1. Pesawat dapat terbang karena mengalami gaya angkat yang bebas pada sayapnya.
A. Fluida Statis
B. Viskositas Fluida
C. Fluida Dinamis
139
Fluida
Bab
6
Hasil yang harus Anda capai:
menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam
menyelesaikan masalah.
Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:
+:FC6=@6=C967:FH6CL6B:C6E6E:G6K6H96E6HH:F76C+:G6K6H
96E6H H:F76C @6F:C6 B:C6A6B 6L6 6C@6H L6C 7:G6F
6L6 6C@6H
E696E:G6K6H9G:767@6CDA:=@DCGHFI@GG6L6EE:G6K6HL6CB:CL:767@6C
696CL6 E:F7:966C @:8:E6H6C 6AF 96F ;AI96 I96F6 9 6H6G G6L6E 9:C6C
9 76K6= G6L6E
+FCGE H:FG:7IH B:FIE6@6C 6EA@6G 96F E:FG6B66C
:FCDIAA
6A6B 767 C C96 6@6C 7:A6?6F H:CH6C ;AI96 GH6HG 96C ;AI96
9C6BG
DCG:E H:CH6C ;AI96 76CL6@ 96EA@6G@6C 96A6B @:=9IE6C
G:=6F =6F
Sumber: www.chez.com
menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statis dan
dinamis serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
2. (0))),(-%'+*.,(0%!'-'*($.+(.+(-%'0/!()0'0(/%$*
+:FC6=@6= C96 96H6C @: H:BE6H 8I8 BD7A
#I@IB 6E6@6= L6C 9H:F6E@6C 96A6B 6A6H E:C
6C@6HBD7A9G6C666B6C686F6@:F?66A6HE:C
6C@6HBD7AH:FG:7IH
+:F86L6@6= C96 ?@6 696 H:B6C C96 L6C
B:CL6H6@6C 76=K6 96 7G6 B:C:CHI@6C @:6GA6C
A. Fluida Statis
!AI96B:FIE6@6CM6HL6C96E6HB:C6AF
DCHD=;AI9696CH6F6CL6
6FBCL6@GIGI7:CGCGDA6FI6E6G96C6G6E
!AI96H:F9F6H6G9I6
B686B L6HI ;AI96 L6C 96E6H 9B6BE6H@6C 6H6I $%'! 96C L6C
H96@ 96E6H 9B6BE6H@6C 6H6I # $%'!
1. Tekanan
D76C96H:@6CG:7I6=EIAE:C@:96A6BH6C6=@:BI96C76C9C
@6C HC@6H @:GI@6F6CCL6 9:C6C ?6FIB L6C 9H:@6C @: 96A6B H6C6=
+IAE:C 6@6C A:7= GI@6F B6GI@ @: 96A6B H6C6= 96FE696 ?6FIB L6C
9B6GI@@6C @: 96A6B H6C6=
(:C6E6 9:B@6C
/C@6H@:GIAH6CG:G:DF6C96A6BB:C:@6CGI6HI7:C967:F=I7IC6C
9:C6C AI6G 96:F6= L6C 9H:@6C
.:B6@C AI6G 96:F6= L6C 9H:@6C
G:B6@C @:8A H:@6C6C L6C 9=6GA@6C
## )% # ' -
-# % ')() %) # ## !)' %) # (')(
%@66L6
7:@:F?6H:6@AIFIGE696E:FBI@66C7:C96G:AI6G 7:G6FCL6
H:@6C6C G:86F6 B6H:B6HG 9HIAG@6C G:766 7:F@IH
Gambar 6.1
Tekanan yang
dilakukan seorang anak
terhadap meja.
w
A
h
140 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
%
P
:H:F6C6C
% H:@6C6C )B E6G86A
6L6 )
AI6G 796C H:@6C B
2. Tekanan Hidrostatik
+:F=6H@6C )-
+696 6B76F H:FG:7IH H:FA=6H G:7I6= H67IC
7:FG M6H 86F 7:FB6GG6 ?:CG
@:96A6B6C 96C AI6G E:C6BE6C
36H
86FL6C7:F696996A6B7:?6C6B:BA@6L67:F6H1L6CB:C:@6C96G6F
H67IC
.:B6@C HC E:FBI@66C M6H 86F G:B6@C 7:G6F H:@6C6C L6C
9=6GA@6C E696 96G6F H67IC
.:86F6 B6H:B6HG =I7IC6C 6CH6F6 7:G6F
H:@6C6C L6C 9=6GA@6C 96C @:HC6C M6H 86F 9HIAG@6C G:766 7:F@IH
+ %
P
:F96G6F@6C-.)*4
96E6H9GBEIA@6C76=K6E:FG6B66C
H:@6C6C =9FDGH6H@ 696A6=
%
P
:H:F6C6C
% H:@6C6C =9FDGH6H@ )B 6H6I +6
B6GG6 ?:CG M6H 86F @B
Gambar 6.2
Tekanan hidrostatik
pada dasar tabung.
