fa < W). Ini adalah konsep mengapung. Dari konsep tersebut, dapat dirumuskan hubungan antara massa jenis benda dengan massa jenis fluida: Mengapung
F L U I D A S T A T I S Keterangan : ρb = massa jenis benda ( kgm-3) Vbf = Volume benda yang tercelup (m3) Vb = Volume benda (m3) ρf = massa jenis fluida ( kgm-3 ) Jika benda dicelupkan seluruhnya kedalam fluida (air), maka gaya apung (Fa) sama dengan berat benda W (Fa = W). Melayang Tenggelam Jika benda dicelupkan seluruhnya kedalam fluida (air), maka gaya apung ( F a) lebih kecil dari berat benda W (Fa < W). Sehingga benda bergerak kebawah menuju dasar wadah air. Ini adalah konsep tenggelam.
Judul percobaan : Hukum Archimedes Tujuan percobaan : Menentukan massa jenis benda benda tak beraturan Alat dan bahan : 1. 3 jenis benda tak beraturan 2. Gelas ukur 3. Air 4. Timbangan Langkah kegiatan 1. Ambil 1 buah benda kemudian timbang dan catatlah massanya. (mb) 2. Ikat batu dengan tali rafia 3. Isi gelas ukur dengan air dan catatlah volume air tersebut (V awal) 4. Celupkan batu yang sudah di ikat dengan tali ke dalam air dan catatlah volume air sekarang (V akhir ) 5. Hitunglah Vb = V akhir – V awal 6. Hitung volume benda dengan rumus ρ = 7. Ulangi langkah 1-6 untuk jenis benda yang berbeda dan masukkan datanya dalam tabel Tabel Percobaan N o Jenis Benda Massa Benda VB = V akhir – V awa MASSA JENIS BENDA 1 2 3 U J I K O M PE T E N S I
Jawablah latihan soal berikut ini! 1. Sebuah kolam renang mempunyai kedalaman 5 m dan dengan luas permukaan kolam 50 m2. Jika tekanan udara luar 105 Pa, percepatan gravitasi 10 ms-2, dan massa jenis air 1.000 kg/m3 Berapakah tekanan total di dasar kolam ? 2. Sebuah bejana berhubungan mula-mula berisi air dalam keadaan setimbang. Kemudian, pada salah satu kakinya diisi dengan minyak sehingga air terdesak 2 cm dari keadaan setimbangnya. Jika massa jenis air 1 grcm-3, massa jenis minyak 0,8 grcm-3, Berapakah tinggi minyak di dalam bejana? 3. Diameter penampang penghisap memiliki perbandingan 1 : 10. Jika gaya pada penghisap kecil adalah 20 N Berapakah beban yang dapat diangkut ? 4. Sebuah benda terapung di atas permukaan air yang berlapiskan minyak dengan 50 % volume benda berada di dalam air dan 30 % di dalam minyak dan sisanya berada di atas permukaan minyak. Jika massa jenis minyak 0,8 gram/cm3,, berapakah massa jenis benda tersebut ? L A T I H A N S O A L
Jawablah latihan soal berikut ini! 1. Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang dibagi dengan luas bidang itu. Secara matematis, P = 2. Hukum Hidrostatika mrngatakan semua titik yang terletak pada kedalaman yang sama maka memiliki tekanan hidrostatika yang sama 3. Tekanan Hidrostatis Tekanan hidrostatis merpakan tekanan yang hanya diakibatkan berat fluida. Makin tinggi zat cair dalam wadah, maka makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar wadah Secara matematis, P = ρf. g. Vb 4. Hukum Pascal Prinsip Pascal mengatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah, P1 = P2 , 1 1 = 2 2 5. Hukum Archimedes Hukum Archimedes berbunyi, "Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkannya". Gaya apung Gaya apung ini merupakan selisih dari gaya berat benda di udara dengan gaya berat benda di dalam fluida FA = Wu - Wf ρb = ρf R A N G K U M A N
