Pembelajaran FREE ENTRY Modul pembelajaran ini berisi lembar kegiataan peserta didik tentang materi fisika dasar. MODUL PSPF - 22 B 2023 Universitas Negeri Medan
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK GERAK PARABOLA Aunike New Priskila Inriana Bonita Gultom Ratna Anggi Patra Hs Sentia Tambunan SE Sentia Tambunan
1 KATA PENGANTAR Puji syukur saya ucapkan kepada Allah Swt, yang telah memberikan berkat dan rahmatNya, sehingga saya dapat menyelesaikan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) yang berjudul Gerak Parabola. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) ini berisi bagaiman cara seorang peserta didikmelakukan kegiataan praktikum tentang Gerak Parabola secara sederhana. Dan diharapkan para peserta didik dapat memahami materi tentang Gerak Parabola yang sudah disampaikan pada LKPD. Penulis berusaha menyusun LKPD ini sebaik mungkin, namun menurut saya masih banyak kesalahan dalam penulisan LKPD ini. Oleh karena itu saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca, agar kedepannya saya berusaha untuk menulis tugas LKPD ini lebih baik lagi. Akhir kata, sebagai penulis, saya ingin meminta maaf jika ada kata-kata yang sulit dipahami. Medan, 28 Februari 2023 Kelompok 1
2 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR............................................................................................................... 1 DAFTAR ISI.............................................................................................................................. 2 PERCOBAAN GERAK PELURU .......................................................................................... 3 A. Dasar Teori ..................................................................................................................3 B. Tujuan Percobaan .............................................................................................………4 C. Alat Dan Bahan.............................................................................................................4 E. Langkah Kerja ..............................................................................................................4 F. Hasil Pengamatan .........................................................................................................4 DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................ 5
3 “ PERCOBAAN GERAK PARABOLA “ A. DASAR TEORI Gerak parabola adalah gerak yang lintasannya berbentuk parabola. Pergerakan Parabola adalah gerak dua dimensi yang menghubungkan dua sumbu, yaitu sumbu mendatar dan sumbu vertikal (Putu Artawan, 2014). Sumbu horizontal memiliki Gerak Lurus Beraturan(GLB) dan sumbu vertikal adalah Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Asumsi yang umum digunakan adalah bahwa gesekan udara diabaikan ketika terjadi gesekan udara adalah cara yang sangat penting untuk mengurangi energi kinetik benda, yang akhirnya memperkecil ukuran lintasan peluru. Prinsip gerak parabola benar berlaku untuk gerakan objek ketika: Tanah homogen, tinggi benda tetap sama, tekanan udara rendah atau benda yang bergerak lambat dan terjadi di kutub utara atau selatan (Putu Artawan, 2014). Gerak bola merupakan salah satu jenis gerak benda yang mula-mula mendapatkan kecepatan awal dan kemudian bergerak terus lintasan yang arahnya dipengaruhi sepenuhnya berat (Young & Freeman, 2002: 68) hal yang melakukan pergerakan peluru terpengaruh beberapa faktor. Kecepatan gerak parabola terdiri dari dua komponen, yaitu kecepatan horizontal dan kecepatan vertikal. Pertama, benda bergerak karena memiliki gaya tertentu. Kedua, seperti pada gerakan jatuh bebas dari benda bergerak di bawah pengaruh gravitasi, yang diarahkan ke bawah (rata-rata bumi) dengan besaran g = 9,8 m/s2 Ketiga, hambatan tanpa gesekan. Setelah menendang objek dilempar, ditembak atau benda lain kemudian mendapat kecepatan awal sampai bergerak. Selain itu, pergerakannya bergantung pada gravitasi dan gesekan atau hambatan udara. Gerak parabola sering digunakan dalam olahraga, pemadam kebakaran dan tentara. Dalam olahraga, ketika seseorang menendang bola, itu membutuhkan perhitungan yang tepat, sudut dan kecepatan awal menendang bola mempengaruhi bentuk lintasan bola. Seringkali seorang siswa atau orang lain kesulitan menghitung keakuratan target yang jatuh. Siswa juga sering kesulitan memahami gerak parabola. Oleh karena itu disarankan atau disarankan Sebuah aplikasi Matlab. Gerak parabola selalu memiliki sumbu x dan sumbu y, dimana besar sumbu x selalu sama, sedangkan besar sumbu y berubah. Besar sumbu y pada saat berada di titik tertingginya adalah 0. Gerak parabola selalu memiliki x (jarak terjauh) terjauh dan y max (tinggi maksimum).
4 B. TUJUAN 1. Menganalisis gerak parabola dengan uji coba sudut air yang dilontarkan. 2. Mendeskripsikan hubungan antara kecepatan awal, sudur elevasi dengan titik tertinggi. C. ALAT DAN BAHAN Alat Bahan 1. Penggaris 1. Botol Air Mineral 2. Paku 2. Air 3. Busur Derajat D. LANGKAH KERJA 1) Isi botol dengan air dengan penuh kemudian tutup botol tersebut. 2) Lubangi tutup botol dengan paku. 3) Miringkan botol hingga membentuk sudut 30 ⁰. 4) Tekan botol secara perlahan sehingga air keluar dari lubung tutup botol. 5) Ukurlah tinggi maksimum dan jarak maksimum yang tercapai oleh air menggunakan penggaris. 6) Ulangilah langkah 1 sampai 5 untuk tekanan botol sedang dan kuat. 7) Ulangi langkah percobaan 1 sampai 5 untuk tiap sudut kemiringan botol yang berbeda. 8) Catatlah hasil percobaan tersebut. E. HASIL PENGAMATAN Sudut Elevasi Sedang Kuat Xmax Ymax Xmax Ymax 30⁰ 45⁰ 60⁰ 75⁰ 80⁰
5 DAFTAR PUSTAKA Young & Freeman. 2002. Fisika Universitas Jilid I. Jakarta : Erlangga Artawan, Putu. 2014. Fisika Dasar. Yigyakarta : Graha Ilmu Pradhan, Candra. 2019. Efek Percepatan Gravitasi Pada Gerak Parabola. Jurnal Teknologi Terapan, 2(2) h 140-144. Rajagukuguk, Juniastel dan Chayani Sarumaha. 2017. Pemodelan dan Analisis Gerak Parabola Dua Dimensi Denga Menggunakan Aplikasi GUI MATLAB. Jurnal Saintika, 17(2) h 63-68.
