E-MODUL FLUIDA STATIS

1 E-MODUL FISIKA STEAM PENYUSUN IDA OKTOVINA YAUNG UNTUK SMA/MA KELAS XI SEMESTER 1 E-MODUL FISIKA PBL-STEAM MAGISTER PENDIDIKAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS CENDERAWASIH FLUIDA STATIS

2 MATERI FLUIDA STATIS Untuk SMA Kelas XI Semester 1 Judul : E-Modul Fisika Pendekatan STEAM Pada Materi Fluida Statis Tahun : 2024 Penulis : Ida Oktovina Yaung Tim Validator : Prof. Dr. Tiurlina Siregar, M.Si Dr. Virman, MT Drs. Albert Lumbu, M.Si Desain Cover : Ida Oktovina Yaung Desain Layout : Ida Oktovina Yaung Desain Sampul: Ukuran kertas A4 21 x 29,7 cm, font times New Roman ukuran font 16, calibri (body) ukuran fot 16-22, Barlow Seni Condesed ukuran font 66, ilustrasi kapal sinabung Desain Isi: E-Modul berisi 75 halaman, menggunkan kertas cover tebal berukuran A4 21 x 29,7 cm, pencetakan booklet PDF, font Times Roman, ukuran font 14 -16, spasi paragraf 1,5

3 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus karena atas kasih dan penyertaann-Nya, sehingga e-modul fisika model Problem Based Learning pendekatan STEAM pada materi Fluida Statis untuk SMA/MA kelas XI dapat terselesaikan. Modul pembelajaran ini menggunakan Model PBL (Problem Based Learning) pendekatan STEAM. E-Modul PBL berbantuan STEAM merupakan wahana membanguan aktivitas pembelajaran dengan tantangan kompleksitas materi fisika dan perkembangan peserta didik dalam mengurangi perkembangan IPTEK maju. E-modul pembelajaran disusun dengan mempertimbangkan karateristik peserta didik, keragaman latar belakang siswa, potensi, sarana dan prasarana yang ada di sekolah yang dikembangkan oleh guru berdasarkan kebutuhan. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan emodul ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi perbaikan dan kesempurnaan e-modul ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai fihak yang tlah membantu proses penyelesaian e-modul ini. Penulis berharap semoga emodul ini dapat memberikan manfaat bagi pengguna. Penulis Ida Oktovina Yaung

4 DAFTAR ISI HALAMAN COVER.................................................................................1 HALAMAN DESAIN................................................................................2 KATA PENGANTAR.................................................................................3 DAFTAR ISI..............................................................................................4 DAFTAR GAMBAR..................................................................................6 DAFTAR VIDEO.......................................................................................7 PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODUL UNTUK PESERTA DIDIK...8 PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODUL UNTUK PESERTA GURU...8 CAPAIAN PEMBELAJARAN (CP).........................................................9 INDIKATOR TUJUAN PEMBELAJARAN (IKTP) ..............................9 PETA KONSEP........................................................................................10 POFIL PELAJAR PANCASILA...................................................................11 PENJELASAN STEAM...................................................................................12 KONSEP PRASYARAT...................................................................................13 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1...................................................................14 1. Fluida......................................................................................................14 2. Massa Jenis.............................................................................................15 3. Tekanan...................................................................................................16 4. Tekanan Hideostatik................................................................................17 5. Lembar Kerja Peserta Didik ( LKPD) Tekanan Hidrostatis...................23 6. Tes Sumatif Kegiatan Pembelajaran 1....................................................29 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2...................................................................35 1. Hukum Pascal.........................................................................................35 2. Lembar Kerja Peserta Didik ( LKPD) Hukum Pascal............................40 3. Hukum Archimedes................................................................................44 4. Aplikasi Hukum Archimedesdalam kehidupan sehari-hari....................46 5. Tes Sumatif Kegiatan Pembelajaran 2....................................................55 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3...................................................................61 1. Kapilaritas...............................................................................................61

5 2. Lembar Kerja Peserta Didik ( LKPD) Kapilaritas................................64 3. Viskositas..............................................................................................67 4. Lembar Kerja Peserta Didik ( LKPD) Viskositas.................................70 5. Tes Sumatif Kegiatan Pembelajaran 3..................................................73 GLOSARIUM................................................................................................78 DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................79 TENTANG PENULIS....................................................................................80

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 1 : Fluida dalam Kehidupan............................................................14 Gambar 2 : Fluida Statis dalam wujud zat cair dan gas................................15 Gambar 3 : Perbedaan Massa Jenis Air.........................................................15 Gambar 4 : Paku ditekan dengan gaya yang sama........................................16 Gambar 5 : Tekanan hidrosrtatis pada gelas yang berukuran berbeda.....................................................................17 Gambar 6 : Tekanan hidrostatis pada wadah yang berlubang.......................18 Gambar 7 : Tekanan hidroostatis pada penyelam.........................................19 Gambar 8 : Nanometer..................................................................................20 Gambar 9 : Barometer...................................................................................21 Gambar 10 : Bejana U berhubungan .............................................................21 Gambar 11 : Penyelam Jayapura gelar upacaya bendera di dasar laut..........23 Gambar 12 : Mobil diangkut mesin hidrolik..................................................35 Gambar 13 : Benda yang timbang diudara....................................................44 Gambar 14: Benda Mengapung.....................................................................45 Gambar 15: Benda Melayang........................................................................46 Gambar 16: Benda Tenggelam......................................................................46 Gambar 17 : Hidrometer...............................................................................46 Gambar 18 : Kapal Laut...............................................................................47 Gambar 19 : Kapal Selam............................................................................47 Gambar 20 : Balon diudara..........................................................................48 Gambar 21 : Peristiwa kapilaritas pada pipa kapiler...................................58 Gambar 22 : Peristiwa Viskositas................................................................63 Gambar 23 : peristiwa Viskositas yang mengalami gaya gesek..................63

7 DAFTAR VIDEO Video 1 : Massa Jenis, tekanan hidrostatis dan hukum Hidrostatis..................................................................................21 Video 2 : Hukum Pascal............................................................................38 Video 3 : Dongkrak Hidrolik sederhana....................................................38 Video 4 :Hukum Archimedes....................................................................49 Video 5 : Peristiwa kapilaritas..................................................................57 Video 6 : Tegangan Permukaan Zat Cair..................................................64

