The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by veronikapanjaitan5, 2022-09-28 05:13:11

510360-1655268493

510360-1655268493

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN  

(RPP) 

SIMULASI MENGAJAR SELEKSI PENGAJAR PRAKTIK 

Satuan Pendidikan  :   SMK Bina Dhirgantara Colomadu Karanganyar 
Mata Pelajaran  :   Fisika  
Jenjang  :   SMK 
Topik Simulasi 6  :  Fluida Dinamis 
Keterangan/Deskripsi  :   *PYMHE HMREQ MO HER TIRIVETER TVMRWMT JPYMHE HMREQ MO HEPEQ XIORSPSKM 
Alokasi Waktu  :  10 menit 
 
A. Kompetensi Inti  

KI 3 (PENGETAHUAN)  KI 4 (KETERAMPILAN) 

Memahami,  menerapkan,  menganalisis  dan  Mengolah,  menalar,  menyaji,  dan 
mengevaluasi  pengetahuan  faktual,  konseptual,  mencipta  dalam  ranah  konkret  dan 
prosedural,  dan  metakognitif  berdasarkan  rasa  ingin  ranah  abstrak  terkait  dengan 
tahunya  tentang  ilmu  pengetahuan,  teknologi,  seni,  pengembangan  dari  yang 
budaya,  dan  humaniora  dengan  wawasan  dipelajarinya  di  sekolah  secara 
kemanusiaan,    kebangsaan,  kenegaraan,  dan  mandiri  serta  bertindak  secara 
peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian,  efektif  dan  kreatif,  dan  mampu 
serta  menerapkan  pengetahuan  prosedural  pada  menggunakan metoda sesuai kaidah 
bidang  kajian  yang  spesifik  sesuai  dengan  bakat  dan  keilmuan 
minatnya untuk memecahkan masalah 

 

B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) 

Kompetensi Dasar (KD)  Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) 

3.8  Menerapkan hukum‐hukum yang  3.8.4 Membuktikan  pengaruh  kecepatan  gerak 
fluida terhadap tekanan pada fluida dinamis 
berkaitan dengan fluida statis dan  Menghitung  gaya  angkat  pada  pesawat 
dengan persamaan Bernoulli. 
dinamis  3.8.5 Menghitung  kecepatan diatas  sayap  pesawat 
dengan hukum Bernoulli. 
3.8.6 Melakukan percobaan sederhana tentang asas 
Bernoulli 
4.8  Melakukan  percobaan  sederhana  4.8.3
yang  berkaitan  dengan  hukum‐
hukum fluida statis dan dinamis 

 

C. TUJUAN PEMBELAJARAN 

1. Setelah  melakukan  percobaan  sederhana  peserta  didik  dapat  menentukan 
pengaruh  kecepatan  terhadap  tekanan  pada  fluida  dinamis  dengan  benar  dan 
mandiri. 

2. Setelah melakukan pembelajaran dengan model problem based learning peserta 
didik  dapat  menghitung  gaya  angkat  pada  pesawat  dan  kecepatan  di  atas  sayap 
pesawat dengan hukum Bernoulli dengan benar dan teliti 

3. Setelah  mempelajari  LKPD  peserta  didik  dapat  mendemonstrasikan  percobaan 
sederhana tentang asas Bernoulli dengan benar dan mandiri  













Kompetensi Dasar  IPK  Materi  Indikator Butir Soal

3.8.3.  Disajikan gambar 
Menghitung  airfoil sayap 
kecepatan diatas  pesawat, 
sayap pesawat  diketahui gaya 
dengan hukum  angkat yang 
Bernoulli.  dihasilkan, luas 
penampang dan 
kecepatan fluida 
dibawah sayap 
peserta didik 
menentukan 
besar kecepatan 
fulida di atas 
sayap. 
 

 
  
 

l  Soal  Ranah  Kunci  
4. Perhatikan gambar airfoil berikut!  Kognitif 

C3  B 
 

 
Bentuk airfoil pada gambar menghasilkan gaya 
angkat sebesar 20.000 N. Luas penampang 20 m2 
dan kecepatan fluida di bawah sayap 40 ms‐1. 

Maka kecepatan fluida di atas sayap adalah . . . . 
a. 30 ms‐1 
b. 60 ms‐1 
c. 90 ms‐1 
d. 120 ms‐1 
e. 150 ms‐1 

Penilaian Pengetahuan 

Pilihlah jawaban berikut ini dengan benar. 