K E L O M P O K 2 L E T ' S T A L K A B O U T MOMENTUM AND IMPULS FISIKA DASAR L E M B A R K E R J A P E S E R T A D I D I K A P R I T A I R A W A N ( 4 2 2 3 1 2 1 0 2 1 ) N A D Y A C H R I S T Y B E R U T U ( 4 2 2 3 1 2 1 0 1 8 ) R U R I A N D A R I ( 4 2 2 3 1 2 1 0 0 7 ) S R I W I L U J E N G ( 4 2 2 3 1 2 1 0 0 2 ) T H E O D O R A L Y A S P I T A S I M A M O R A ( 4 2 2 3 3 2 1 0 2 0 )
IMPULS TUMBUKAN LENTING SEMPURNA MOMENTUM TUMBUKAN LENTING SEBAGIAN HUBUNGAN ANTARA MOMENTUM DAN IMPULS DAFTAR PUSTAKA CONTENTS TUMBUKAN LENTING TIDAK SAMA SEKALI CONTOH SOAL A. DASAR TEORI B. PERCOBAAN C. LEMBAR DATA PENGAMATAN
Puji syukur, atas rahmat, nikmat serta hidayahNya yang terus dilimpahkan kepada kami, sehingga selesailah project fisika dasar ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Dasar. Terima kasih kepada dosen pengampu, Bapak Rajo Hasim yang telah memberkan tugas ini kepada kami. Terima kasih juga kepada seluruh pihak yang telah mendukung serta membantu kami dalam penyelesaian tugas ini. ebook ini masih banyak kekurangannya, sehingga dengan sangat kami memohon untuk kritik dan saran dari pembaca agar membangun makalah ini untuk yang lebih baik di kedepannya. Demikian pengantar ini diperbuat, penulis berharap project ebook ini dapat dipergunakan dengan sebaik mungkin dan semoga dapat dijadikan sebagai bahan pembelajaran pada perkuliahan selanjutnya dan dapat dijadikan bahan diskusi serta dapat menjawab pertanyaan yang selama ini belum terjawab. KATA PENGANTAR
Definisi Impuls adalah besaran fisik yang digunakan untuk menggambarkan perubahan momentum suatu objek yang dihasilkan dari gaya yang diberikan padanya. Impuls dapat dihitung dengan mengalikan gaya yang bekerja pada objek dengan waktu pemberian gaya. Secara matematis, rumus impuls adalah: I = F x Δt dengan: I = impuls (N.s) F = gaya yang diberikan pada objek (N) Δt = waktu pemberian gaya (s) Impuls dapat digunakan untuk menghitung perubahan momentum suatu objek setelah diberikan gaya, dengan menggunakan persamaan: Δp = I dengan: Δp = perubahan momentum (kg.m/s) Jika impuls yang diberikan pada suatu objek berubah selama waktu tertentu, maka impuls tersebut dapat dihitung dengan mengintegrasi gaya terhadap waktu selama waktu tersebut. Sifat impuls adalah impuls tidak memiliki sifat kekekalan. Hal ini berarti, total impuls yang diberikan pada suatu objek tidak tetap konstan, kecuali jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada objek tersebut. IMPULS A. DASAR TEORI
IMPULS Aplikasi impuls dalam kehidupan sehari-hari dapat ditemukan dalam beberapa situasi seperti olahraga, saat terjadi tumbukan dalam kecelakaan, dan pada mesinmesin seperti mesin roket, mesin jet, atau mesin lain yang bekerja dengan prinsip impuls untuk menghasilkan gaya. Dalam kehidupan sehari-hari, impuls dapat ditemukan pada berbagai situasi seperti dalam olahraga. Misalnya, saat seorang atlet lompat jauh, ia memberikan gaya pada tanah untuk melompat. Gaya tersebut menghasilkan impuls pada atlet, dan akhirnya mengubah momentumnya sehingga ia dapat melompat jauh. Selain itu, dalam situasi kecelakaan lalu lintas, impuls juga sangat penting. Ketika mobil bertabrakan, gaya yang dihasilkan dari tabrakan tersebut menghasilkan impuls pada mobil dan penumpangnya. Impuls tersebut dapat mengubah momentum mobil dan menimbulkan kerusakan pada mobil atau cedera pada penumpangnya. Impuls juga digunakan dalam mesin-mesin seperti mesin roket, mesin jet, atau mesin lain yang bekerja dengan prinsip impuls untuk menghasilkan gaya. Mesin roket menghasilkan gaya dengan melemparkan gas ke belakang dengan kecepatan tinggi. Gaya yang dihasilkan tersebut menghasilkan impuls pada mesin roket dan mengubah momentumnya sehingga roket dapat terbang ke angkasa. Dalam fisika, impuls digunakan untuk mengukur interaksi antara dua benda yang saling bertumbukan. Selama tumbukan, impuls yang diberikan pada satu benda sama dengan impuls yang diterima oleh benda lainnya. Oleh karena itu, impuls dapat digunakan untuk memprediksi gerakan benda-benda setelah tumbukan. Dalam kesimpulannya, impuls adalah besaran fisik yang sangat penting dalam fisika dan dapat ditemukan dalam banyak situasi dalam kehidupan sehari-hari. Impuls menggambarkan perubahan momentum suatu objek yang dihasilkan dari gaya yang diberikan padanya, dan dapat digunakan untuk mengukur interaksi antara dua benda yang saling bertumbukan. Impuls adalah besaran vektor, artinya impuls memiliki arah dan besaran. Arah impuls sejalan dengan arah gaya yang bekerja pada objek. Jika gaya bekerja sejajar dengan arah gerak objek, maka impuls akan meningkatkan kecepatan objek. Namun jika gaya bekerja berlawanan dengan arah gerak objek, maka impuls akan mengurangi kecepatan objek.
ILUSTRASI Suatu bola A yang sedang diam ditumbuk oleh bola B yang bergerak dengan kecepatan v. misalkan setelah tumbukan bola A bergerak dengan kecepatan v’ dan bola B berhenti. Tinjauan bola A Momentum A berubah sebesar ∆ = ′. Momentum bola A berubah karena adanya implus (gaya) dari bola B. Untuk system bola B, perubahan memomentum adalah ∆ = 0 − = −. Perubahan momentum ini diakibatkan oleh gaya reaksi yang diberikan bola A pada B. Tinjauan seluruh system (bola A + bola B) Di sini, gaya total yang bekerja pada system sama dengan nol karena gaya bola B pada bola A dinetralisir oleh gaya reaksi bola A pada bola B. karena gaya totalnya nol, diharapkan dalam system ini tidak ada perubahan momentum ∆ = ∆ + ∆ = 0 ′ = 0 → ′ = . Hasil ini ternyata cocok dengan hasil eksperimen yang dilakukan oleh Huygens dengan menggunakan tumbukan bola-bola biliar. Sifat impuls yang penting dalam fisika adalah bahwa impuls adalah besaran yang mempertahankan hukum kekekalan momentum. Artinya, jika suatu sistem terisolasi dari gaya eksternal, maka total impuls yang terjadi dalam sistem tersebut selalu konstan, baik sebelum dan sesudah interaksi. Hal ini dapat dinyatakan dalam persamaan: ΣI sebelum = ΣI sesudah dengan: ΣI = jumlah total impuls dalam system Dalam fisika, impuls digunakan untuk menganalisis interaksi antara bendabenda yang saling bertumbukan. Besaran impuls dapat digunakan untuk memprediksi perubahan momentum pada benda-benda setelah tumbukan, dan menghitung besarnya gaya yang diberikan pada objek selama interaksi. Impuls juga penting dalam pemahaman terhadap berbagai fenomena fisika, seperti gerak benda-benda dalam medan gravitasi, gerak planet, dan perubahan momentum partikel subatomik dalam percobaan fisika modern.