8 PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODUL 1. Berdoalah terlebih dahulu sebelum membaca atau membaca atau mempelajari e-modul ini secara agama dan keyakinan masingmasing sehingga diberikan kemudahan dalam memahami materi 2. Bacalah terlebih dahulu kompetensi dasar, peta konsep, dan tujuan pembelajaran yang akan dibahas dalam e-modul sebelum membaca materi. 3. Perhatikan gambar maupun vidio yang terdapat pada e-modul dengan seksama untuk mendukung pemahaman materi. 4. Bertanyalah kepada guru atau temanmu jika terdapat materi yang sulit dipahami atau kurang jelas agar diberikan arahan. 5. Catatlah istilah yang penting dalam e-modul ini sehingga istilah tersebut mudah di ingat. PETUNJUK GURU 1. Bimbinglah peserta didik untuk berdoa terlebih dahuliu sebelum mempelajari e-modul ini 2. Memberikan motivasi kepada peserta didik dan suasana nyaman pada saat pembelajaran 3. Jelaskan petunjuk dalam melaksanakan pembelajaran menggunakan emodul 4. Jelaskan kegiatan yang harus dilakukan peserta didik baik secara kelompok maupun individu 5. Catatlah hal yang penting dalam proses pembelajaran menggunakan emodul tersebut. PETUNJUK PESERTA DIDIK

9 CAPAIAN PEMBELAJARAN (CP) 1.Menerapkan hukum- hukum fluida statis dalam kehidupan sehari hari. 2.Merencanakan dan melaksanakan percobaan yang memanfaatkan sifat- sifat fluida statis, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya. INDIKATOR TUJUAN PEMBELAJARAN (IKTP) 1.Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan Hidrostatis. 2. Menganalisis konsep penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari- hari. 3.Menganalisis penerapan konsep hukum Pascal dalam kehidupan sehari- hari. 4.Menganalisis variabel-variabel yang mempengaruhi gaya apung pada suatu Benda yang tercelup dalam fluida. 5. Menganalisis penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari 6. Menerapkan konsep kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari 7.Mengidentifikasi besaran-besaran yang terdapat dalam Viskositas 8.Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi Viskositas 9. Melakukan eksperimen virtual tekanan hidrostatis menggunakan aplikasi PHET untuk menganalisi besaran-besaran fisis yang mempengaruhi tekanan hidrostatis. 10.Melakukan eksperimen sederhana dan diskusi peserta didik mampu Menganalisis pengaruh massa jenis fluida dan volume benda terhadap gaya angkat suatu zat cair dengan baik dan benar. 11.Melalui percobaan sederhana dan diskusi peserta didik mampu mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas suatu fluida dengan baik dan benar.

10 PETA KONSEP Kata Kunci • Fluida • Massa Jenis • Takanan • Tekanan Hidrostatis • Hukum Archimedes • Kapilaristas • Adhesi • Kohesi • Viskositas

11 PROFIL PELAJ PANCASILA Beriman, Bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, dan berakhlak mulia Pelajar yang berahlak dalam hubungannya dengan Tuhan Yang maha Esa, Memahami Ajaran agama dan menerapkan dalam kehidupannya sehari-hari. Bernalar Kritis Pelajar yang bernalar Kritis Mampu secara Objektif Memproses informasi baik Kualitatif maupun kuantitatif Berkebinekaan Global Pelajar yang mempertaHankan Budaya luhur, lokalitas dan identifikasi, dan tetap berfikiran terbuka dalam berintegrasi terhadap budaya lain Bergotong Royong Pelajar yang memiliki Kemampuan untuk Melakukan kegiatan Bersama-sama dengan Suka rela Mandiri Pelajar yang Bertanggung jawab Atas proses dan Hasil belajarnya Kreatif Pelajar yang kreatif Mampu memodifikasi dan menghasilkan sesuatu yang original, bermakna, bermanfaat, dan berdampak

12 STEAM science Technology Enginering Art Mathematic Kemampuan mengidentifikasi suatu informasi ilmiah dan mengaplikasikannya ke dalam kehidupan sehari-hari yang berperan sebagai solusi Kemampuan mengidentifikasi suatu informasi ilmiah dan mengaplikasikannya kedalam kehidupan sehari-hari yang berperansebagai solusi Kemampuan mengembangkan teknologi dengan desain yang lebih kreatif dan inovatif melalui penggabungan berbagai disiplin ilmu Kemampuan menyelesaikan suatu informasi ilmiah dengan cara kreatif Kemampuan analisis dan menyampaikan ide, rumusan, dan menyelesaikan masalah dengan cara matematika dalam pengaplikasiannya.

13 Konsep Prasyarat Guru sebaiknya mengingatkan dan memastikan bahwa peserta didik telah menguasai konsep-konsep prasyarat sebelum mempelajari materi Fluida Statis. Hal ini untuk memudahkan peserta didik dalam proses belajarnya mengenai materi yang akan dibahas. Test prasyarat dalam berupa tes testulis maupun tes lisan (tanya jawab) yang dilakukan di awal pembelajaran. Konsep prasyarat yang sebaiknya dikuasai oleh peserta didik yaitu: 1. Konsep dasar gaya 2. Zat dan wujudnya 3. Tekanan Rincian Kegiatan Pembelajaran Kegiatan pembelajaran dalam e-modul dirincikan menjadi tiga bagian, yaitu: 1. Kegiatan pembelajaran I terdiri dari tekanan hidrostatis dan hukum pokok hidrostatis. 2. Kegiatan pembelajaran II terdiri dari hukum Archimedes dan hukum pascal serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. 3. Kegiatan pembelajaran III terdiri dari kapilaritas dan viskositas fluida.