AD6BBIA6:B6G=6CL69:C6CB:C8:AIE@6CCL6@:
96A6B6F
(:C6E6CL6BI@96E6H7:F?6A6C96H6GE:FBI@66C
6F
%:A6G@6C9:C6C76=6G6BC96G:C9F86F6@:F?696F
J:CHIFB:H:F96CEE6EHDH
Tes Kompetensi Awal
3. A B C
D
B
h2
Fluida 141
@:96A6B6C M6H 86F B
E:F8:E6H6C F6JH6G BG
6FE:FG6B66CH:FG:7IH96E6H9E:A6?6F76=K6H:@6C6C=9FDGH6H@
G6C6H 9E:C6FI= DA:= 6L6 F6JH6G 96C @:96A6B6C M6H 86F
+:F=6H@6C )-
+696 @6GIG G:E:FH C ICHI@ M6H 86F L6C
G:?:CG H:@6C6C M6H 86F H96@ 7:F6CHIC E696 AI6G E:C6BE6C 96C
7:CHI@ 7:?6C6 H:H6E 7:F6CHIC E696 @:96A6B6C M6H 86F
%69 H:@6C6C
=9FDGH6H@ E696 HH@ 96C 696A6= G6B6 7:G6F
*A:= @6F:C6 HI
7:F96G6F@6C -.)* 4
6@6C 996E6H
%%%
P
+:F=6H@6C )-
4. (IA6 BIA6 7:?6C6 E696 6B76F H:FG:7IH
9GM6H86FE:FH6B6L6C7:FB6GG6?:CG 1
:BI96C@:96A6BBIAIH
7:?6C6G:7:A6=@6C6C9B6GI@@6CM6H86F@:9I6L6C7:FB6GG6?:CG 2
/H@ 7:F696 E696 E:F76H6G6C @:9I6 M6H 86F H:FG:7IH 96C 9H:@6C DA:=
M6H86F@:9I6G:HC
/H@7:F696E696M6H86FE:FH6B696C9H:@6C
DA:= M6H 86F E:FH6B6 G:HC
/H@ 96C 7:F696 E696 G6HI 6FG
.:GI6 9:C6C #I@IB #9FDGH6H@6 @:9I6 HH@ H:FG:7IH B:BA@
H:@6C6CL6CG6B6
@6CH:H6EH:@6C6CE696HH@96CH96@G6B6
@6F:C6 ?:CG M6H 86F 9 @:9I6 HH@ H:FG:7IH 7:F7:96
%%
#
# P
0CHI@ A:7= B:B6=6B H:CH6C H:@6C6C =9FDGH6H@6 A6@I@6CA6=
@HJH6G !G@6 7:F@IH C
C
A
h1
air
Gambar 6.4
Pipa U diisi dua zat cair berbeda,
tekanan di A sama dengan
tekanan di B.
Aktivitas Fisika 6.1
Tekanan Hidrostatik
Tujuan Percobaan
Memahami tekanan hidrostatika
Alat-Alat Percobaan
1. Sebuah ember
2. dua buah gelas plastik bening
Langkah-Langkah Percobaan
1. Isilah ember dengan air.
2. Jawablah pertanyaan berikut sebelum melakukan percobaan.
a. Apa yang akan terjadi jika sebuah gelas plastik dicelupkan perlahan ke
dalam air dalam keadaan terbalik? Jelaskan apa yang akan terjadi, berikut
alasannya.
b. Lakukan hal yang sama, namun dengan gelas yang diberi lubang pada
dasar gelasnya. Jelaskan apa yang akan terjadi, berikut alasannya.
3. Buktikanlah jawaban Anda dengan melakukan percobaan.
4. Buatlah hukum tentang tekanan menurut versi Anda, berdasarkan jawaban
dan hasil percobaan yang Anda peroleh.
5. Bandingkanlah dengan hukum hidrostatika yang telah Anda pelajari.
6. Buatlah kesimpulan dari percobaan tersebut.
Contoh 6.1
.:7I6=H:BE6H6F7:F7:CHI@@I7IGB:BA@E6C?6CFIGI@
84. 8BE696EE6@:8A
Tokoh
Douglas Dean Osheroff
(1945 – sekarang)
Douglas Dean Osheroff dilahirkan
pada tahun 1945. Setelah
menyelesaikan pendidikan
sarjananya di California Institute Of
Technology, ia pindah ke Cornell
University untuk mengambil gelar
doktor. Di sana, ia bertemu dengan
David M. Lee dan Robert C.