Pengaplikasian Hukum dasar gerak menyatakan bahwa besaran impuls selalu berkorelasi dengan perubahan momentum sebuah objek. Momentum adalah besaran vektor yang menggambarkan gerakan sebuah benda dalam ruang dan diukur dengan massa dan kecepatan benda. Dalam konteks ini, perubahan momentum terjadi ketika gaya bekerja pada objek dan menghasilkan impuls yang mengubah kecepatan objek. Besaran perubahan momentum ini sama dengan besaran impuls yang dihasilkan pada objek. Impuls memiliki banyak aplikasi dalam fisika, termasuk analisis gerak benda dalam medan gravitasi, gerak planet, dan perubahan momentum partikel subatomik dalam percobaan fisika modern. Penggunaan impuls dalam analisis fisika memungkinkan kita untuk memahami fenomena alam yang kompleks dan meramalkan bagaimana benda-benda akan berinteraksi satu sama lain. Impuls dalam fisika dapat dijelaskan secara lebih rinci dengan mempertimbangkan dua faktor penting: besaran dan arah. Besaran impuls ditentukan oleh besar gaya yang bekerja pada objek dan durasi waktu di mana gaya tersebut diberikan. Semakin besar gaya dan semakin lama durasi gaya tersebut diberikan, semakin besar impuls yang dihasilkan pada objek. Dalam satuan SI, impuls diukur dalam kg.m/s. Namun, impuls juga memiliki arah yang penting. Arah impuls selalu sejalan dengan arah gaya yang diberikan pada objek. Dalam hal ini, arah impuls dapat sejajar dengan arah gerak objek atau berlawanan dengan arah gerak objek. Jika gaya dan arah impuls sejajar dengan arah gerak objek, maka impuls akan meningkatkan kecepatan objek. Namun, jika arah impuls berlawanan dengan arah gerak objek, maka impuls akan mengurangi kecepatan objek. IMPULS
FENOMENA-FENOMENA Tumbukan bola dengan dinding: Saat bola dipukul dan menabrak dinding, impuls yang dihasilkan pada bola akan membuat bola memantul kembali. Besarnya impuls akan bergantung pada gaya yang diberikan pada bola saat dipukul dan durasi waktu tumbukan bola dengan dinding. Memindahkan benda dengan daya dorong: Ketika kita mendorong sebuah benda untuk memindahkannya, gaya yang kita berikan pada benda akan menghasilkan impuls yang membuat benda bergerak. Besarnya impuls yang dihasilkan pada benda akan tergantung pada besarnya gaya dan durasi waktu gaya diberikan. Mendorong sepeda: Ketika kita mengayuh sepeda, kita memberikan gaya pada pedal sepeda yang menghasilkan impuls pada roda sepeda. Besarnya impuls yang dihasilkan pada roda akan menentukan kecepatan sepeda. Tumbukan mobil: Ketika dua mobil bertumbukan, impuls yang dihasilkan pada mobil akan mengubah momentum kedua mobil. Besarnya impuls yang dihasilkan tergantung pada kecepatan mobil dan durasi waktu tumbukan. Pendaratan roket: Saat roket mendarat di planet lain, impuls yang dihasilkan oleh mesin roket akan menentukan kecepatan pendaratan roket. Besarnya impuls yang dihasilkan harus cukup besar agar roket dapat mendarat dengan aman. Memukul bola golf: Ketika kita memukul bola golf, impuls yang dihasilkan pada bola akan menentukan jarak dan arah bola bergerak. Besarnya impuls akan tergantung pada kecepatan klub golf saat memukul bola dan durasi waktu bola berada di kontak dengan klub golf. Pendaratan para-penjelajah: Ketika para-penjelajah mendarat kembali ke bumi setelah melakukan misi di luar angkasa, impuls yang dihasilkan saat parasut terbuka akan menentukan kecepatan pendaratan para-penjelajah. Besarnya impuls yang dihasilkan harus cukup besar agar para-penjelajah dapat mendarat dengan aman Berikut adalah 7 fenomena impuls dalam fisika:
Definisi Momentum adalah sifat fisika dari sebuah benda yang terkait dengan gerakannya. Secara khusus, momentum dapat didefinisikan sebagai hasil perkalian antara massa sebuah benda dengan kecepatannya. Dengan kata lain, momentum dapat dianggap sebagai besaran vektor yang memiliki arah yang sama dengan arah gerakan benda. Rumus matematis untuk momentum adalah sebagai berikut: p = mv di mana p adalah momentum (dalam kilogram meter per detik), m adalah massa benda (dalam kilogram), dan v adalah kecepatan benda (dalam meter per detik). Satuan momentum dalam sistem internasional (SI) adalah kilogram meter per detik (kg m/s), yang dapat didefinisikan sebagai momentum yang dimiliki sebuah benda dengan massa satu kilogram yang bergerak dengan kecepatan satu meter per detik. Prinsip kekekalan momentum adalah salah satu prinsip dasar dalam fisika yang menyatakan bahwa momentum total sistem benda yang terisolasi akan tetap konstan, selama tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem. Dalam kata lain, jika dua benda bertumbukan, maka momentum total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan haruslah sama. MOMENTUM
PENGAPLIKASIAN Olahraga: Momentum memiliki peran penting dalam berbagai olahraga seperti bola basket, sepak bola, dan tenis. Saat seorang atlet berlari atau melompat, ia menghasilkan momentum yang berguna untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi atau melompat lebih jauh. Kendaraan: Momentum juga terkait dengan kendaraan seperti mobil, kereta api, dan pesawat terbang. Saat kendaraan bergerak, ia memiliki momentum yang memungkinkannya untuk menembus hambatan seperti gesekan dan angin. Namun, momentum juga harus dikelola dengan hati-hati untuk mencegah kecelakaan.3 Musik: Dalam dunia musik, momentum digunakan untuk mengukur kecepatan tempo atau ritme lagu. Semakin cepat tempo, semakin besar momentum yang dihasilkan oleh musik. Bola: Saat sebuah bola dilempar, ia memiliki momentum yang memungkinkannya untuk terus bergerak seiring dengan kecepatannya. Ini juga memungkinkan bola untuk melompat atau berbalik arah saat tumbukan dengan permukaan atau benda lain. Seni bela diri: Momentum digunakan dalam seni bela diri untuk meningkatkan kekuatan serangan dan teknik pertahanan. Fisika: Momentum adalah salah satu konsep dasar dalam fisika. Ini digunakan untuk menghitung gerakan dan interaksi benda-benda dalam sistem tertentu. Prinsip kekekalan momentum juga digunakan untuk menghitung tumbukan dan perpindahan energi dalam sistem tertentu. Pekerjaan: Saat melakukan pekerjaan seperti mengangkat atau memindahkan benda berat, momentum harus dikelola dengan hatihati. Ini termasuk penggunaan teknik yang tepat dan peralatan yang aman untuk memastikan tugas dapat dilakukan dengan efektif dan tanpa risiko cedera. Momentum memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa contoh :