14 1. Melalui kegiatan pembelajaran menggunakan model probleam Based learning pendekatan STEAM peserta didik mampu menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dengan baik dan benar. 2. Melalui eksperimen virtual menggunkan PHET Simulation dan diskusi peserta didik mampu menganalisis besaran-besaran fisis yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dengan baik dan benar 3. Melalui eksperimen virtial menggunkan PHET Simulation dan diskusi peserta didik mampu menganalisis konsep penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari dengan baik dan benar Fluida a. Menyiram Tanaman b. Ban mobil Bocor Gambar 1. Fluida dalam Kehidupan Fluida sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada saat mandi, mencuci, menyiram tanaman, ban bocor, dan masih banyak lagi aktivitas yang melibatkan fluida. Kegiatan Pembelajaran 1 Tekanan Hidrostatis Fluida adalah segala zat yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan zat gas. 1. Tujuan Pemebelajaran Uraian Materi E-Modul Fluida Statis

15 FLUIDA STATIS a. Fluida zat cair b. Fluida zat gas Gambar 2. Fluida Statis dalam wujud zat cair dan gas 1. MASSA JENIS Massa jenis (densitas) merupakan sifat yang dimemiliki oleh bahan. Massa jenis diartikan sebagai perbandingan massa per satuan Volume. Simbol dari massa jenis ini adalah (dibaca “rho”). sebuah benda dikatakan homogen bila massa jenisnya sama jenisnya sama pada setiap bagiannya. Maka bila sebuah benda homogen memilik massa m dan volume (V) massa jenisnya mengikuti persamaan matematika: = cience problem Keterangan: ρ = massa jenis (kg/m3 ) m = massa (kg) V = Volume (m3 ) Fluida Statis adalah fluida dalam keadaan diam atau tidak mengalir Massa jenis dapat digunakan untuk mengetahui apakah benda dapat mengapung dipermukaan air. Minyak goreng memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis air. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Bagaimana peran massa jenis dalam menjawab persoalan tersebut Gambar 3 perbedaan massa jenis air dan minyak E-Modul Fluida Statis

16 Contoh Soal 2. Tekanan Gambar 4. Paku ditekan dengan Gaya F yang sama oleh palu perhatikan tekanan yang diberikan pada sebuah paku oleh palu dan jari tangan seperi pada gambar 4. Berdasarkan gambar diatas, mengapa paku bisa tertancap kedalam tembok oleh palu? Hal ini dapat terjawab melalui materi tekanan yang akan dipelajari. Tekanan selalu terkait dengan gaya yang besar selalu dihasilkan oleh gaya yang besar dan sebaliknya. Namun, pengertian tekanan tidak hanya sampai disini. Terdapat perbedaan hasil tekanan yang diberikan oleh benda yang memiliki ujung runcing/ tajam dengan benda yang memiliki ujung tumpul (Fery Widianto, 2022). Paku dan palu yang berada pada tangan menekan tembok dengan gaya F yang sama, tetapi jarum dapat tertancap kedalam tembok. Dari sini terlihat pada luas permukaan yang dikenai gaya juga berpengaru terhadap tekanan. Luas permukaan yang tajam menghasilkan tekanan yang lebih besar dari pada luas permukaan tumpul. Berdasakan hal Berapa massa jenis balok yang memiliki massa 2000 kg dan volume 2 m3 ? Penyelesaian: Diketahui: m = 2000 kg v = 2 m3 Ditanya: ρ ? Jawab = = 2000 2 3 = 1.000 kg/m3 E-Modul Fluida Statis

17 tersebut, dapat simpulkan bahwa tekanan sebanding dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas permukaan. = ........(1.1) Contoh: 3. Tekanan Hidrostatik Gambar 5. Tekanan hidrostatis pada gelas yang ukurannya berbeda Sumber. https://www.yuksinau.id/tekanan-hidrostatis/ Keterangan P = Tekanan ( N/m2 Pa ) F = Gaya (N) V = Luas bidang tekanan (m2 ) Yohanes mendorong gerobak dengan kedua tangannya dan membutuhkan gaya sebesar 90 Newton. Apabila luas permukaan sebuah telapak tangan adalah 150 cm maka tekanan yang diberikan Yohanes pada gerobak sebesar...... Penyelesaian : Diketahui: F = 90 Newton A = 150 cm2 = 0,015 m2 Ditanya: P....? Satuan tekanan yang sering digunakan: 1 bar = 105 Pa 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,01 bar = 1,01 x 105 Pa Mathematic E-Modul Fluida Statis

18 Berdasarkan gambar di atas, jika diperhatikan dari bentuk gelasnya terlihat bahwa tekanan hidrostatis pada gelas tersebut sama. Setelah mempelajari sub materi ini, peserta didik diharapkan mampu menganalisis penomena tersebut. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan oleh air ke semua arah pada titik ukur manapun akibat adanya gaya gravitasi. Tekanan hidrostatis akan meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman diukur dari permukaan air (Nova Priyana Lestari, 2018). Gaya Gravitasi, berat partikel air akan menekan partikel dibawahnya, dan begitu pula partikel-partikel air dibawahnya akan saling menekan hingga diatas. Jadi, semakain dalam kita menyelam dari permukaan air, maka akan semakin banyak volume air yang ada pada tubuh kita (tekanan hidrostatis) akan semakin besar. Secara umum dirumuskan: .......... (1.2) Keterangan: Ph = tekanan hidrostatis (Pa) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3 ) g = massa jenis zat cair (m/s2 ) h = kedalaman zat cair dari permukaan (m) Jadi semakin besar jarak titik ukur dengan permukaan air maka akan semakin besar tekanan hidrostatis pada titik tersebut. Fenomena ini dapat dilihat pada gambar dibawah dimana semakin besar ketinggian air, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatis di dasar bejana. Akibatnya, air akan muncrat lebih jauh pada bejana sebelah kanan karena tekanan yang lebih tinggi dibandingkan bejana di sebelah kiri. Gambar 6. Tekanan hidrostatis pada wadah berlubang Ph = ρ g h E-Modul Fluida Statis