hukum hidrostatis bahan ajar Penyusun : Ayu Nurul Raihani S. 1222O70014 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2022
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-aktifdan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI.3 Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan factual,konseptual, procedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan procedural pada bidang kajian yang spesifik dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI.4 Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metoda sesuai. KOMPETENSI INTI KOMPETENSI DASAR 3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari. 4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya INDIKATOR PEMBELAJARAN Setelah mengerjakan LKPD, peserta didik dapat : 3.8.1 Menelaah pengertian dari Fluida Statik 3.8.2 Memecahkan masalah terkait Hukum Hidrostatis 4.8.1 Mempresentasikan apa yang sudah didiskusikan berdasarkan pengamatan Dengan menggunakan model pembelajaran discovery learning dan pembelajaran scientific dalam pembelajaran konsep hukum newton hidrostatis pada berbagai kasus nyata siswa terlibat aktif dalam pembelajaran Fisika sehingga dapat membangun kesadaran akan kebesaran Tuhan YME, menumbuhkan sikap, berfikir kritis, jujur, aktif, responsif, santun, bertanggung jawab, kerjasama dan menghargai pendapat orang lain TUJUAN PEMBELAJARAN
Fluida yaitu komponen mendasar dalam pengukuran tekanan hidrostatik. Fluida bisa didefinisikan sebagai zat yang memiliki kemampuan unutk mengalir atau berlari. Fluida dapat dibagi menjadi dua yakni cairan atau gas, yang membuatnya berbeda ialah kepadatannya atau massa jenisnya. Kepadatan ini dapat dihitung dengan cara membagi nilai massa benda dengan volume yang ditempati benda itu. Penting untuk menekankan bahwa gas pada umumnya cenderung menempati seluruh volume wadah di tempat mereka berada, sedangkan cairan dicetak ke ddalam wadah tetapi tidak menutupi hingga seluruh volumenya. Disamping itu, gas cenderung lebih mudah untuk dihitung, karena diketahui bahwa tiap-tiap volume dan kepadatannya bervariasi tergantung pada jumlah tekanannya. URAIAN MATERI Figure 1 penerapan hukum hidrostatis Figure 2 Blaise Pascal (19 Juni 1623 – 19 Agustus 1662) berasal dari Prancis.s Saat kita menyelam di kolam atau laut, maka kita akan merasakan tekanan hidrostatis yang semakin besar jika kita menyelam semakin dalam. Dasar bendungan pada bagian dasar akan semakin tebal guna untuk menahan tekanan zat cair yang semakin ke bawah semakin kuat. Dalam pemasangan infus, apabila semakin tinggi posisi botol infus, maka akan semakin besar tekanan yang terjadi. Hal ini memudahkan cairan infus untuk lebih mudah masuk ke dalam aliran darah. Sebenarnya ada banyak sekali contoh dari tekanan hidrostatis yang dapat kita temui di kehidupan sehari-hari. Namun, kerap kali kita tidak menyadari bahwa kejadian tersebut merupakan contoh dari tekanan hidrostatis. Berikut ini beberapa contoh supaya kita lebih memahami perihal materi tekanan zat cair diam ini: 1. 2. 3.