PENGAPLIKASIAN Fisika: Momentum adalah salah satu konsep dasar dalam fisika. Momentum digunakan untuk mengukur seberapa sulit sebuah benda untuk dihentikan atau diubah arah geraknya. Konsep ini terkait erat dengan hukum kekekalan momentum, yang menyatakan bahwa total momentum suatu sistem tetap konstan jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem tersebut. Momentum digunakan dalam berbagai ilmu fisika, seperti mekanika, termodinamika, dan fisika nuklir. Teknik: Momentum juga memiliki banyak aplikasi dalam teknik, terutama dalam desain mesin dan kendaraan. Misalnya, momentum angin digunakan untuk memutar kincir angin dan menghasilkan energi listrik. Momentum juga terkait dengan desain mesin, seperti turbin dan kompresor, yang digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dan menggerakkan pesawat terbang. Astronomi: Momentum juga terkait erat dengan gerakan bendabenda langit, seperti planet, bintang, dan galaksi. Momentum planet, misalnya, memungkinkan mereka untuk bergerak dalam orbit mengelilingi Matahari. Momentum juga digunakan untuk mempelajari pergerakan benda-benda langit dan memprediksi peristiwa astronomi, seperti gerhana bulan dan matahari. Berikut adalah beberapa contoh aplikasi momentum di bidang fisika, teknik, dan astronomi:
HUBUNGAN MOMENTUM DAN IMPULS Henrietta Mitchell Olivia Wilson Momentum dan impuls adalah dua konsep penting dalam fisika yang sering dikaitkan satu sama lain. Keduanya membahas tentang gerakan benda, dan keduanya dapat digunakan untuk menganalisis tumbukan antar benda. Momentum adalah besaran fisika yang digunakan untuk menggambarkan kuantitas gerakan suatu benda. Momentum didefinisikan sebagai hasil kali massa benda dan kecepatannya. Secara matematis, rumus momentum adalah p = mv, di mana p adalah momentum, m adalah massa benda, dan v adalah kecepatan benda. Momentum memiliki arah dan besaran, sehingga dapat dianggap sebagai sebuah vektor. Dalam hubungan momentum dan impuls, terdapat sebuah rumus yang menghubungkan keduanya, yaitu: p = FΔt di mana p adalah momentum, F adalah gaya, dan Δt adalah waktu yang diperlukan untuk gaya tersebut diberikan. Dalam hal ini, impuls dapat dianggap sebagai perubahan momentum karena dalam rumus di atas, perubahan momentum dapat dinyatakan sebagai: Δp = p2 - p1 = FΔt Ini berarti bahwa impuls (FΔt) dapat mempengaruhi perubahan momentum (Δp), atau lebih jelasnya, gaya yang diberikan pada sebuah benda selama periode waktu tertentu akan mengubah momentum benda tersebut
Impuls, di sisi lain, adalah besaran fisika yang digunakan untuk menggambarkan perubahan momentum suatu benda. Impuls didefinisikan sebagai hasil kali gaya dan waktu selama gaya tersebut bekerja pada benda. Secara matematis, rumus impuls adalah J = FΔt, di mana J adalah impuls, F adalah gaya yang bekerja pada benda, dan Δt adalah waktu selama gaya tersebut bekerja. Seperti momentum, impuls juga memiliki arah dan besaran, sehingga dapat dianggap sebagai sebuah vektor. Karena momentum dan impuls terkait satu sama lain, maka kedua konsep tersebut memiliki hubungan matematis yang kuat. Dalam fisika, hubungan antara momentum dan impuls dapat dinyatakan dalam dua bentuk hukum: 1. Hukum Kekekalan Momentum Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa momentum total suatu sistem tetap konstan jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem tersebut. Dalam sistem tertutup, momentum total sebelum terjadinya suatu kejadian sama dengan momentum total setelah terjadinya kejadian tersebut. Dengan kata lain, momentum tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya dapat dipindahkan dari satu benda ke benda lainnya. 2. Hukum Kekekalan Impuls Hukum kekekalan impuls menyatakan bahwa impuls total suatu sistem tetap konstan jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem tersebut. Dalam sistem tertutup, impuls total sebelum terjadinya suatu kejadian sama dengan impuls total setelah terjadinya kejadian tersebut. Dengan kata lain, impuls tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya dapat dipindahkan dari satu benda ke benda lainnya.Kedua hukum ini menunjukkan bahwa momentum dan impuls adalah konsep yang sangat penting dalam fisika. Dalam berbagai situasi, seperti dalam analisis tumbukan atau perhitungan gaya pada benda yang bergerak, kita dapat menggunakan kedua konsep ini untuk menggambarkan kuantitas gerakan suatu benda dan perubahan kuantitas gerakan tersebut akibat tumbukan atau gaya yang bekerja pada benda tersebut.Dalam analisis tumbukan, momentum dan impuls digunakan untuk memprediksi perubahan kecepatan dan arah benda setelah tumbukan. Saat dua benda saling bertumbukan, momentum keduanya akan dipertahankan, sedangkan impuls akan berubah. Dalam situasi ini, momentum digunakan untuk menggambarkan kuantitas gerakan awal dan akhir dari kedua benda, sedangkan impuls digunakan untuk menggambarkan perubahan momentum.
Tidak ada kehilangan energi kinetik Kekuatan yang bekerja pada benda selama tumbukan sangat besar. Benda yang bertumbukan akan berhenti sejenak setelah bertumbukan. Energi kinetik awal dan akhir sama besarnya Ada kehilangan energi kinetik pada saat tumbukan. Benda yang bertumbukan masih memiliki energi kinetik setelah tumbukan. Ada deformasi pada benda selama tumbukan. Energi kinetik awal dan akhir berbeda besarnya. Ada kehilangan energi kinetik yang besar pada saat tumbukan. Ada deformasi yang signifikan pada benda selama tumbukan. Benda yang bertumbukan bergerak dalam arah yang berbeda setelah tumbukan. Energi kinetik awal dan akhir berbeda besarnya dan tidak ada yang sama. TUMBUKAN SEMPURNA SEBAGIAN TIDAK SAMA SEKALI TUMBUKAN
TUMBUKAN LENTING SEMPURNA Tumbukan lenting sempurna adalah suatu jenis tumbukan dimana setelah terjadi tumbukan antara dua benda, kedua benda tersebut kembali bergerak dengan kecepatan yang sama sebelum tumbukan terjadi. Artinya, energi kinetik total dari kedua benda tetap konstan sebelum dan sesudah tumbukan. Dalam tumbukan lenting sempurna, kedua benda yang bertumbukan harus memiliki koefisien restitusi yang bernilai 1, yaitu bila kedua benda dipisahkan dan kembali bergerak, kecepatan kedua benda tetap sama dengan kecepatan sebelum bertumbukan. Dalam kondisi ideal, tumbukan lenting sempurna terjadi saat tidak ada gaya gesekan yang memperlambat gerakan kedua benda. Rumus yang digunakan dalam tumbukan lenting sempurna adalah sebagai berikut: m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2 dimana: m1 = massa benda pertama m2 = massa benda kedua v1 = kecepatan benda pertama sebelum tumbukan v2 = kecepatan benda kedua sebelum tumbukan u1 = kecepatan benda pertama setelah tumbukan u2 = kecepatan benda kedua setelah tumbukan Dari rumus tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa momentum total sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap sama, serta energi kinetik total juga tetap konstan. Oleh karena itu, tumbukan lenting sempurna sering digunakan sebagai model ideal dalam pengajaran fisika.