19 Tekanan mutlak (P) adalah penjumlahan tekanan yang terdapat dalam suatu zat (P0) ditambah dengan tekanan luar (Patm). Tekanan mutlak zat cair P = P0 + ρ g h ...... (1.3) Tekanan gaugue (alat ukur) P = P gauge + P0 .......(1.4) Keterangan: P0 = tekanan luar (Pascal atau atm) Agar dapat lebih memahami prinsip kerja tekanan, perhatikan gambar di bawah ini! Gambar 7. Tekanan hidrostatis pada penyelam ✓ Tekanan total yang diterima oleh si pemancing adalah sebesar tekanan (Patm) (kita senantiasa menerima tekanan atmosfer setiap saat), sehingga: P1 = Patm ✓ Tekanan total yang diterima penyelam bertangki kuning adalah sebesar tekanan atmosfer ditambah tekanan hidrostatis pada kedalaman h2, sehingga: P2 = ρ g h2 + Patm ✓ Tekanan total yang diterima penyelam bertangki merah adalah sebesar tekanan (Patm)ditambah tekanan hidrostatis pada kedalaman h3, sehingga: P3 = ρ g h3 + Patm Karena h3 > h2, maka P3 >P2 E-Modul Fluida Statis

20 Contoh Soal Hukum pokok hidrostatika menyatakan semua titik yang terletak pada satu bidang datar dalam satu jenis zat cair memiliki tekanan yang sama. P1 = P2 ρ1h1 = ρ1 h2 Tekanan alat ukur, manometer terbuka P = P0 + ρ g h Gambar 8. Manometer terbuka Tekanan alat ukur barometer P = ρ g h Seekor ikan pada kedalaman 5 cm dari permukaan air sebuah danau. Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2 , Tentukan : a.Tekanan hidrostatis yang dialami ikan b.Tekanan total yang dialami ikan! Penyelesaian: Diketahui: h = 5 m = 1.000 kg/m3 P0 = 1 atm = 1 x 105 N/m2 Ditanya P dan Ptotal...? Jawab: E-Modul Fluida Statis

21 Gambar 9. Barometer Tekanan bejana U berhubungan ρ1 h1 = ρ2 h2 Gambar 10. Bejana U berhubungan Untuk memperjelas pemahaman kalian dalam mempelahari tekanan hidrostatis silakan simak video pembelajaran Hidrostatis dibawah ini! Video 1. Video pembelajaran Massa jenis, tekanan hidrostatis dan hukum hidrostatis Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=wdXrw0HDVhY E-Modul Fluida Statis

22 Rangkuman 1. Massa Jenis didefinisikan sebgai perbandingan massa pervolume. 2. Tekanan didefinisikan sebagai besar gaya yang bekerja pada permukaan benda tiap satuan secara matematis ditulis = 3. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada benda disebabkan oleh berat zat cair. Secara matemati ditulis P =ρ g h 4. Hukum pokok hidrostatis yaitu : Tekanan “Tekanan hidrostatik di semua titik yang terletak pada satu bidang mendatar di dalam satu jenis zat cair besarnya sama”. E-Modul Fluida Statis

23 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) (TEKANAN HIDROSTATIS ) 1. Melalui kegiatan pembelajaran menggunakan model problem based learning pendekatan STEAM peserta didik mampu menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dengan baik dan benar 2. Melalui eksperimen virtual menggunkan PHET Simulation dan diskusi peserta didik mampu menganalisis besaran-besaran fisis yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dengan baik dan benar 3. Melalui eksperimen virtual menggunkan PHET Simulation dan diskusi peserta didik mampu menganalisis konsep penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari dengan baik dan benar Perhatikan gambar dibawah ini! Gambar 11. Penyelam Jayapura gelar upacara bendera di dasar laut Sumber:https://kaltim.antaranews.com/rilispers/3683457/46-penyelam-jayapura- gelar-upacara-bendera-di-dasar-laut 1. Tujuan Pembelajaran 2. Orientasi Masalah E-Modul Fluida Statis

24 Berdasarkan gambar 11 apa saja yang bisa kalian lihat? Jelaskan fenomena apa yang terjadi berdasarkan gambar tersebut! 1. Buatlah rumusan masalah berdasarkan gambar 11 2. Buatlah hipotesisi yang sesuai dengan rumusan masalah, yang telah kalian buat! Untuk membuktikan hipotesis yang telah kalian buat, kalian perlukan melakukan penyelidikan. Petunjuk Penyelidikan 1. Lakukan eksperimen sesuai dengan petunjuk yang terdapat pada link berikut https://phet.colorado.edu/in/simulations/under-pressure 2. Jawablah semua pertanyaan yang disajikan ! Alat dan Bahan Laptop/HP Phet Simulation: Fluida Pressure and Flow 3. Mengorganisasikan Peserta Didik dalam Belajar 4. Membimbing Penyelidikan Individu Maupun Kelompok E-Modul Fluida Statis

25 Prosedur Kerja: 1. Buka phet simulation pada link https://phet.colorado.edu/sims/html/underpressure/latest/under-pressure%20in.html 2. Klik ruler and grid 3. Tarik kran air sampai penuh Eksperimen 1: Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatis 4. Atur besar massa jenis zat cair 1000 kg/m3 untuk air 5. Klik off pada bagian Atmosphere 6. Ukur tekanan zat cair dengan menarik pressure meter pada kedalaman 1 m 7. Catat nilai kedalaman (h) dan tekanan total (P) yang terukur dalam tabel hasil pengamatan 8. Klik on ada bagian atmosfere, kemudian catat tekanan tottal (P) yang terukur 9. Lakukan kembali langkah 5, 6 dan 7 dengan kedalaman 2m dan 3m Eksperimen 2: Pengaruh massa jenis terhadap tekanan hidrostatis 10. Atur besar massa jenis zat lain 700 kg/m3 untuk gasoline 11. Ukur tekanan zat cair dengan menarik pressure meter pada kedalaman 2m Ruler Pressure Meter Grid Massa Jenis Gravitasi E-Modul Fluida Statis