PETA KONSEP Masa Jenis FLUIDA STATIS Gaya Apung Tekanan Zat Padat Zat Cair (Hidrostatis) Hukum Pokok Massa Jenis (ρ) Hidrostatis kedalaman (h) gaya gravitasi (g) Berenang pemasangan infus Bendungan memenuhi dipengaruhi oleh Tekanan hidrostatis dilansir dari Saintif yakni tekanan yang berasal dari zat cair ke seluruh arah pada suatu benda. Tekanan ini dapat terjadi karena adanya gaya gravitasi. Gaya gravitasi menjadi sebab dari berat partikel air menekan partikel yang ada di bawahnya, Hasil dari tekanan tersebut ialah partikel-partikel yang berada di bawah akan saling berlawanan hingga ke dasar air. Hal ini dapat menjadikan tekanan yang berada di bawah memiliki kekuatan yang lebih besar apabila dibandingkan dengan tekanan yang berada di atas. Secara definisi, tekanan hidrostatis adalah tekanan yang disebabkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan, pada kedalaman tertentu. Secara mudahnya, tiap-tiap jenis zat cair, akan memberikan tekanan tertentu, tergantung dari jarak kedalamannya. Maka dari itulah, ketika berenang atau menyelam di permukaan dangkal akan terasa lebih mudah apabila dibandingkan dengan menyelam di kedalaman tertentu. Karena semakin banyak volume air yang ada di atas maka semakin besar pula tekanan yang diberikan dari air pada tubuh. Contoh
Terdapat beberapa hal yang dapat mempengaruhi terjadinya tekanan hidrostatis, yakni: 1. Masa Jenis Zat Cair Apabila massa jenis dari suatu zat cair semakin besar massa jenis, maka akan semakin besar juga tekanan hidrostatisnya. Misalnya, ada tiga jenis zat cair, yakni air, minyak, dan juga larutan garam yang dimasukkan ke dalam tiga kaleng yang terpisah. Saat kita menunjuk titik dengan kedalaman yang sama pada tiap-tiap cairan, maka efeknya akan berbeda-beda. Tekanan hidrostatis yang dimiliki oleh larutan garam akan lebih besar dibandingkan dengan air biasa. Sementara, tekanan hidrostatis dari air biasa akan lebih besar apabila dibandingkan dengan minyak. 2. Kedalaman Zat Cair (h) Kedalaman zat cair juga menjadi pengaruh bagi tekanan hidrostatis pada zat cair. Semakin jauh jarak suatu titik dalam zat cair dari permukaannya, maka akan semakin kuat pula tekanan hidrostatisnya. Maksudnya, tekanan hidrostatis akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman titik dari suatu zat cair. Misalnya, pada sebuah kaleng diberi tiga lubang dengan posisi ketinggiannya yang berbeda-beda. Jarak pancaran air pada titik atau lubang yang paling bawah akan lebih jauh apabila dibandingkan dengan titik yang berada si atasnya. Hal tersebut dikarenakan lubang yang terletak di paling bawah akan mengalami tekanan hidrostatis yang paling besar dibandingkan dengan dua titik lain yang berada di atasnya. 3. Percepatan Gravitasi (g) Percepatan gravitasi juga bisa memberikan pengaruh pada tekanan hidrostatis yang berada di zat cair. Percepatan gravitasi yang dikombinasikan dengan massa jenis zat cair, akan menghasilkan besaran berat zat cair (S). Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Hidrostatis
Penerapan Tekanan Hidrostatis dalam Kehidupan Sehari-hari Saat kita menyelam di kolam atau laut, maka kita akan merasakan tekanan hidrostatis yang semakin besar jika kita menyelam semakin dalam. Dasar bendungan pada bagian dasar akan semakin tebal guna untuk menahan tekanan zat cair yang semakin ke bawah semakin kuat.