PENGAPLIKASIAN Sepak Bola: Pada saat pemain sepak bola menendang bola, momentum bola berubah dan membuat bola bergerak ke arah yang diinginkan. Semakin besar momentum yang diberikan, semakin besar perubahan momentum yang terjadi pada bola dan semakin jauh bola bergerak. Mobil: Pada saat mobil berjalan, momentum kendaraan bertambah seiring dengan kecepatan mobil yang semakin meningkat. Ketika mobil berhenti, momentum kendaraan berkurang, dan energi yang dihasilkan akibat perubahan momentum ini akan dirasakan sebagai hentakan ketika mobil berhenti. Bola Bowling: Saat pemain memutar bola bowling, momentum yang diberikan pada bola akan mempengaruhi arah dan kecepatan bola saat menggelinding. Roket: Dalam roket, momentum dipertahankan dengan menggunakan bahan bakar yang dibakar dan dibuang dari belakang roket. Dalam proses ini, momentum bahan bakar yang dibuang ke belakang akan menghasilkan momentum yang seimbang dan menghasilkan dorongan ke depan. Olahraga Air: Momentum juga sangat penting dalam olahraga air seperti selancar dan ski air. Pada saat atlet meluncur di atas air, momentum yang diberikan pada air akan mempengaruhi kecepatan dan arah pergerakan atlet. Mesin Diesel: Dalam mesin diesel, momentum dari roda volan digunakan untuk menjaga putaran mesin tetap stabil dan mencegah mesin mati. Sistem Rem: Sistem rem pada kendaraan juga menggunakan momentum untuk menjaga stabilitas dan mencegah kecelakaan. Ketika kita menekan pedal rem, momentum yang dimiliki oleh kendaraan akan diberhentikan dan menghasilkan energi yang dirasakan sebagai hentakan ketika kendaraan berhenti. Beberapa contoh aplikasi momentum dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
INTRODUCTION Dalam tumbukan lenting sempurna, koefisien restitusi antara dua benda adalah 1, yang berarti bahwa kedua benda memantul secara sempurna tanpa ada energi kinetik yang hilang akibat gesekan. Dalam kondisi nyata, koefisien restitusi kurang dari 1, yang berarti sebagian energi kinetik hilang akibat gesekan atau deformasi benda setelah tumbukan. Dalam kehidupan sehari-hari, tumbukan lenting sempurna jarang terjadi karena biasanya ada energi yang hilang akibat gesekan atau kerusakan benda. Namun, konsep tumbukan lenting sempurna masih sangat berguna dalam banyak aplikasi praktis, seperti dalam desain tabrakan pada kendaraan untuk mengurangi cedera pada penumpang, atau dalam perhitungan dampak bola pada olahraga seperti tenis atau sepak bola. Dalam astronomi, konsep momentum dan tumbukan lenting sempurna sangat penting dalam memahami gerakan planet dan benda-benda langit lainnya. Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa momentum total sistem harus tetap konstan selama tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem tersebut. Oleh karena itu, pengamatan momentum benda langit dapat memberikan petunjuk tentang sifat dan gerakan objek tersebut dalam ruang angkasa.
TUMBUKAN LENTING SEBAGIAN Tumbukan lenting sebagian adalah jenis tumbukan antara dua benda yang terjadi ketika dua benda tersebut berinteraksi dan kemudian bergerak dalam arah yang berbeda setelah tumbukan, namun terdapat sebagian energi kinetik yang hilang selama tumbukan. Selama tumbukan lenting sebagian, benda-benda tersebut saling berinteraksi selama waktu yang singkat sehingga momentum dan energi mekanik total sistem tetap terjaga, tetapi sebagian energi kinetik hilang dalam bentuk panas, suara, atau deformasi pada benda. Dalam tumbukan lenting sebagian, koefisien restitusi (e) digunakan untuk menghitung perubahan kecepatan benda setelah tumbukan. Koefisien restitusi didefinisikan sebagai rasio kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan dibagi dengan kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbukan. Semakin kecil koefisien restitusi, semakin besar sebagian energi kinetik yang hilang selama tumbukan. Dalam tumbukan lenting sebagian, sebagian energi kinetik akan hilang selama tumbukan akibat gesekan atau deformasi benda. Koefisien restitusi dalam tumbukan lenting sebagian selalu kurang dari 1, yang berarti ada energi kinetik yang hilang selama tumbukan. Oleh karena itu, momentum total sistem tetap terjaga, namun energi kinetik total sistem akan berkurang. Dalam tumbukan lenting sebagian, kecepatan kedua benda setelah tumbukan akan berbeda, sehingga momentum kedua benda juga akan berbeda. Namun, momentum total sistem sebelum dan sesudah tumbukan tetap sama. Ketika koefisien restitusi rendah, energi kinetik benda setelah tumbukan akan lebih kecil dari energi kinetik sebelum tumbukan. Contoh dari tumbukan lenting sebagian adalah tumbukan antara bola tenis. Ketika bola tenis dipukul oleh raket, energi kinetik awal benda dan momentum sistem terjaga. Namun, ketika bola tenis bertumbukan dengan permukaan lapangan, sebagian energi kinetik hilang akibat gesekan dengan permukaan. Sehingga, bola tenis akan memantul dengan kecepatan yang lebih rendah dari kecepatan awal. Dalam aplikasi teknik, tumbukan lenting sebagian sering terjadi dalam desain mesin. Dengan memahami bagaimana energi kinetik hilang selama tumbukan, desainer dapat merancang sistem yang dapat mengurangi keausan dan kerusakan mesin akibat tumbukan.
PENGAPLIKASIAN DAN RUMUS Dalam aplikasi teknik, tumbukan lenting sebagian sering terjadi dalam desain mesin. Dengan memahami bagaimana energi kinetik hilang selama tumbukan, desainer dapat merancang sistem yang dapat mengurangi keausan dan kerusakan mesin akibat tumbukan. Dalam astronomi, tumbukan lenting sebagian juga dapat terjadi antara planet dan benda langit lainnya dalam sistem tata surya. Pengamatan dan analisis tumbukan ini dapat memberikan informasi tentang sifat dan gerakan objek tersebut dalam ruang angkasa. Untuk menghitung momentum sebelum dan sesudah tumbukan, dapat digunakan rumus: p = m x v di mana p adalah momentum, m adalah massa benda, dan v adalah kecepatan benda. Selama tumbukan lenting sebagian, momentum total sistem tetap terjaga, sehingga dapat dinyatakan dengan rumus: p awal = p akhir atau (m1 x v1) awal + (m2 x v2) awal = (m1 x v1) akhir + (m2 x v2) akhir Namun, karena energi kinetik hilang selama tumbukan, maka tidak selalu dapat dihitung dengan mudah kecepatan benda setelah tumbukan hanya dengan menggunakan hukum kekekalan momentum. Untuk menghitung perubahan kecepatan benda setelah tumbukan, dapat digunakan prinsip kekekalan energi mekanik: 1/2(m1 x v1^2) awal + 1/2(m2 x v2^2) awal = 1/2(m1 x v1^2) akhir + 1/2(m2 x v2^2) akhir Di mana v1 dan v2 adalah kecepatan masing-masing benda sebelum tumbukan dan v1' dan v2' adalah kecepatan masing-masing benda setelah tumbukan. RUMUS
TUMBUKAN LENTING TIDAK SAMA SEKALI Tumbukan lenting tidak sama sekali atau disebut juga tumbukan tidak elastis, adalah tumbukan antara dua benda di mana energi kinetik tidak dipertahankan dan tidak dikembalikan sepenuhnya ke benda-benda tersebut setelah tumbukan. Dalam tumbukan ini, energi kinetik hilang dalam bentuk energi suara, energi panas, dan deformasi benda. Dengan kata lain, energi kinetik benda-benda sebelum tumbukan tidak sama dengan energi kinetik benda-benda setelah tumbukan. Dalam tumbukan tidak elastis, benda-benda yang bertumbukan akan menempel satu sama lain atau terjadi deformasi permanen pada benda tersebut. Contohnya adalah ketika sebuah bola diluncurkan dan kemudian memantul pada permukaan yang tidak berdaya, seperti tanah. Ketika bola memantul, sebagian dari energi kinetiknya hilang karena gaya gesekan antara bola dan tanah, serta deformasi bola ketika menabrak permukaan. Dalam tumbukan tidak elastis, momentum tetap terjaga seperti pada tumbukan elastis dan sebagian dari energi kinetik awal bendabenda akan digunakan untuk mengubah bentuk benda atau menghasilkan energi panas. Dalam hal ini, persamaan momentum dapat digunakan untuk menghitung momentum sebelum dan sesudah tumbukan. Namun, karena sebagian energi kinetik hilang dalam tumbukan tidak elastis, persamaan energi kinetik tidak lagi berlaku secara penuh. Tumbukan tidak elastis ditemukan dalam banyak situasi kehidupan sehari-hari, seperti tumbukan mobil dalam kecelakaan atau ketika bola diluncurkan dan menabrak permukaan yang tidak berdaya. Perhitungan tumbukan tidak elastis dapat memberikan informasi yang berharga dalam merancang alat atau struktur yang tahan terhadap kerusakan ketika mengalami tumbukan.