26 12. Catat nilai massa jenis dan tekanan total (P) yang terukur dalam tabel hasil pengamatan 13. Lakukan kembali langkah-langkah 10 dan 11 dengan massa jjenis yang berbeda yaitu 1000 kg/m3 untuk air dan 1420 kg/m3 untuk madu Hasil Percobaan ✓ Eksperimen 1:Pengaruh kedalaman terhadap hidrostatis No Kedalaman h (m) Tekanan Hidrostatis P (KPa) Keterngan 1. Atmosphere Off 2. Atmosphere Off 3. Atmosphere Off 4. Atmosphere Off 5. Atmosphere Off 6. Atmosphere Off ✓ Eksperimen 2: Pengaruh massa jenis dengan tekanan hidrostatis kkedalam 2m No Zat Cair Massa jenis (kg/m3 ) Tekanan Hidrostatis (KPa) 1. Gasolin 7000 2. Water 1000 3. Madu 1420 Analis Data 1. Bagaimana hubungan antara kedalaman zat cair dengan besar tekanan hidrostatis? Jelaskan 5. Mengembangkan dan Menyajikan Hasil Karya 6. Menganalisis dan Mengevaluasi Proses Pemecahan Masalah

27 2. Bagaimana hubungan antara massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatis? Jelaskan! 3. Apa faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis? 4. Butlah kesimpulan berdasrkan percobaan yang telah kalian lakukan! E-Modul Fluida Statis

28 Tes Sumatif Kegiatan Pembelajaran 1 1. Seorang anak sedang memaku tembok, ketika diamati ternyata paku yang runcing lebih mudah masuk dalam tembok dari pada paku yang tumpul, hal ini terjadi karena.... a. Tekanan pada paku yang runcing sama dengan tekanan pada paku yang tumpul b. Tekanan pada paku yang runcing lebih besar dari pada paku yang tumpul c. Tekanan pada paku yang runcing lebih kecil dari pada tekanan pada paku yang tumpul d. Paku yang runcing dan paku yang tumpul menyebabkan tekanan pada tembok e. Paku runcing memiliki luas penampang yang lebih besar dari pada paku yang tumpul 2. Dua buah sepatu yang mempunyai hak lancip dan hak lebih luas, dipakai oleh dua orang yang beratnya sama. Berdasarkan dua hak sepatu tersebut yang memberikan bekas pada tanah paling dalam adalah.... a. Sepatu yang mempunyai hak lebih luas b. Sepatu yang mempunyai hak lancip c. Sepatu yang mempunyai hak lancip tetapi tidak memiliki tekanan d. Sepatu yang mempunyai hak lebih luas tidak memiliki tekanan e. Sepatu yang mempunyai hak lebih lancip dan hak lebih luas memiliki tekanan yang sama 3. Hubungan antara gaya, tekanan dan luas bidang adalah… a. tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan, dan sebanding dengan gaya b. tekanan sebanding dengan luas permukaan dan berbanding terbalik dengan gaya c. tekanan berbanding terbalik dengan gaya E-Modul Fluida Statis

29 d. tekanan berbanding lurus dengan luas permukaan e. tekanan sebanding dengan luas penampang 4. Perhatikan tabel berikut! No Gaya (N) Luas Bidang Tekan (m2 ) 1. 42 6 2. 18 3 3. 30 5 4. 12 4 5. 25 5 Tekanan terbesar dari tabel di atas, dihasilkan nomor.... a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5 5 Tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekanan pada kedalaman tertentu disebut.... a. tekanan mutlak b. tekanan hidrostatis c. tekanan zat padat d. tekanan zat cair e. tekanan zat gas 6. Sifat-sifat tekanan zat cair dalam wadah terbuka adalah… a. tekanan zat cair hanya bekerja pada satu arah b. tekanan zat cair bergantung bentuk wadah c. semakin dalam kedalaman wadah maka tekanan zat cair semakin besar d. semakin dalam kedalaman wadah maka tekanan zat cair semakin kecil e. tekanan zat cair pada kedalaman yang sama dalam sebuah bejana berhubungan tidak sama besar E-Modul Fluida Statis

30 7. Perhatikan faktor-faktor berikut! 1) Massa jenis air 2) Massa ikan 3) Kedalaman ikan dari permukaan air 4) Luas permukaan badan ikan Seekor ikan berenang di aquarium yang berisi air. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar tekanan yang dirasakan oleh ikan ditunjukkan oleh nomor.... a. (1), (2), dan (3) b. (1) dan (3) c. (2) dan (4) d. (4) e. (1), (2), (3) dan (4) 8. Berikut ini adalah grafik hubungan antara (massa jenis) dan V (volume) berbagai jenis fluida. Fluida yang memiliki massa yang sama adalah.... a. Air dan minyak b. Air dan alkohol c. Alkohol dan soda d. Alkohol dan bersin e. Bensin dan soda E-Modul Fluida Statis

31 9. Perhatikan gambar di bawah ini! 10. Semakin dalam seseorang menyelam di dalam sebuah kolam maka… a. tekanan hidrostatik yang dialami tetap, gaya ke atasnya juga tetap b. tekanan hidrostatik yang dialami bertambah, gaya ke atasnya juga bertambah c. tekanan hidrostatik yang dialami tetap, gaya keatasnya bertambah d. tekanan hidrostatik yang dialami bertambah, gaya keatasnya juga tetap e. tekanan hidrostatik yang dialami bertambah, gaya keatasnya berkurang 11. Markus mengadakann praktikum menggunakan pipa U berisi tiga jenis zat cair dalam pipa U seperti Yang ditunjukkan gambar berikut. Yang dapat disimpulkan dari kondisi zat cair tersebut adalah.... a. massa jenis zat I lebih kecil dari massa jenis zat II b. massa jenis ketiga zat sama besar Suatu fluida dalam bejana seperti gambar di samping. Pernyataan yang benar adalah.... a. Tekanan di A = tekanan di B b. Tekanan di B > tekanan di C c. Tekanan di C tekanan di D d. Tekanan di C tekanan di B e. Tekanan di B, C, dan D sama E-Modul Fluida Statis