URAIAN 

1. Seorang peserta didik melakukan percobaan seperti pada gambar! 

 

 

 

 

 

Diantara kedua kardus di bawah kertas ditiup kencang, maka kertas akan akan . . . . 

a. melengkung ke bawah karena diantara kardus bertekanan kecil 

b. melengkung ke bawah karena diantara kardus bertekanan besar 

c. melengkung ke atas karena diantara kardus bertekanan kecil 

d. melengkung ke atas karena diantara kardus bertekanan besar 

e. kertas terbang tidak beraturan 

 

2. Air mengalir melalui pipa 1 menuju pipa 2 kemudian menuju pipa 3. Urutan ketinggian 

permukaan dari yang paling tinggi kerendah  adalah . . . . . 

 

 

  h1  h2  h3 
 

 

  1  2  3 
 

 

 

a. h1 > h2 > h3      d. h2 > h1 > h3 

b. h1 > h3 > h2      e. h3 > h1 > h2 

c. h2 > h3 > h1 
3. Tiap sayap sebuah pesawat terbang memiliki luas penampang 25 m2. Kelajuan udara bagian 

bawah sayap adalah 50 m/s dan pada bagian atasnya 70 m/s. Jika pesawat terbang mendatar 

pada kelajuan tetap, maka gaya angkat pesawat adalah . . . . N. (ρ udara = 1 kg/m3). 

A. 30.000     D. 750.000 

B. 45.000     E. 900.000 

C. 60.000 

4. Perhatikan gambar airfoil berikut! 

 
Bentuk airfoil pada gambar menghasilkan gaya angkat sebesar 20.000 N. Luas 

penampang 20 m2 dan kecepatan fluida di bawah sayap 40 ms‐1. Maka kecepatan fluida 

di atas sayap adalah . . . . 

a. 30 ms‐1  d. 120 m s‐1 

b. 60 m s‐1  e. 150 m s‐1 

c. 90 m s‐1 

 

I. Pembelajaran Remedial dan Pengayaan 
 

a.Remedial 
Bagi  peserta  didik  yang  belum  memenuhi  kriteria  ketuntasan  minimal  (KKM), 
maka  Pendidik  bisa  memberikan  pembelajaran  lagi  terkait  indikator  yang 
belum  memenuhi KKM dan kemudian pemberian soal tambahan  

  

b.Pengayaan 
Pendidik memberikan nasihat agar tetap rendah hati, karena telah 
mencapai KKM (Kriteria Ketuntasan Minimal). Pendidik memberikan 
pengayaan dengan mencari informasi secara online tentang penerapan 
persamaan kontinuitas dan asas Bernoulli  dalam kehidupan sehari‐hari 

 

 

                                

  Karanganyar, 13 Juni 2022 
Guru Calon Pengajar Praktik 
 

 

Maulana Kafa Intifada, S.Pd 

NIP. 19881101 201101 2 014 

 

BAHAN AJAR 

Hukum Bernoulli 

 

 

 

 

 
 
 

Hukum  Bernoulli  ditemukan  oleh  ilmuwan  asal  Jerman,  yaitu  Daniel  Bernoulli.  Dari 
penemuan  ini,  Bernoulli  berhasil  menerbitkan  sebuah  buku  berjudul  Hydrodynamica  pada 
tahun  1738.  Adapun  pernyataan  Hukum  Bernoulli  adalah  jumlah  dari  tekanan,  energi  kinetik 
tiap  volume,  dan  energi  potensial  tiap  volume  di  setiap  titik  sepanjang  aliran  fluida  adalah 
sama. Artinya,  saat  aliran  fluida  meningkat,  tekanan  fluida  tersebut  akan  turun.  Dengan 
demikian,  energi  potensial  yang  dimiliki  fluida  juga  akan  turun.  Sebaliknya,  saat  kecepatan 
aliran fluida turun, tekanan fluida akan naik. 
 
Syarat Fluida pada Hukum Bernoulli 

Hukum  ini  ternyata  bisa  diaplikasikan  untuk  berbagai  jenis  aliran  fluida  asalkan  memenuhi 
syarat berikut ini. 

1. Fluidanya tidak dapat dimampatkan (incompressible). 
2. Fluidanya tidak memiliki viskositas. 
3. Aliran fluidanya tetap (steady). 
4. Aliran fluidanya berjenis laminar (tetap dan tidak membentuk pusaran). 
5. Tidak ada hilang energi akibat gesekan antara fluida dan dinding serta turbulen. 
6. Tidak ada transfer energi kalor. 