PENGAPLIKASIAN Tumbukan lenting tidak sama sekali terjadi ketika dua objek bertumbukan dan keduanya kembali bergerak dengan kecepatan yang sama seperti sebelum tumbukan. Pada tumbukan ini, kinetik energi sebelum dan sesudah tumbukan sama, sehingga tumbukan ini dikenal sebagai tumbukan elastis. Tumbukan ini dapat diterapkan pada kehidupan sehari-hari, misalnya pada permainan golf atau meja billiard. Rumus tumbukan lenting tidak sama sekali adalah m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' di mana m1 dan m2 adalah massa objek pertama dan kedua, v1 dan v2 adalah kecepatan objek sebelum tumbukan, dan v1' dan v2' adalah kecepatan objek setelah tumbukan. Dalam tumbukan lenting tidak sama sekali, tidak ada energi kinetik yang hilang selama tumbukan. Sehingga, seluruh energi kinetik sebelum tumbukan dikonversi menjadi energi kinetik setelah tumbukan. Dalam hal ini, koefisien restitusi (e) adalah 1, yang berarti kinetik energi sebelum dan sesudah tumbukan sama. Contoh aplikasi tumbukan lenting tidak sama sekali adalah saat bola golf memantul dari permukaan rumput atau bola yang dipukul pada meja billiard. Pada kedua contoh tersebut, tumbukan yang terjadi tidak mengalami kehilangan energi kinetik dalam tumbukan, sehingga tumbukan tersebut dikategorikan sebagai tumbukan lenting elastis atau tumbukan tidak sama sekali.
Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian momentum dan tumbukan. Mahasiswa dapat menghitung momentum dari permainan lato-lato. Mahasiswa dapat menghitung tumbukan yang dihasilkan pada permainan lato-lato. Mahasiswa dapat memahami jenis tumbukan dan mengklasifikasikan permainan lato-lato pada jenis tumbukannya. Timbang lato-lato kemudian catat. Mainkan lato-lato, jangan lupa untuk menghitung waktu bermain lato-lato menggunakan stopwatch, kemudian catat. Videokan saat bermain lato-lato kemudian cek videonya dan hitung berapa tumbukan yang dihasilkan dalam waktu tertentu. Setelah mendapatkan catatan waktu, massa dan jumlah tumbukan, hitung kecepatan terlebih dahulu. Kemudian hitung momentum pada permainan lato-lato tersebut. A. TUJUAN 1. 2. 3. 4. B. ALAT ➢ Stopwatch ➢ Timbangan ➢ Handphone ➢ Alat tulis C. BAHAN ➢ Lato-lato (beberapa ukuran) ➢ Buku D. LANGKAH KERJA 1. 2. 3. 4. 5. B. PERCOBAAN CARI LAH KECEPATAN LATO-LATO TERSEBUT HITUNG BERAPA MOMENTUM DAN IMLUS YANG ADA AKIBAT BENTURAN LATO-LATO ULANGI PERCOBAAN UNTUK MENDAPATKAN HASIL YANG BERBEDA-BEDA TARIK KESIMPULAN DARI HASIL PERCOBAAN YANG TELAH DILAKUKAN 1. 2. 3. 4. KERJAKAN:
C. LEMBAR DATA PENGAMATAN KESIMPULAN: PEMBAHASAN: HASIL PENGAMATAN:
DAFTAR PUSTAKA Simanjuntak, M., & Sinaga, B. (2020). Penerapan Momentum dan Impuls dalam Fisika untuk Meningkatkan Pemahaman Siswa. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 9(2), 190-196. Wicaksono, A., & Kusairi, S. (2019). Analisis Kesalahan Konsep Impuls dan Momentum pada Siswa SMA. Jurnal Pembelajaran Fisika, 7(3), 189-200. Suhendra, E., Sutopo, S., & Setiawan, A. (2018). Pemahaman Konsep Momentum dan Impuls pada Siswa SMA Kelas XI. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 4(2), 104-113. Saputri, A. Y., & Admoko, S. (2017). Pengaruh Pembelajaran Berbasis Masalah pada Pemahaman Konsep Impuls dan Momentum. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika dan Terapan, 1(2), 52-59. Sunaryo, S., Purwanto, P., & Kurniawan, T. (2016). Peningkatan Pemahaman Konsep Impuls dan Momentum melalui Pendekatan Quantum Teaching. Jurnal Pendidikan Fisika dan Keilmuan, 2(1), 39-46. Nugroho, Y. S., Nugroho, S. E., & Sutopo, S. (2015). Pengaruh Pembelajaran Konvensional dan Inkuiri Terbimbing terhadap Pemahaman Konsep Impuls dan Momentum. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 11(2), 76-84. Syafrudin, S., Suhandi, A., & Hidayat, A. (2014). Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Pemahaman Konsep Impuls dan Momentum Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 1(1), 34-41. Sulistyowati, E., Yulianto, Y., & Nurhayati, T. (2013). Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis Komputer pada Materi Impuls dan Momentum untuk Meningkatkan Hasil Belajar Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika, 1(1), 31-38. Susilawati, S., Haryanto, H., & Nugroho, S. E. (2012). Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Pemahaman Konsep Impuls dan Momentum Siswa SMA. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika, 1(1), 15-22. Arifin, Z. (2011). Pembelajaran Konsep Impuls dan Momentum pada Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 7(2), 78-85.