32 c. massa jenis zat III lebih besar dari massa jenis zat II, dan massa jenis zat II lebih besar dari massa jenis zat I d. massa jenis zat I lebihbesar dari massa jenis zat III dan massa jenis zat II lebih kecil dari massa jenis kecil dari massa jenis zat III e. massa jenis zat III lebih besar dari massa jenis zat I, dan massa jenis zat I lebih besar dari massa massa jenis zat II 12. Ikan badut merupakan ikan karang tropis yang hidup tropis yang hidup di perairan hangat Pada daerahterumbu dengan kedalaman kurang dari 50 meter dan berair jerni. Yohanis dan temantemannya akan melakukan pendataan mengenai tekanan yang alami pada pada seekor ikan badut pada habitat aslinya. Suatu ketika Yohanis melihat seekor ikan badutSedang berenang didekat terumbu karang pada kedalaman 10 m, Jika massa jenis air laut = 1025 kg/m3 , Po = 1,01 x 10 Pa, dan g = 10 m/s2 , maka pernyataan di bawah berikut yang benar sesuai hasil analisi yang dilakukan Yohanis.... a. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh ikan badut saat itu adalah 301,35 kPa b. Tekanan hidrostatis yang dialami ikan badut saat ini labih besar dibandingkan dengan tekanan hidrostatis yang dialami oleh terumbu karang c. Tekanan total yang dialami ikan badut saat itu adalah 235,45 kPa d. Ikan badut harus bergerak ke bawah untuk memperkecil tekanan yang dialaminya. e. Tekanan hidrostatis yang dialami ikan badut sama dengan tenana totalnya 13. Sekelompok peserta didik melakukan sebuah percobaan tentang tekanan hidrostatis dan diperoleh data hasil pengamatan sebagai berikut: E-Modul Fluida Statis

33 ρ = 1000 kg/m3 dan g = 10 m/s2 No. Zat Cair Kedalaman (m) Tekanan Hidrostatis (Pa) 1. Air 0,02 200 2. 0,06 600 3. 0,08 800 Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa : a. semakin dalam kedalaman zat cair, tekanan zat cair semakin besar b. semakin dalam kedalaman zat cair, tekanan zat cair semakin kecil c. tekanan zat cair berbanding terbalik dengan kedalaman air d. tekanan hidrostatis memiliki nilai yang sama dengan kedalaman zat cair e. massa jenis air tidak memiliki pengaruh terhadap tekanan hidrostatis zat cair 14. Sebuah kolam yang dalamnya 3 meter terisi penuh air yang massa jenisnya 0,001 kg/m3 . Bila g = 10 m/s2 . Maka tekanan hidrostatis pada suatu titik yang berada 0,5 m di atas dasar kolam sebesar.... a. 2500 N/m2 b. 8000 N/m2 c. 25000 N/m2 d. 30000 N/m2 e. 50000 N/m2 15. Salah satu penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan seharihari adalah pemasangan infus pada pasien. Saat pasien menerima infus. Maka botol infus harus digantung pada ketinggian tertentu. Alasan yang benar untuk menjelaskan hal tersebut adalah… a. Botol infus digantung agar lebih mudah mengalir ke tubuh Pasien E-Modul Fluida Statis

34 b. Botol infus digantung agar darah lebih cepat masuk ke tubuh pasien c. Botol infus digantung agar tekanan zat cair pada infus sama dengan tekanan dalam tubuh pasien d. Botol infus digantung agar tekanan zat cair pada infus lebih kecil dari tubuh pasien sehingga darah mampu mengalir ke tubuh pasien e. Botol infus digantung agar tekanan zat cair pada infus lebih besar dari tubuh pasien sehingga darah mampu mengalir ke tubuh pasien E-Modul Fluida Statis

35 1. Melalui kegiatan pembelajaran menggunakanmodel Problem Based Learning Pendekatan STEAM peserta didik mampu menganalisis penerapan konsep hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari dengan baik dan benar. 2. Melalui eksperimen sederhana dan diskusi peserta didik mampu menganalisis penerapan konsep hukum Pascal dengan baik dan benar. 3. Melalui pembelajaran dengan model Problem Based Learning Pendekatan STEAM peserta didik mampu menganalisis variabelvariabel yang mempengaruhi gaya apung pada suatu benda yang tercelup dalam fluida dengan baik dan benar. 4. Melalui eksperimen sederhana dan diskusi peserta didik mampu menganalisis pengaruh massa jenis fluida dan volume benda terhadap gaya angkat suatu zat cair dengan baik danbenar. Gambar 12. Mobil diangkat mesin hidrolik Sumber: Dokumentasi Pribadi (pencucian mobil pak Made Waena) Kegiatan Pembelajaran 2 Hukum Pascal dan Hukum Archimedes Tujuan Pembelajaran a. Hukum Pascal Uraian Materi E-Modul Fluida Statis

36 Seorang ilmuwan dan Perancis, Blaise Pascal (1623-1662) telah Menyumbangkan sifat fluida statis yang kemudian dikenal sebagai hukum Pascal. Bunyi hukum Pascal itu secara konsep dapat dijelaskandapat dijelaskan sebagai beriku: "Jika suatu fluida diberikan tekanan pada suatu tempat maka tekanan itu akan diteruskan ke segala arah sama besar." Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Berdasarkan hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Prinsip hukum Pascal dapat diterapkan pada alat-alat seperti pompa hidrolik, alat pengangkat air, alat pengepres, alat pengukur tekanan darah (tensimeter), rem hidrolik, dongkrak hidrolik, dan dump truk hidrolik (Fery Widianto, 2022). Pada pembelajaran sebelumnya, telah dipelajari bahwa tekanan bergantung pada kedalaman dan nilai P. sehingga penambahan tekanan pada permukaan pastilah diteruskan ke segala arah dalam fluida. Hal ini diamati oleh Blaise Pascal yang kemudian menyimpulkannya dalam Hukum Pacal yang menyatakan: Salah satu penerapan hukum Pascal adalah pada dongkrak hidrolik seperti pada gambar 12. Jika pengisap I yang luas penampangnya A1 ditekan dengan gaya F1, maka zat cair akan menekan penghisap 1 ke atas dengan gaya F1=P.A1 atau = 1 1 . Sesuai hukum Pascal bahwa tekana pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar, maka pada pengisap besar yang luas penampangnya A2 bekerja gaya ke atas P.A2.Gaya yang seimbang dengan iní adalah gaya F2 yang bekerja pada pengisap 2 dengan arah ke bawah. Karena tekanan pada kedua pengisap sama besar, maka: Tekanan yang diberikan pada a cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar E-Modul Fluida Statis