Tekanan hidrostatik akan bergantung pada kedalaman cairan. Tekanan zat cair ke segala arah besarnya sama. Pada kedalaman yang sama, jumlah tekanannya juga sama. Hidrostatis akan sangat memiliki ketergantungan pada gravitasi. Tekanan hidrostatik tak akan bergantung pada bentuk tempat. Kemudian tekanan hidrostatik juga akan bergantung menyesuaikan pada massa jenis zat cair. Sifat – Sifat Tekanan Hidrostatis Dibawah ini merupakan sifat tekanan hidrostatis: Archimedes dari Syracuse adalah seorang ahli fisika, ahli matematika, astronom, serta penemu dari Yunani yang dianggap sebagai salah satu ilmuwan paling besar dan berpengaruh dalam sejarah klasik. Archimedes sangat terkenal di seluruh dunia karena telah berhasil menciptakan mesin inovatif seperti sekrup Archimedes dan senjata untuk pengepungan. Adapun dunia rujukan fisik, Archimedes memili untuk memfokuskan studinya ke arah hidrostatik. Prinsip Archimedes, juga telah dikenal sebagai dengan hidrostatik. Hukum hidrostatik menyatakan bahwa “benda yang secara total atau sebagian terendam dalam fluida saat diam, mengalami dorongan vertikal dan ke atas yang sama dengan berat massa volume cairan yang dikeluarkannya.” Ini memiliki arti bahwa tiap-tipa benda yang direndam keseluruhan atau hanya sebagian dalam cairan statis, akan merasakan tekanan dengan gaya yang sama dengan berat volume dari cairan yang telah dipindahkan oleh wadah yang sama. Sejauh perihal tekanan hidrostatik, bisa dikatakan bahwa pada kedalaman tertentu, tekanan tersebut akan berjumlah sama dengan hasil kali dari massa jenis fluida dengan percepatan gravitasi. Rumus Tekanan Hidrostatis Keterangan: Ph : tekanan hidrostatis (N/m3) atau (Pa) ρ : massa jenis zat (kg/m3) g : percepatan gravitasi (m/s2) h : tinggi (m)
Berdasarkan rumus tekanan hidrotatis itu, dapat terlihat bahwa semakin tinggi kedalaman air (h), maka tekanan yang akan didapat juga makin tinggi. Maka dari itu, saat sedang menyelam, semakin ke bawah, kita semakin merasa ada tekanan yang membuat kepala kita sakit. Rumus di atas dapat digunakan untuk mengetahui nilai tekanan hidrostatis pada wadah tertutup (misalnya: pada tekanan di titik tertentu pada air di dalam wadah tertutup, tangki air atau tong air yang sedang tertutup). Apabila kita ingin menghitung jumlah besar total tekanan pada suatu titik di bawah permukaan air pada tempat terbuka seperti pada laut, danau, dan segala container atau wadah terbuka, maka kita perlu untuk menambahkan besar tekanan atmosfer pada perhitungan. Sehingga, total tekanan hidrostatis pada kondisi terbuka adalah sama dengan tekanan hidrostatis air pada titik tersebut ditambahkan dengan besar tekanan yang bekerja pada permukaan air yang dirumuskan dengan: Di mana nilai P0 adalah tekanan di permukaan air yang memiliki nilai Picture 3 Tekanan Hidrostatis
Dalam sebuah dasar kolam air, terdeteksi oleh alat pengukur tekanan hidrostatis menunjukkan angka 50.000 pascal. Maka hitunglah kedalaman kolam air tersebut? Pembahasan : ditanya h = ….? ρ = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2 Ph = 50.000 Pa Ph = ρ.g.h 50.000 = 1000 x 10 x h h = 5 meter. Maka, kedalaman dari kolam tersebut ialah 5 meter. Seekor kura-kura sedang berenang di akuarium. Kura-kura tersebut sedang berada pada posisi 50 cm dari permukaan akuarium. Maka berapakah jumlah tekanan hidrostatis yang diterima oleh kura-kura tersebut? Apabila massa jenis air=1000 kg/m3 dan dengan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2) Pembahasan : Diketahui : h = 50 cm = 0,5 m ρ = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2 Ph = ρ.g.h Ph = 1000 x 10 x 0,5 Ph = 5000 Pa. Jadi tekanan hidrostatis yang diterima oleh kura-kura adalah 5000 pascal. Seorang peneliti sedang menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi di tempat tersebut yaitu 10 N/kg. Maka besar tekanan hidrostatisnya yaitu …. N/m2. A. 3.000 B. 30.000 C. 40.000 D. 50.000 Jawaban: B CONTOH SOAL