DAFTAR PUSTAKA Fisika untuk Universitas: Dinamika Benda Tegar, Momentum, dan Impuls karya Tarsisius Surya Sigit, diterbitkan oleh Penerbit ITB pada tahun 2018. Fisika untuk SMA dan MA Kelas XII: Momentum dan Impuls karya Suyanto, diterbitkan oleh PT Grafindo Media Pratama pada tahun 2019. Fisika Dasar II: Momentum dan Impuls karya Suprijadi, diterbitkan oleh PT Remaja Rosdakarya pada tahun 2015. Fisika SMA Jilid 2: Momentum, Impuls, dan Energi karya Muhidin, diterbitkan oleh PT Intan Pariwara pada tahun 2018. Fisika Universitas Jilid 1: Dinamika, Momentum, dan Impuls karya Yohanes Surya, diterbitkan oleh PT Penerbit Erlangga pada tahun 2016. Fisika Kelas XII: Momentum, Impuls, dan Energi karya Harry Firman, diterbitkan oleh PT Bumi Aksara pada tahun 2016. Fisika Dasar II: Momentum dan Impuls karya Subagyo, diterbitkan oleh Penerbit Kanisius pada tahun 2017. Fisika Kelas XII: Momentum, Impuls, dan Energi karya Giarly Dwifany, diterbitkan oleh PT Grafindo Media Pratama pada tahun 2020. Buku Saku Fisika Dasar: Momentum dan Impuls karya Edi Purwanto, diterbitkan oleh PT Gramedia Pustaka Utama pada tahun 2020. Fisika SMA Kelas XII: Momentum, Impuls, dan Energi karya Sri Mulyani, diterbitkan oleh PT Kandel pada tahun 2019.
LKPD FLUIDA STATIS TEKANAN HIDROSTATIK Mata Kuliah: Fisika Dasar Dosen Pengampu: Mukti Hamjah Harahap, S.Si., M.Si. Rajo Hasim Lubis, S.Pd., M.Pd. Disusun Oleh Kelompok 3: Adelia Nur Virani NIM 4222421014 Andini Riswandi NIM 4221121024 Khairunnisa Hasibuan NIM4221121032 Nabilla NIM 4222121003 Kelas: B Pendidikan Fisika 2022 PRODI S1 PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2023
i KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami ucapkan kepada Allah, Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada kami, sehingga lembar LKPD ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya mungkin kami tidak akan sanggup untuk menyusun lembar LKPD ini dengan baik. Lembar LKPD yang berjudul “FLUIDA STATIS: TEKANAN HIDROSTATIS” kami susun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Fisika Dasar serta dapat diaplikasikan sebagai bahan diskusi dan bahan pembelajaran. Penyusun juga berterima kasih pada Bapak Mukti Hamjah Harahap, S.Si., M.Si., dan Bapak Rajo Hasim Lubis, S.Pd., M.Pd., selaku dosen pengampu mata kuliah Fisika Dasar yang telah memberikan tugas ini kepada kami. Kami menyadari bahwa lembar LKPD ini masih jauh dari kata sempurna. Segala kritik dan saran yang membangun selalu kami harapkan demi penyempurnaan tugas ini dikemudian hari. Semoga lembar LKPD ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Medan, 7 April 2023 Kelompok 3
ii DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................................................i DAFTAR ISI..............................................................................................................................ii FLUIDA STATIS TEKANAN HIDROSTATIK ......................................................................1 A. Dasar Teori dan Kasus....................................................................................................1 B. Tujuan .............................................................................................................................3 C. Alat..................................................................................................................................3 D. Bahan ..............................................................................................................................3 E. Langkah Kerja.................................................................................................................3 F. Hasil dan Pembahasan ....................................................................................................4 G. Kesimpulan .....................................................................................................................5 H. Pertanyaan.......................................................................................................................6
1 FLUIDA STATIS TEKANAN HIDROSTATIK A. Dasar Teori dan Kasus Pernahkah kalian menyelam? Apakah kalian pernah merasakan rasa sakit di telinga Ketika menyelam terlalu dalam? Rasa sakit pada telinga adalah salah satu pengaplikasian dari hukum 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.” Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang disebabkan oleh zat cair yang berada dalam kesetimbangan atau statis. 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. Tekanan hidrostatik bisa dikatakan bahwa pada kedalaman tertentu, tekanan tersebut akan berjumlah sama dengan hasil kali dari massa jenis fluida dengan percepatan gravitasi. Tekanan hidrostatis pada titik kedalaman berapa pun tak akan terpengaruh oleh berat air, bentuk bejana air, ataupun luasan permukaan air. Tekanan hidrostatis menekan ke seluruh arah. Satuan tekanan yakni newton per meter kuadrat (N/m2) atau Pascal (Pa). Rumus tekanan hidrostatis diformulasikan dengan: P = ρ.g.h Keterangan : P = tekanan hidrostasis ρ = masa jenis cairan g = percepatan gravitasi h = kedalaman Gambar 1.1 Tekanan Hidrostatis Jadi, apabila semakin besar jarak dari titik ukur hingga ke permukaan air, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatis yang berada pada titik tersebut. Semakin besar ketinggian air, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatis yang berada di dasar wadah. Akibatnya, air akan menyembur lebih jauh dikarenakan tekanan yang lebih tinggi. 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
2 menyelam, semakin ke bawah, kita semakin merasa ada tekanan yang membuat kepala atau telinga 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: Ptotal = P0 + Phidro Ptotal = P0 + ρ.g.h Di mana nilai P0 adalah tekanan di permukaan air yang memiliki nilai 1,01 x 105 Pa Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi terjadinya tekanan hidrostatis, yaitu: 1. Masa Jenis Zat Cair Jika massa jenis suatu zat cair makin besar massa jenis, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatisnya. Misalnya, ada tiga jenis zat cair, yaitu air, minyak, dan larutan garam yang dimasukkan ke tiga wadah yang terpisah. Saat kita menunjuk titik dengan kedalaman yang sama pada masing-masing cairan, maka efeknya akan berbeda. Tekanan hidrostatis pada titik larutan garam akan lebih besar daripada air biasa. Sementara, tekanan hidrostatis air akan lebih besar dibanding minyak. 2. Kedalaman Zat Cair (h) Kedalaman zat cair juga mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Semakin jauh suatu titik dalam zat cair dari permukaannya, maka akan semakin besar tekanan hidrostatisnya. Maksudnya, tekanan hidrostatis akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman titik zat cair. Misalnya, pada sebuah wadah diberi tiga lubang yang posisi ketinggiannya berbeda. Jarak pancaran air pada titik atau lubang yang paling bawah akan lebih jauh daripada titik yang berada si atasnya. Hal tersebut dikarenakan lubang yang paling bawah mengalami tekanan hidrostatis yang paling besar dibanding dua titik lain yang ada di atasnya. 3. Percepatan Gravitasi (g) Percepatan gravitasi juga dapat mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Percepatan gravitasi yang dikombinasikan dengan massa jenis zat cair, maka akan menghasilkan besaran berat zat cair (S). Penerapan tekanan hidrostatis dapat kita temukan pada kehidupan sehari-hari seperti Ketika kita menyelam di laut atau kolam, maka kita akan merasakan tekanan hidrostatis yang semakin besar jika kita menyelam semakin dalam. Dasar bendungan pada bagian bawah akan semakin tebal guna menahan tekanan zat cair yang semakin ke bawah semakin besar. Dalam pemasangan infus, semakin tinggi posisi botol infus, maka akan semakin besar tekanan yang terjadi. Hal ini membuat cairan infus dapat lebih mudah masuk ke aliran darah.