37 .......(2.1) .......(2.2) Penampang hidrolik berbentuk silinder dengan diameter pengisap 1 D1 dan diameter pengisap 2 D2, maka: Keterangan: F1 = gaya pada pengisap 1 (N) F2 = Gaya pada pengisap 2 (N) A1 = Luas Penampang Pengisap 1 (m2 ) A2 = Luas Penampang Pengisap 2 (m2 ) D1 = Diameter Pengisap 1 (m) D2 = Diameter Pengisap 2 (m) (Ginanjar,Agie. 2014) Silakan simak tayangan vidio berikut, agar lebih memahami hukum pascal dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. P1 = P2 1 2 = 2 2 2= 1 2 1 1= 1 2 2 2 1 = 2 /4 2 2/4 2 = 2 (1) 2 2=( 2 1 ) 2 1 atau 1=( 1 2 ) 2 2 E-Modul Fluida Statis Mathematic

38 Video 2. Video pembelajaran Hukum Pascal Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=yWjJPpUGP1w Video 3 :Membuat dongkrak hidrolik sedehana https://www.youtube.com/watch?v=Nta-zGTUzwc Contoh soal Perhatikan gambar berikut ! Sebuah pengungkit hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil. Udara bertekanan tinggi digunakan untuk menekan piston kecil yang memiliki jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima diteruskan oleh cairan di dalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang memiliki berat sebesar 13.300 N? E-Modul Fluida Statis

39 Penyelesaian: Diketahui: A1 = 5 cm = 5 x 10 m2 A2 = 15 cm = 15 x 10 m2 F2 = 13.300 N Ditanya: F1 ? Jawab Sehingga di peroleh: = (510−2) 2 (15 10−2) 2 13.300 = 25 225 (13.300) = 1.480 1= 1 2 2 E-Modul Fluida Statis

40 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) (HUKUM PASCAL) 1. Melalui kegiatan pembelajaran menggunakanmodel Problem Based Learning Pendekatan STEAM peserta didik mampu menganalisis penerapan konsep hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari dengan baik dan benar. 2. Melalui eksperimen sederhana dan diskusi peserta didik mampu menganalisis penerapan konsep hukum Pascal dengan baik dan benar. Perhatikan Gambar dibawah ini! Berdasarkan gambar 12. apa saja yang bisa kalian lihat? Jelaskan fenomena apa yang terjadi berdasarkan gambar tersebut ! Buatlah Rumusan masalah berdasarkan fenomena pada gambar 12! .......................................................................................................... .................................................................................................. RUMUSAN MASALAH 1. Tujuan Percobaan: 2. Orientasi Peserta Didik Kepada Masalah 3. 3.Mengorganisasikan Peserta Didik dalam Belajar 4. Kepada Masalah 5.

41 Untuk membuktikan hipotesis yang telah kalian buat, kalian perlu melakukan penyelidikan . Petunjuk penyelidikan 1. Lakukanlah eksperimen sesuai dengan petunjuk yang disediakan 2. Jawablah semua pertanyaan yang disajikan ! Alat dan Bahan ✓ 1 buah alat sunti besar ✓ 1 buah alat suntik kecil ✓ Selang kecil ✓ Air ✓ Pewarna ✓ 2 bebas dengan massa yang berbeda ✓ Jangka sorong Prosedur Kerja 1. Ukurlah diameter suntikan kecil (dl) dan diameter suntikan besar (d2), dan masukkanlah data ke dalam tabel yang disediakan 2. Isilah selang dengan air sampau penuhsuntikan kecil dan suntikan besar 3. pada ujung-ujung selang pasang suntikan kecil dan suntikan besar 4. Letakkan beban pada suntikan 1 yang memiliki diameter yang lebih kecil dengan variasi massa yang berbeda Buatlah hipotesisi yang sesuai dengan rumusan masalah yang telah kalian buat! ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... HIPOTESIS 4. Membimbing Penyelidikan Individu Maupun kelompok Kepada Masalah 6. E-Modul Fluida Statis

42 5. Tekanlah suntikan 2 dan rasakan gaya tekannya 6. Hitunglah besarnya gaya tekan yang diberikan pada suntikan 2 dan masukkan ke dalam tabel yang disediakan 7. Pindahkan beban ke suntikan 2 memiliki diameter yang lebih besar dengan variasi massa 100 gram dan 110 gram 8. Tekanlah suntikan 1 dan rasakan gaya tekannya 9. Hitunglah besarnya gaya tekan yang diberikan pada suntikan 2 dan masukkan ke dalam tabel yang disediakan Mengetahui pengaruh beban pada penampang kecil terhadap besar tekanan pada penampang besar Kegiatan 1. Beban diletakkan pada suntikan 1 (penampang kecil) Kegiatan 2. Beban diletakkan pada suntikan 2 (Penampang Besar) Data keBeban Suntikan 2 Gaya suntikan 2 Tekanan penampang besar Gaya suntikan 1 Tekanan penampang besar 1 2 3 Data keBeban Suntikan 1 Gaya suntikan 1 Tekanan penampang kecil Gaya suntikan 2 Tekanan penampang besar 1 2 3 5. Mengembangkan dan Menyajikan Hasil Karya E-Modul Fluida Statis

43 Kesimpulan 1. Jelaskan hubungan gaya tekanan benda dengan luas penampang? ................................................................................................. ................................................................................... 2. Jika beban diletakkan pada suntikan kecil, bagaimanakah gaya tekan yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut? ................................................................................................ ........................................................................................... Analisa Hasil Pengamatan Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil pengamatan dan analisis hasil pengamatan! ...................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 6. Menganalisis dan Mengevaluasi Proses PemecahanMasalah. E-Modul Fluida Statis

44 b. Hukum Archimedes Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair beratnya akan terasa lebih ringan jika dibandingkan dengan berat benda di udara. Hal tersebut disebabkan karena adanyagaya ke atas sehingga benda kehilangan sebagian beratnya (beratnya menjadi berat semu). Gaya ke atas ini disebut gaya apung. Fa = Wud - Wa Keterangan: Fa = Gaya apung / gaya keatas /gaya Archimedes (N) Wud = berat benda di dalam zat cair/berat semu (N) Gambar 13. Benda yang ditimbang di udara memiliki berat yang lebih besar dibandingkan ketika benda di timbang di air Sumber. Ginarjar, Agie. 2014 Konsep gaya apung ini kemudian diteliti oleh seorang ilmuan bernama Archimedes. Archimedes mengaitkan antara Gaya apung yang dialami benda dicelupkan di dalam zat cair. Kemudian Archimedes berhasil merumuskan hukumnya yaitu hukum Archimedes yang menyatakan: Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama Uraian Materi E-Modul Fluida Statis