 
Persamaan Hukum Bernoulli 

Persamaan  Hukum  Bernoulli  berkaitan  dengan  tekanan,  kecepatan,  dan  perbedaan 
ketinggian fluida. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Secara matematis, Hukum Bernoulli dirumuskan sebagai berikut. 

 

 

 

Keterangan: 

P1 = tekanan di pipa 1 (N/m2);  v1 = kecepatan fluida di pipa 1 (m/s); 

P2 = tekanan di pipa 2 (N/m2);  v2 = kecepatan fluida di pipa 2 (m/s); 

ρ1 = massa jenis pipa 1 (kg/m3);  h1 = ketinggian penampang pipa 1 dari titik acuan (m); 

ρ2 = massa jenis pipa 2 (kg/m3);  h2 = ketinggian penampang pipa 2 dari titik acuan (m); 

g = percepatan gravitasi (m/s2). 

 

Penerapan Hukum Bernoulli 

Penerapan Hukum Bernoulli bisa dilihat pada benda‐benda berikut ini. 

 

1. Parfum dan obat nyamuk semprot 

Contoh  sederhana  Hukum  Bernoulli  terdapat  pada  parfum  atau  obat  nyamuk  semprot. 

Saat  menekan  parfum  parfum  ke  bawah,  cairan  bagian  bawah  akan  bergerak  dengan  kelajuan 

rendah.  Akibatnya,  tekanannya  di  cairan  bagian  bawah  akan  semakin  tinggi. Hal  itu  mampu 

mendorong  cairan  untuk  bergerak  ke  atas  melalui  selang  parfum  yang  berukuran  kecil.  Saat 

sampai  di  atas  selang,  udara  di  bagian  pengisap  akan  keluar  bersamaan  dengan  semburan 

parfum. 

 

2. Pipa venturimeter 

Pipa  venturimeter  adalah  alat  yang  digunakan  untuk  mengukur  kelajuan  aliran  zat  cair. 

Alat  ini  didesain  berbentuk  pipa  yang  mengalami  penyempitan  diameter.  Berdasarkan  ada 

tidaknya  alat  pengukur  tekanan,  venturimeter  dibedakan  menjadi  dua,  yaitu  venturimeter 

tanpa manometer dan venturimeter dengan manometer.  

Manometer  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk  mengukur  tekanan  udara  di  ruang 

tertutup.Perhatikan gambar berikut. 

Venturimeter  yang  ditampilkan  pada  gambar 

tidak  memiliki  manometer.  Oleh  karena  itu,  untuk 

menentukan  kecepatan  aliran  zat  cair  yang  masuk 

penampang 1 dan 2 dirumuskan sebagai berikut. 

Keterangan:   
A1 = luas penampang pipa 1 (m2); 
A2 = luas penampang pipa 2 (m2);  v1 = kecepatan pada penampang pipa 1 (m/s); 
g = percepatan gravitasi (m/s2).  v2 = kecepatan pada penampang pipa 2 (m/s); 
h = beda tinggi cairan pipa kecil di atas venturimeter (m) 

3. Tabung pitot 
Tabung  pitot  adalah  alat  yang  digunakan  untuk  mengukur  kelajuan  gas  di  dalam  pipa. 

Perhatikan gambar berikut. 

  
Secara matematis, laju aliran gas di dalam pipa dirumuskan sebagai berikut. 

 

Keterangan: 

v = laju aliran gas (m/s); 
 = massa jenis gas yang mengalir (kg/m3); 
’ = massa jenis cairan manometer (kg/m3); 

h = selisih ketinggian antara dua kolom cairan manometer (m); serta 

g = percepatan gravitasi (m/s2). 

 

4. Gaya angkat pesawat 

Bagaimana  pesawat  itu  bisa  terbang  mengudara?  Sementara  massa  pesawat  sangat 

besar.  Pesawat  bisa  terbang  karena  adanya  gaya  angkat  pesawat  di  bagian  sayapnya.  Syarat 

pesawat  bisa  terbang  yaitu  gaya  angkat  pesawat  harus  lebih  besar  daripada  berat  pesawat  itu 

sendiri. Secara matematis, gaya angkat pesawat dirumuskan sebagai berikut. 

 

Keterangan: 

v1 = kecepatan aliran udara di bawah sayap (m/s); 

v2 = kecepatan aliran udara di atas sayap (m/s); 

A = luas penampang sayap (m2); 

ρ = massa jenis udara (kg/m3); 

F1 – F2 = gaya angkat pesawat (N). 