Pembahasan: Diketahui: h = 3 m ρ = 1.000 kg/m3 g = 10 N/kg Ditanyakan: ph = …? Jawaban: ph = ρ . g . h ph = 1.000 kg/m3 . 10 N/kg . 3 m = 30.000 N/m2 Perhatikan gambar berikut ini! Apabila percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, maka tentukan tentukanlah tekanan hidrostatis yang dialami oleh ikan! Pembahasan: Diketahui: h=14cm–4cm=10cm=0,1 m ρ = 1000 kg/m3 g = 10 m/s2 Ditanyakan: ph = …? Jawaban: ph = ρ . g . h ph = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,1 m ph= 1000 N/m2
Pada sebuah botol apabila diisi dengan menggunakan air hingga dengan ketinggian 50 cm pada dasar botol. Apabila botol dilubangi 10 cm dari dasarnya, maka tentukanlah tekanan hidrostatis pada lubang apabila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan massa jenis air 1000 kg/m3! Pembahasan: Diketahui: h=50 cm –10cm=40cm=0,4m ρ = 1000 kg/m3 g = 10 m/s2 Ditanyakan: ph = …? Jawaban: ph = ρ . g . h ph = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,4 m ph = 4.000 N/m2
Sebuah bejana berhubungan diisi dengan air dan minyak. Apabila massa jenis air mempunyai 1 g/cm3 sedangkan massa minyak 0,8 g/cm3. Apabila tinggi permukaan air dari batas minyak 10 cm, maka hitunglah tinggi permukaan minyak tersebut… Dari dalam dasar kolam air terdeteksi menggunakan alat pengukur tekanan hidrostatis menunjukkan angka 50.000 pascal. Maka berapakah kedalaman dari kolam air tersebut? Pada sebuah bola kecil yang tercelup oleh zat cair yang mempunyai massa jenis 100 kg/m3 dengan tekanan hidrostatis 100 N/m3. Percepatan gravitasi bumi yakni 10 m/s2. Maka di kedalaman berapakah bola tersebut jatuh? SOAL-SOAL
Bensin dituangkan ke dalam sebuah drum hingga penuh. Tinggi dari drum yaitu 1 meter dan massa jenis bensin ialah 7,35 x 103 kg/m3. Maka berapa jumlah tekanan hidrostatis pada dasar drum tersebut? (g = 10 m/s2). Seorang penyelam berada di kedalaman laut 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1.000 kg/m3, dengan gravitasinya 10 m/s2. Maka, tekanan hidrostatis yang dialami ikan sebesar….
hukum hidrostatis E-LKPD Based learning Menentukan Hubungan Tekanan Hidrostatis dengan Kedalaman Air PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2022
3.10.1 Mengidentifikasi penerapan fluida dalam kehidupan sehari-hari. 4.10.1 Menemukan konsep tekanan hidrostatis dan menentukan hubungan tekanan hidrostatis dengan kedalaman air. 3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari. 4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya KOMPETENSI DASAR INDIKATOR PENCAPAIAN TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mengikuti proses pembelajaran, peserta didik diharapkan mampu : 1.Peserta didik mampu menguraikan Hukum Hidrostatis. 2.Peserta didik mampu menerapkan metode Hukum Hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari.
Pada materi sebelumnya kita sudah membahas mengenai fluida statis. Salah satunya mengenai hidrostatis, apakah kamu masih mengingat apa pengaruh tekanan terhadap zat cair ? tuliskan kembali persamaannya . Apersepsi Motifasi jawab Dalam kehidupan sehari-hari kita mampu menemukan konsep hidrostatis, mempelajari hukum hidrostatis sangat penting dalam menunjang pengetahuan dan penerapannya dapat di lihat dari beberapa contoh konsep dalam kehidupan seperti, pembuatan lubang kecil di penampungan air, dasar bak air di buat lebih tebal, bagian bawah bendungan di buat lebih tebal, bahkan dalam dunia kesehatan konsep ini digunakan sebagai dasar pemasangan infus. memahami konsep hidrostatis akan membuka peluang unruk mengaplikasikan konsep ini dalam berbagai bidang dan kehidupan sehari-hari. Reflektion Suatu hari, sebuah kapal selam milik TNI AL berjenis KRI-Nanggala-402 melakukan penelitian bawah laut, kapal selam tersebut menyelam di kedalaman 90 m dari permukaan laut, seluruh personel Satuan Angkatan Laut menyadari dan paham bahwa batas maksimum dilakukannya penyelaman menggunakan kapal selam adalah 120 m dari permukaan laut, lebih dari itu maka kapal selam akan hancur bahkan mengalami kerusakan parah. Q1. Dari informasi yang telah disampaikan, silahkan identifikasi apa penyebab munculnya permasalahan tersebut! https://www.google.com/hidrosatis.cm https://www.google.com/hidrosatis.cm