Richardson. Bersama dua koleganya
tersebut, ia melakukan penelitian
selama bertahun-tahun sampai
menemukan satu fenomena yang
menghebohkan dunia ilmiah, yaitu
superfluiditas. Superfluiditas
tersebut terjadi ketika helium-3
didinginkan mendekati suhu nol
mutlak (–273,15°C). Pada suhu
tersebut, helium-3 tidak lagi
memiliki viskositas dan friksi
sehingga dapat meluap dari sebuah
cangkir datar melalui pori-pori yang
teramat kecil. Fenomena lainnya
adalah helium-3 ini dapat melawan
gaya gravitasi Bumi. Atas penemuan-nya
ini, Osherhof bersama kedua
rekannya mendapat hadiah Nobel
pada tahun 1996.
Contoh 6.3
Gambar 6.7
Pengangkat hidrolik
menerapkan Konsep Hukum
Pascal.
85. Gambar 6.8
Berkurangnya berat benda
di dalam zat cair disebabkan
oleh gaya ke atas yang
dikerjakan oleh zat cair.
Gambar 6.9
Perahu dapat terapung di atas air
karena massa jenisnya lebih kecil
dari massa jenis air.
4. Hukum Archimedes
.:7I6=76AD@9HB76C9:C6CC:F686E:6GG:E:FHE696)-
(G6A@6C 76AD@ H:FG:7IH B:BA@ 7:F6H
128. Gambar 6.12
Balon udara merupakan
salah satu penerapan
Hukum Archimedes.
6 7
Gambar 6.13
(a) Hidrometer di dalam raksa.
(b) Hidrometer di dalam air.
Gambar 6.15
B
A
Dua molekul zat cair yang
berbeda posisi memiliki gaya
kohesi yang berbeda.
5. Penerapan Hukum Archimedes
+:C:F6E6C #I@IB F8=B:9:G 96E6H C96 ?IBE6 96A6B @:=9IE6C
G:=6F =6F
DCHD=CL6F6@HE:F6=I@6E6AA6IH96C76ADCI96F6
+69696G6F
CL6 G:BI6 ?:CG @:C96F66C A6IH B:CIC6@6C EFCGE =I@IB F8=B:9:G
696C@6E6A97I6H7:FDC666F96E6HB:BC96=@6CJDAIB:6FA6IHA:7=
7:G6F G:=C6 B6GG6 ?:CG @6E6A B:C?69 A:7= @:8A 96C 6L6 6C@6H DA:=
6F A6IH G:B6@C 7:G6F
6F @:H:F6C6C C 96E6H 9@:H6=I E:CL:767 @6E6A
A6IH L6C B:BA@ B6GG6 G6C6H 7:G6F 96E6H H:F6EIC E696 E:FBI@66C 6F
+FCGE #I@IB F8=B:9:G ?I6 9IC6@6C E696 E:C:F76C6C 76ADC
I96F6
6ADC I96F6 96E6H H:F6C@6H ?@6 B6GG6 ?:CG 96F @:G:AIFI=6C 76ADC
I96F6 H:FG:7IH A:7= @:8A 96FE696 B6GG6 ?:CG I96F6
1DAIB: 6G 96A6B
76ADC I96F6 =6FIG 9E:F7:G6F 6H6I B:CIC6@6C 6G L6C B6GG6 ?:CGCL6
A:7=@:8A96FE696B6GG6?:CGI96F6AI6F66F76ADCH:FG:7IH96E6HH:F6C@6H
:HC6C 76ADC @:H@6 H:F76C 96E6H 96HIF 9:C6C B:C6B76=@6C
6G @: 96A6B 76ADC I96F6
(6GG6 7:76C L6C 96E6H 96C@6H DA:= 76ADC
I96F6 696A6=
146 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
I
P
:H:F6C6C
B6GG6 7:C96 @
JDAIB:7:C96B
I B6GG6 ?:CG I96F6 @B
B6GG6 ?:CG 6G @B
#I@IB F8=B:9:G ?I6 9B6C;66H@6C E696 =9FDB:H:F L6HI 6A6H