45 Gaya apung nuncul karena selisih antara gaya hidrostatis yang dikerjakan fluida terhadap permukaan bawah benda dengan permukaan atas benda. Makin dalam suatu benda makin besar tekanan hidrostatisnyadan hal ini menyebabakan tekanan pada bagian bawah benda llebih besar dari pada tekanan pada bagian atasnya. Secara matematis hukum Archimedes dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan: Fa = gaya apung/gaya ke atas / gaya Archimedes (N) ρf = massa henis fluida (kg/m3 ) Vb = Volume benda tercelup g =persepatan gravitasi bimi (m/s2 ) (Ginanjar, Agie. 2014) Diamana: FA = gaya ke atas = gaya apung (N) Wu = gaya berat benda di udara (N) Wf = gaya berat benda di fluida (N) 1. Benda Mengapung 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: FA= Wu -Wf Fa = ρ.Vbf. g E-Modul Fluida Statis Gambar 14 : Benda Mengapung

46 Dimana: ρb = massa jenis benda ( kgm3 ) Vbf = Volume benda yang tercelup (m3 ) Vb = Volume benda (m3 ) ρ f = massa jenis fluida ( kgm3 ) 2. Benda Melayang 3. Benda Tenggelam 1.Hidrometer Gambar 17. Hidrometer Sumber. https://duniapendidikan.co.id/hukum-archimedes/ Jika benda dicelupkan seluruhnya kedalam fluida (air), maka gaya apung (Fa) sama dengan berat benda W (Fa = W). 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. = . c. Aplikasi Hukum Archimedes dalam kehidupan Sehari-hari E-Modul Fluida Statis Gambar 15 : Benda Melayang Gambar 16 : Benda Tenggelam

47 Hidrometer digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Pelampung yang terkalibrasi ditenggelamkan ke dalam fluida sampai berat fluida yang dipindahkan secara tepat sama dengan beratnya sendiri. Hidrometer mengapung lebih tinggi pada cairan yang memiliki massa jenis lebih tinggi dari pada yang lebih rendah. Hidrometer diberi pemberat pada bagian ujung bawah sehingga posisi bagian atas akan stabil, dan skala pada bagian atas batang memungkinkan pembacaan massa jenis secara langsung. Kapal Laut Gambar 18. Kapal Laut Sumber.https://www.gramedia.com/literasi/hukumarchimedes/ Kapal laut dibuat berongga sehingga volume kapal menjadi besar, akibatnya volume air yang dipindahkan juga besar. Dengan demikian, gaya apung kapal juga besar sehingga kapal tidak tenggelam. Kapal yang sarat penumpang, volume kapal yang tenggelam akan lebih besar dari pada kapal kosong (pujianto 2016). 2.Kapal selam Perhatikan gambar kapal selam di bawah ini! Gambar.19 Kapal Selam Sumber . https://kompaspedia.kompas.id/label/kapal-selam E-Modul Fluida Statis

48 kapal selam atau sebuah kapal laut bisa mengapung karena berat air yang dipindahkannya sama dengan berat kapal itu sendiri. Pemindahan air ini menciptakan sebuah gaya ke atas yang disebut gaya apung (buoyancy force) dan bekerja berlawanan dengan gaya gravitasi, yang akan menarik kapal ke bawah. Tidak seperti kapal biasa, sebuah kapal selam bisa mengatur gaya apungnya, sehingga bisa membuatnya tenggelam dan muncul ke permukaan sesuai keperluan. Untuk mengatur gaya apungnya, kapal selam memiliki tangki-tangki pemberat dan tangki-tangki pelengkap atau penyeimbang yang bisa diisi dengan air maupun dengan udara. Ketika kapal selam berada di permukaan, tangki-tangki pemberat tersebut terisi dengan udara sehingga massa jenis keseluruhan kapal selam menjadi lebih kecil daripada massa jenis air di sekelilingnya. Ketika kapal menyelam, tangki-tangki pemberat dipenuhi dengan air, sedangkan udara yang ada di dalam tangki pemberat tersebut dilepaskan keluar dari kapal selam sampai massa jenis keseluruhannya menjadi lebih besar daripada massa jenis air di sekitarnya sehingga kapal selam mulai tenggelam (gaya apung negatif). Persediaan udara bertekanan dipertahankan di dalam kapal selam melalui tabung-tabung udara sebagai penopang hidup. Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal_selam 3.Balon udara Perhatikan gambar balon udara di bawah ini! Gambar 20.Balon Udara Sumber:https://gambarku3.blogspot.com/2015/12/gambar-balonudara.html E-Modul Fluida Statis

49 Udara merupakan fluida, sedangkan balon sebagai benda yang melayang di udara. Sesuai dengan hukum Archimedes, balon yang berisi gas helium (He) memiliki massa jenis lebih kecil dari pada massa jenis udara pada umumnya, sehingga balon melayang (Pujianto, 2016). Untuk memperjelas pemahaman kalian dalam mempelajari tekanan hidrostatis, silakan simak vidio pembelajaran “Hukum Archimedes” dengan mengklik link dibawah ini. Video 4. Pembelajaran Hukum Archimrdrs Sember. https://www.youtube.com/watch?v=7LNlaW4_xtQ Contoh soal Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok. Penyelesaian: Diketahui: V = 8 m3 ρ = 800 kg/m3 g = 10 N/ Kg Ditanya: gaya angkat Fa? Jawab: Fa = ρ . g . V = 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³ = 64.000 N E-Modul Fluida Statis

50 Rangkuman 1.Hukum Pascal mengatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup di teruskan sama besar ke segala arah. 2. Hukum Archimedes berbunyi, “ Sebuah benda yang tercelup sebagaian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya keatas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkannya”. Gaya apung merupakan selisih dari gaya berat benda di udara dengan gaya berat di dalam fluida. FA = Wu-Wf P1 = P2 1 2 = 2 2 = .