Research Sebelum melangkah ke tahap berikutnya, silakan kalian dalam kelompok mencari sebanyak mungkin informasi dari sumber yang relevan tentang proyek sederhana yang berkaitan dengan Hukum Hidrostatis, baik melalui buku, lembar kerja siswa, atau internet https://www.youtube.com/watch?v=-AEjrGndMlM&pp=ygURaHVrdW0gaGlkcm9zdGF0aXM%3D https://www.youtube.com/watch?v=sLX_FHeI0FM&pp=ygURaHVrdW0gaGlkcm9zdGF0aXM%3D https://www.youtube.com/watch?v=4BV-gNTAToo&pp=ygURaHVrdW0gaGlkcm9zdGF0aXM%3D Q2. Setelah melakukan research, tuliskan informasi apa yang kalian peroleh terkait hukum hidrostatis. dan bahannya! jawab:
Discovery Q3. Silakan jelaskan ide atau konsep proyek yang Anda miliki dan bagaimana Anda merancangnya, serta langkah-langkah yang Anda gunakan dalam proses perancangan tersebut. jawab: A B C . . . Tabel Pengamatan
Jawablah pertanyaan berikut dengan baik dan benar! 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan fluida! (skor 10) 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan tekanan beserta perumusannya! (skor 20) Soal Evaluasi Pengetahuan
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan tekanan hidrostatis beserta perumusannya! (skor 30) 4. Jelaskan apa hubungan antara tekanan hidrostatis dengan kedalaman air! (skor 30) Soal Evaluasi Pengetahuan
5. Sebutkan pemanfaatan dari tekanan hidrostatis dikehidupan sehari-hari! (skor 10) Soal Evaluasi Pengetahuan
kesimpulan Hasil Pengamatan saran
Zat dialam ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu zat padat, zat cair dan gas. Zat cair dan gas memiliki kesamaan sifat, yaitu dapat mengalir. Suatu zat yang mempunyai kemampuan untuk mengalir dinamakan fluida, sehingga zat cair dan gas termasuk fluida. Fluida yang berada dalam suatu wadah memiliki berat akibat pengaruh gravitasi bumi. Berat fluida menimbulkan tekanan pada setiap bidang permukaan yang bersinggungan dengannya. Besarnya tekanan bergantung pada besarnya gaya dan luas bidang tempat gaya bekerja. Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang tiap satuan luas bidang tersebut. berdasarkan definisi tersebut maka tekanan dapat dirumuskan sebagai berikut. Pengantar Materi Tekanan zat cair dalam keadaan diam disebut tekanan hidrostatis. Misalnya, sebuah gelas dengan luas penampang A berisi air yang massanya m dengan ketinggian h diukur dari dasar gelas. Apabila air tersebut berada dalam keadaan diam, maka besarnya tekanan hidrostatis didasar gelas dapat dirumuskan sebagai berikut. Berdasarkan rumus tekanan hidrostatis diatas, diketahui bahwa tekanan hidrostatis bergantung pada massa jenis zat cair, kedalaman zat cair serta percepatan gravitasi bumi.
referensi https://www.academia.edu/37452178/LKPD_TEKANA N_HIDROSTATIS
HUKUM PASCAL Sma Irfan fadillah 122070033 Kelas XI Semester 1 Bahan Ajar
Tujuan Pembelajaran Menganalisis hubungan antara dan luas penampang dengan benar Menganalisis penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehari hari dengan tepat Meancang dan membuat proyek sederhana mengenai prinsip hukum pascal dengan tepat Mempresentasikan hasil proyek prinsip hukum pascal dengan percaya diri. Menjelaskan hukum pascal dengana benar. A. Prinsip Hukum Pascal Hukum pascal menyatakan jika dua permukaan pada saluran yang terhubung, maka keduanya memiliki tekanan yang sama. Ubtuk lebih mudah memahami hukum pascl ini perhatikan sekma lift. Hidrolik dibawah ini. Terlihat pada gambar ada dua buah sisi, di kanan dan di kiri. Luas permukaan di kiri, A1, Lenih kecil dari luas permukaan di kanan, A2. Nah hukum pascal menyatakan bahwa tekanan pada kedua sisi ini adalah sama besar. Lalu jika tekananya ama apa akibatnya?