3 B. Tujuan Tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut: 1. Mahasiswa dapat mengetahui konsep tekanan hidrostatis 2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatis beserta rumus tekanan hidrostatis. 3. Mendemostrasikan perbedaan tekanan zat cair pada berbagai kedalaman C. Alat Teko Botol pelastik Paku Pelaster Tang Penggaris Baskom Korek api Asbak Nampan Gunting Gelas D. Bahan Air Lilin E. Langkah Kerja 1) Siapkanlah alat dan bahan yang diperlukan. 2) Ambil botol pelastik dan ukurlah panjangnya menggunakan mistar (23 cm)
4 3) Kemudian tentukanlah titik-titik yang akan dilubangi dengan jarak (3,6, dan 9 cm) sehingga diperoleh ketinggian titik 14, 17, dan 20 cm. 4) Nyalakan lilin 5) Jepit paku menggunakan tang kemudian panaskan pada lilin. 6) Setelah itu lubangilah titik-titik yang telah ditandai pada botol menggunakan paku yang telah dipanaskan. 7) Tutuplah lubang pada botol dengan menggunakan pelaster. 8) Lalu masukkan air kedalam botol hingga terisi penuh 9) Letakkanlah botol yang telah terisi pada gelas yang terbalik 10) Kemudia lepaskan pelaster secara bersamaan. 11) Hitunglah jarak penyemburan air (air yang muncrat keluar) 12) Catat hasilnya pada tabel . F. Hasil dan Pembahasan Lembar tabel pengamatan Letak Jarak Ketinggian P = ρ.g.h (ρ =1) Lubang 1 Lubang 2 Lubang 3 ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
5 ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... G. Kesimpulan ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
6 ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... H. Pertanyaan 1. Adakah pengaruh kedalaman air terhadap tekanan? Jelaskan! ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 2. Apa definisi dari tekanan hidrostatis? ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. Sebutkan faktor apa saja yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis! ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m³, dan konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 n/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah …… n/m² ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 5. Apa saja penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari? ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
7 ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA Motlan, Eidi Sihombing. 2010. FISIKA DASAR I. Bandung: Citapustaka Media Perintis. Kanginan, Marthen, 2008. Seribu Pena Fisika untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta: Erlangga Theodore H. 2003. Mekanika Fluida Jilid 2. Jakarta: Erlangga Giancoli, Douglas C. 2014. PHYSICS: PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Wangiston: Pearson Education
0 WHAT IS THERMODYNAMISC? KELOMPOK 4 1. DEA FRICILIA BR SEMBIRING 2. FEBRYANTI GINTING 3. LISNA NATALIA 4. SYALOMITA SIHITE 5. YENNI ROSANTI SINURAT TERMODINAMIKA
1 DAFTAR ISI DAFTAR ISI.......................................................................................................................................................................................1 A. Kompetensi dasar...................................................................................................................................................................2 B. Tujuan .....................................................................................................................................................................................2 C. Pengantar................................................................................................................................................................................2 D. Kegiatan ..................................................................................................................................................................................3 Kegiatan Percobaan………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………3 kegiatan Diskusi……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................................................................6
2 A. Kompetensi dasar 4.7 Membuat karya/model penerapan Huk um I dan II termodinamika berikut makna fisisnya. B. Tujuan • Menjelaskan tentang Konsep Hukum 1 Termodinamika yang dihubungkan dengan hasil percobaan. C. Pengantar H u b u ngan a n t a ra kalor d an l in gku n ga n d al am h u ku m I Termodinamika) dengan: Hubungan antara kalor yang diterima atau dilepaskan suatu sistem, us aha yang dilakukan pada sistem, serta perubahan energi dal am sistem yang ditimbulkan oleh kalor dan usaha tersebut dijelaskan dalam Hukum Pertama Termodinamika. H uk um Pertama Termodinamika adalah perluasan bentuk dari H uk um Kekekalan Energi dalam mekanika. H uk um ini menyatakan bahwa: "Jumlah kalor pada suatu sistem sama dengan perubahan energi dalam sistem tersebut ditambah usaha yang dilakukan oleh sistem." Dengan demikian, meskipun energi kalor sistem telah berubah menjadi energi mekanik (usaha) dan energi dalam, jumla h seluruh energi tersebut selalu tetap. Sec ara matem atis, H uk u m Pertama Termodina mika dituliskan sebagai berikut : Q = ∆U + W atau ∆U = Q – W Q = kalor yang diterima atau dilepaskan oleh sistem, ΔU = U2 — U1 = perubahan energi dalam sistem, dan W = usaha yang dilakukan sistem. KARAKTER LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD ) Nama kelompok : ………………… Nama siswa : 1. ……………………………… 2. ……………………………… 3. ……………………………… 4. ……………………………… Kelas : …………………… Anda juga perlu bekerjasama dalam melakukan suatu eksperimen agar mendapatkan hasil maksimal
3 1. Dari video “Meriam Karbit/Bumbung” yang ditampilkan diawal kegiatan pelajaran, ru m u s an ma sal ah yang dapat a nda b uat dari fenome na tersebut adalah : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. Berdasarkan rumus a n maslah yang anda buat tersebut, hipotesis atau jawaban sementara yang dapat ajukan adalah : … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 . Alat dan Bahan a. Balon b. Lilin c. Air d. Gelas e. Corong f. Korek Api 2 Langkah-l a ng ka h P e r c o baan a. Tiuplah balon pertama, ikat ujung balon tersebut dengan rapat ! b. Masukan air kedalam balon kedua dengan menggunakan bantuan corong ! c. Tiuplah balon kedua yang berisi air hingga ukuran/volumenya sama dengan balon pertama lalu ikat ujung balon kedua dengan rapat ! d. Letakan 2 buah lilin masing-masing kedalam sebuah gelas yang telah disiapkkan, lalu nyalakan lilin tersebut dengan korek api ! e. Letakan de ngan hati-hati ke dua buah balon tadi diatas mulut gelas yang berisi lilin dalam keadaan menyala ! D. Kegiatan KEGIATAN DISKUSI KEGIATAN PERCOBAAN
4 f. Amatilah keadaan masing-masing balon setelah di panas kan diatas lilin, ke mudian catat hasil pe ngamatan anda pada tabel hasil pengamatan ! 3 . Tabel Hasil Pengamatan 4. Analisis a. Berdasar kan kegiatan percobaan yang dilakukan, t e nt ukanl ah variabel- variabel yang terdapat dal am kegiatan percobaan ! Balon Perlakuan Hasil Pengamatan Variabel Yang dijaga constant ( variabel kontrol) Yang dimanipulasi ( variabel bebas) Yang merespon (variabel terikat)
5 b. Berdasarkan hasil percobaan yang anda lakukan, tentukanlah system dan lingkungan yang terdapat dal am percobaan tersebut ! c. Mengapa pada percobaan terdapat perbedaan antara k adaan balon pertama dan balon ke dua setelah di panas kan ? d. Apakah terdapat hubungan antara percobaan yang anda lakukan dengan konsep Hukum I Termodi namika ? Jelaskan pendapat anda! 5 . Kesimpulan a. Buatlah kesimpulan dari percobaan yang telah anda lakukan ! b. Apakah hipotesis yang Anda r umus kan sebelumnya dapat diterima atau tidak ? Jelaskan alasanya!
DAFTAR PUSTAKA Handayani, Sri. 2009. FISIKA untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Haryadi, Bambang. 2009. FISIKA untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional
LISTRIK DINAMIS LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) Dosen Pengampu: Rajo Hasim Lubis S.Pd., M.Pd Kelompok 5: 1. Dinda Farida 2. Fadila Mutia Srg 3. Nadila 4. Nafila Zahira Nama Kelompok : Anggota Kelompok : 1. 2. 3. dst Kelas :