 

Prinsip Kerja Pesawat Terbang (Hukum Bernoulli) 

Prinsip  Bernoulli adalah  sebuah  istilah  di  dalam mekanika  fluida yang  menyatakan 

bahwa  pada  suatu  aliran fluida,  peningkatan  pada  kecepatan  fluida  akan  menimbulkan 

penurunan  tekanan  pada  aliran  tersebut.  Prinsip  ini  sebenarnya  merupakan  penyederhanaan 

dari  Persamaan  Bernoulli  yang  menyatakan  bahwa  jumlah  energi  pada  suatu  titik  di  dalam 

suatu  aliran  tertutup  sama  besarnya  dengan  jumlah  energi  di  titik  lain  pada  jalur  aliran  yang 

sama.  

Penerapan Hukum Prinsip Bernoulli dalam pesawat terbang 
Penampang  sayap  pesawat  terbang  memiliki  bagian  belakang  yang  lebih  tajam  dan 

sisi bagian  atasnya  lebih  melengkung daripada  sisi  bagian  bawahnya.  Bentuk  sayap  tersebut 
menyebabkan  kecepatan  aliran  udara  bagian  atas  lebih  besar  daripada  di  bagian  bawah 
sehingga tekanan udara di bawah sayap lebih besar daripada di atas sayap. Hal inimenyebabkan 
timbulnya  gaya  angkat  pada  sayap  pesawat.  Agar  gaya  angkat  yang  ditimbulkan  pada  pesawat 
semakin  besar,  sayap  pesawat  dimiringkan  sebesar  sudut  tertentu  terhadap  arah  aliran  udara. 
Perhatikanlah 
(a) Ketika sayap pesawat horizontal, sayap tidak mengalami gaya angkat. 

 
 
(b)Ketika sayap pesawat dimiringkan, pesawat mendapat gaya angkat sebesar F1 – F2 

 

dengan: 

 F1 – F2 = gaya angkat pesawat terbang (N), 

 A= luas penampang sayap pesawat (m2), 

v1= kecepatan udara di bagian bawah sayap (m/s), 

v2= kecepatan udara di bagian atas sayap (m/s), dan 

ρ = massa jenis fluida (udara). 

 

Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang merupakan salah satu contoh Hukum Bernoulli. 

Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang 

sedang mengangkasa . 

1. Berat Pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi Bumi 

2. Gaya angkat yang dihasilkan oleh kedua sayap pesawat 

3. Gaya ke depan yang disebabkan oleh mesin pesawat 

4. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gerakan udara. 

 
 
Pesawat  bisa  terbang  karena  ada  momentum  dari  dorongan  horizontal  mesin  pesawat 
(Engine),  kemudian  dorongan  engine  tersebut  akan  menimbulkan  perbedaan  kecepatan  aliran 
udara dibawah dan diatas sayap pesawat . Kecepatan udara diatas sayap akan lebih besar dari 
dibawah sayap di karenakan jarak tempuh lapisan udara yang mengalir di atas sayap lebih besar 
dari  pada  jarak  tempuh  di  bawah  sayap,  waktu  tempuh  lapisan  udara  yang  melalui  atas  sayap 
dan  di  bawah  sayap  adalah  sama  .  Menurut  hukum  Bernoulli,  kecepatan  udara  besar 
menimbulkan tekanan udara yang kecil . sehingga tekanan udara di bawah sayap menjadi lebih 
besar dari sayap pesawat bagian atas. Sehingga akan timbul gaya angkat (Lift) yang menjadikan 
pesawat itu bisa terbang. 
 

                                                                                                            
Gaya angkat pada sayap pesawat terbang dengan menggunakan persamaan bernoulli. 
Penampang  sayap  pesawat  terbang  mempunyai  bagian  belakang  yang  lebih  tajam  dan  sisi 
bagian  yang  atas  lebih  melengkung  daripada  sisi  bagian  bawahnya.  Bentuk  ini  menyebabkan 
aliran udara di bagian atas lebih besar daripada di bagian bawah (v2 > v1). 
Dari persamaan Bernoulli kita dapatkan : 
            Dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa pesawat terbang dapat terangkat ke atas 
jika gaya angkat pesawat lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, apakah suatu pesawat dapat 
terbang  atau  tidak  tergantung  dari  berat  pesawat,  kelajuan  pesawat,  dan  ukuran  sayapnya. 
Makin  besar  kecepatan  pesawat,  makin  besar  kecepatan  udara,  dan  ini  berarti  gaya  angkat 
pesawat  makin  besar.  Demikian  pula,  makin  besar  ukuran  sayap,  semakin  besar  pula  gaya 
angkatnya. 
            Supaya  pesawat  dapat  terangkat,  gaya  angkat  harus  lebih  besar  daripada  berat 
pesawat     (  F1 ‐  F2 >  mg  ).  jika  telah  berada  pada  ketingian  tertentu  dan  pilot  ingin 
mempertahankan  ketingianya  (  melayang  di  udara),  maka  kelajuan  pesawat  harus  diatur 
sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan gaya berat pesawat ( F1 ‐ F2 = mg ). 