B. Sistem Hidrolik Sistem Hidrolik merupakaan inivasi yang merupakan zat cair Tekanan adalah gaya dibagi dengan luas permukaan atau P=F/A. Jika kita berikan gaya F1 pada A1 maka terjadi tekanan pada sisis kanan sebesar P1=F1/A1 Tekanan ini diteruskan ke permukaan A2 sehingga A2 tergolong ke atas dengan tekanan yang sama. Karena tekananya sama tetapi A2 lebih besar dari pada A1 maka, gaya angkat F2 lebih besar dari pada F1 atau bisa kisa tulis F2=(A2/A1) F1 ini artinya semkin besar perbandingan luas permukaan antara A2 dan A1, semakin besar pula F2nya. Karena hal ini lah dengan menggunakan hidrolik lift dengan gaya yang cukup kecil, kita dapat mengangkat sebuah mobil yang memiliki berat sangat besar
Hukum Pascal sendiri telah diterapkan ke dalam kehidupan kita seharihari lewat berbagai teknologi-teknologi. Contohnya seperti Dongkrak hidrolik, rem hidrolik, cakram dan mesin hidrolik. Ilmu ini memudahkan kita untuk menggerakkan beban tanpa memerlukan energi yang besar. Penerapan Hukum Pascal Prinsip hidrolik yang menggunakan dari hukum pascal ini tidak hanya diterapkan di lift hidrolik, tapi juga rem cakram, excavator dan lain lain. Prinsip Hidrolik biasanya membutuhkan fluida/cairan tertentu yang sesuai dengan kebutuhanya. Itulah mengapa rem cakram membutuhkan minyak rem sebagai fluidanya Seperti pembahasan awal, saat ban mobil bocor kita membutuhkan suatu alat yang disebut dongkrak. Dongkraknya biasa disebut sebagai dongkrak hidroluk. Keberadaan dongkark berfungsi untuk menyeimbangkan mobil saat bannya diganti. Siapa sangka, ukuran dongkrak lebih kecil dari pada mobil, dengan memanfaatkan hukum pascal, dongkrak hidrolik tetap bisa mengankat bagian mobil yang lebih besar. Prinsip kerja hidrolik sama dengan pembahasan pada gambar sebelumnya. Cakram (Disk Brake) Seni untuk platform baru
Hukum Pascal sendiri telah diterapkan ke dalam kehidupan kita seharihari lewat berbagai teknologi-teknologi. Contohnya seperti Dongkrak hidrolik, rem hidrolik, cakram dan mesin hidrolik. Ilmu ini memudahkan kita untuk menggerakkan beban tanpa memerlukan energi yang besar. Penerapan Hukum Pascal Pada prinsipnya, mesin hidrolik sama dengan dongkrak hidrolik. Hanya saja, mesin hidrolik memiliki ukuran penampang piston lebih besar karena digunakan untuk mengangkat mobil secara keseluruhan. Contoh mesin hidrolik bisa kamu temukan di tempat cucian mobil dan bengkel bengkel mobil skala besar. Rem hidrolik bisa ditemukan di mobil. untuk mengehentikan laju mobil yang sedang bergerak, kamu cukup menginjak rem dengan gaya yang cukup kecil. Prinsip kerja rem hidrolik adalah saat kamu menginjak rem pedal, gaya akan diteruskan melalui minyak maju rem. Nah, rem itu akan menjepit velg mobil untuk kemudian berhenti. Mesin Hidrolik Seni untuk platform baru
Soal evaluasi Luas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,04 m2 dan 0,10 m2. Jika gaya masukan 5 N, maka gaya keluaran maksimum adalah… 1. Diketahui : A1 = 0,04 m² A2 = 0,10 m² F1 = 5 N Ditanya : Besar gaya pada penampang 2 (F2)? Jawab : Jadi besar gaya pada penampang 2 adalah 12,5 N.
Soal evaluasi 2.Sebuah dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat bagian belakang sebuah mobil yang bermassa 400 kg, apabila luas penampang bawah mobil yang diangkat adalah 4 m2 sedangkan luas penampang dongkrak yang ditekan adalah 8 cm2. Maka gaya minimal yang dibutuhkan agar mobil dapat terangkat adalah… Diketauhi : F1 = m x g = 400 x 10 = 4000 N A1 = 4 m2 A2 = 8 cm2 = 8 x 10-4 m2 Ditanya : Gaya yang dibutuhkan agar mobil terangkat (F2)? Jawab : Jadi besarnya minimal gaya yang dibutuhkan adalah 0,8 N.
Rangkuman Hukum pascal berbunyi: Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam wadah tertutup diteruskan sama besar ke segaa arah Besaran besaran fisis pada prinsip phukum pascal menggunakan rumus : Penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehair hari diantaranya terdapat pada rem ckram motor, dongrak hidrolik, mesin hidrolik dan rem hidrolik mobil.
Lembar Kerja Peserta Didik Hukum Pascal Fluida Statis Disusun Oleh : Irfan Fadillah 1222070033 Dengan MODEL PBL
HUKUM PASCAL Kompetensi Dasar Menerapkan hukum Pascal dalam pemecahan masalah terkait tekanan fluida. Indikator Pembelajaran 3.3 4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat sifat fluida statik, berikut presentasi dan pemanfataanya. 3.3.1 Menjelaskan prinsip hukum Pascal dan hubungan antara tekanan dan gaya dalam fluida. 3.3.2 Memecahkan masalah terkait perubahan tekanan pada fluida dengan menerapkan rumus hukum Pascal. 4.3.1 Merancang percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statik Melakukan percobaan dengan memanfaatkan sifat-sifat fluida statik Menyajikan presentasi hasil percobaan Menerapkan pemahaman tentang sifat-sifat fluida statik dalam pemanfaatan praktis 4.3.2 4.3.3 4.3.4
Tujuan Pembelajaaran Melalui model pembelajaran Project Based Learning (PBL) Siswa diharapkan mampu membangun kesadaran akan Allah SWT. Menerapkan hukum fluida statis (Hukum Pascal) dalam kehidupan sehari hari, membangun sikap tanggung jawab serta merancang dan membuat sebuah percobaan yang melibatkan hukum pascal.
Hukum Pascal menyatakan bahwa jika sebuah tekanan diberikan pada sebuah fluida yang tidak dapat terkompresi, maka tekanan tersebut akan terdistribusi secara merata ke seluruh bagian fluida dan dinding wadah yang mengandung fluida . Konsep konsep dalam Hukum Pascal Prinsip dasar hukum Pascal Aplikasi dalam sistem hidrolik Perubahan tekanan pada fluida Prinsip dasar pompa hidrolik Kekuatan apung Dongkrak hidrolik Meja operasi rumah sakit kursi dokter gigi Pompa hidrolik Contoh contoh hukum pascal
Rumus Hukum Pascal Pengisap sama tinggi F1 F2 __ = __ A1 A2 F1 F2 __ + pgh = __ A1 A2 Pengisap kecil lebih tinggi Pengisap besar lebih tinggi F1 F2 __ = __ A1 A2 + pgh F1 = gaya pada pengisap kecil (N) F2 = berat beban pada pengisap besar (N) A1 = Luas pengisap kecil (m^2) A2 = Luas pengisap besar (m^2) p = massa jenis (Kg /m^3) g = percepatan gravitasi (m/s^2) h = perbedaan ketinggian kedua penghisap (m)