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Materi  : Azas Bernoulli  

Tujuan  : Menggunakan  persamaan  Bernoulli  dalam menyelesaikan permasalahan 

kehidupan sehari‐hari setelah berdiskusi dengan demonstrasi sederhana. 

  

Kegiatan Pembelajaran 

1.  Peserta didik dibagi dalam kelompok yang terdiri dari 5‐6 peserta didik. 

2.  Peserta didik menerima dan mempelajari LKPD. 

3.  Setiap kelompok melakukan percobaan. 

4.  Peserta didik dalam kelompok berdiskusi menyelesaikan soal diskusi. 

5.  Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi di depan kelas. 

 

Pertanyaan Pendahuluan 
Bagaimana pesawat terbang dapat terbang mengudara? 
 
Percobaan 1 
1. Alat dan Bahan:  

a. Beberapa lembar kertas tipis 
b. 2 kardus pengganjal dengan ketebalan sama 
2. Langkah Kerja 
Percobaan 1 
Letakkan  lembaran  kertas  utuh di  atas  dua  kardus pengganjal yang  terpisah  dalam  jarak 
sekitar 20  cm.  Kemudian  tiuplah bawah kertas(lorong) 
 
Kertas            Kardus 
 
 
Apa yang terjadi pada kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
Bagaimana kecepatan fluida(udara/angin) di bawah kertas, jika dibandingkan di atas kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
Bagaimana tekanan fluida(udara/angin) di bawah kertas, jika dibandingkan di atas kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
 
 
 

Percobaan 2 
Peganglah    ujung  potongan  lembar  kertas  seperti 
pada gambar, kemudian tiuplah bagian atas kertas! 
 
 
 
 
Apa yang terjadi pada kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
Bagaimana kecepatan fluida(udara/angin) di bawah kertas, jika dibandingkan di atas kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
Bagaimana tekanan fluida(udara/angin) di bawah kertas, jika dibandingkan di atas kertas? 
Jawab :............................................................................................................................................ 
 
Diskusi 

1. Bagaimana kesimpulanmu dari dua percobaan tersebut? 
Jawab : 
  

  

2. Gambarkan  aliran  udara  pada  airfoil(potongan  sayap  pesawat)  yang  bergerak  dengan 
kecepatan tetap, lengkapi keterangan berikut! 
Kecepatan fluida atas______________________   
Kecepatan fluida bawah____________________   
Karena__________________________________   
  
Tekanan fluida atas________________________  
Tekanan fluida bawah______________________  
Menyebabkan____________________________   
  
 
Kecepatan fluida atas______________________   
Kecepatan fluida bawah____________________   
Karena_________________________________   
  
Tekanan fluida atas_______________________   
Tekanan fluida bawah_____________________   
Menyebabkan___________________________   
  
 
Kecepatan fluida atas______________________   
Kecepatan fluida bawah____________________   
Karena__________________________________   
  
Tekanan fluida atas________________________  
Tekanan fluida bawah______________________  
Menyebabkan____________________________   
 
 
 
 
 
  

3. Bagaimana bunyi azas Bernoulli? 
Jawab :_______________________________________________________________________ 

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 

Tuliskan persamaan dari azas Bernoulli pada penerapan gaya angkat pesawat terbang! 

Jawab :_______________________________________________________________________ 

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

  

4. Bagaimana prinsip pesawat terbang dapat terbang di angkasa berdasarkan azas Bernoulli? 
Jawab :_______________________________________________________________________ 

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 

  

Soal Latihan! 
Tiap  sayap  sebuah  pesawat  terbang  memiliki  luas  penampang  25  m2.  Kelajuan  udara  bagian  bawah  sayap 
adalah 40 m/s dan bagian atasnya 70 m/s. Hitunglah gaya angkat yang dialami pesawat(ρ udara = 1 kg/m3).

  

  

Perhatikan gambar berikut. 
Agar mobil dapat melaju cepat dan stabil (tidak terangkat),  jelaskan syaratnya . . . . 

  PA 
 
  VA 
  PB 

  
 

V  B   

   

 

  

  

  

  

  

 


Click to View FlipBook Version