ICHI@B:CI@IFB6GG6?:CGM6H86F
)- B:CIC?I@@6CG:7I6=
=9FDB:H:FL6CH:F6EIC96A6BM6H86F
1DAIB:=9FDB:H:FG6B69:C6C
JDAIB: M6H 86F L6C 9EC96=@6C DA:= 766C =9FDB:H:F L6C H:F8:AIE
(:A6AI E:FG6B66C =I@IB F8=B:9:G 96E6H 9I@IF B6GG6 ?:CG M6H 86F
H:FG:7IH 9:C6C A6CGIC B:A=6H G@6A6 E696 =9FDB:H:F
6. Tegangan Permukaan
/6=I@6=C96L6C9B6@GI99:C6CH:6C6CE:FBI@66CM6H86F
+:FC6=@6= C96 B:A=6H G:F6C6 L6C 96E6H 7:F?6A6C 9 6H6G 6F
(:C6E6 G:F6C6 H:FG:7IH 96E6H B:A6@I@6CCL6 /:6C6C E:FBI@66C
M6H86FH:F?69@6F:C6696CL6@D=:GL6HI6L6H6F@ B:C6F@6CH6FE6FH@:A
G:?:CG
DCHD=L6CB:C6B76F@6C696CL6H:6C6CE:FBI@66C696A6=
76ADC L6C H:F7I6H 96F 6F G67IC
C96 7G6 B:B7I@H@6CCL6 9:C6C
86F6B:C8:AIE@6C H6C6C C96 @: 96A6B 6F G67IC H:FG:7IH A6AI 7I6HA6=
AC@6F6C 9:C6C ?6F ?:BEDA 96C H:AIC?I@ C96 B6@6 6@6C H:FA=6H 6F
G67IC L6C B:B7:CHI@ 796C 96H6F
+:F=6H@6C)-
6B76FH:FG:7IHB:CIC?I@@6C6L6@D=:G
L6C7:@:F?6E696BDA:@IA96CBDA:@IA
(DA:@IAB:C6A6B6L6
@D=:G96FG:6A66F6=L6CG6B67:G6FG:=C696E6H9CL6H6@6C76=K6
BDA:@IA H:FG:7IH 7:F696 96A6B @:G:B76C6C
:F7:96 9:C6C BDA:@IA
L6C H:FA:H6@ E696 E:FBI@66C M6H 86F
(DA:@IA C =6CL6 B:C6A6B
6L6@D=:GDA:=E6FH@:A E6FH@:AL6C7:F696976K6=96C9G6BECCL6
G6?6
@76HCL6 E696 E:FBI@66C 6F H:F?69 H6F@6C @: 76K6= G:=C6
E:FBI@66C M6H 86F G:E:FH G:A6EIH HEG
B6HA6= ?@6 EG6I GA:H
9H:BE6H@6C G:86F6 B:ACH6C E696 E:FBI@66C 6F
26A6IEIC B6GG6
?:CGCL6 A:7= 7:G6F 976C9C@6C B6GG6 ?:CG 6F GA:H H:FG:7IH 96E6H
H:F6EIC @6F:C6 696CL6 H:6C6C E696 E:FBI@66C 6F
Gambar 6.14
Serangga dapat berjalan di atas
air karena adanya tegangan
permukaan.
129. F
A B
m V
V
A B
w1
w2
Fluida 147
+:F=6H@6C G:?IBA6= H:H:G6C :B7IC E6 L6C ?6HI= 9 6H6G FIBEIH
/:H:G6CH:FG:7IH6@6C7:F7:CHI@G:E:FH7DA6 7DA6@:8A
6L6@D=:GBDA:@IA
BDA:@IA L6C H:FA:H6@ E696 E:FBI@66C 6F @: 6F6= 96A6B 6@6C G6B6 7:G6F
G:=C6 H:H:G6C 6F H:FG:7IH 6@6C 7:F7:CHI@ 7DA6
/:A6= 9@:H6=I 76=K6
7DA6 B:FIE6@6C 76CIC FI6C L6C B:BA@ AI6G E:FBI@66C H:F@:8A
+:F
BI@66C 6F C B:CL:FIE6 G:A6EIH H:6C L6C :A6GHG
0CHI@ B:C:H6=I 7:G6F H:6C6C E:FBI@66C H:FG:7IH E:F=6H@6CA6=
8DCHD=7:F@IH
B7AA6=G:EDHDC@6K6H@:BI96C7:CHI@A6=B:CL:FIE6
7:CHI@ 0 G:E:FH E696 )-
:9I6 @6@ @6K6H 0 9=I7IC@6C
9:C6C@6K6H9:C6CE6C?6C 96C7:F6H1
%@6@6K6H098:AIE@6C
@: 96A6B 7:?6C6 L6C 7:FG 6F G67IC @:BI96C E696 76H6C
97:F
G:7I6=7:76CG:7:F6H+6@6C9E:FDA:=6L6H:6C6CE:FBI@66C
L6HI
++ P
*A:= @6F:C6 GG @6K6H L6C @DCH6@ 9:C6C E:FBI@66C 6F 696 9I6
GG GG AI6F
9:C6C E6C?6C 96C6E G6B6
%69
96C GG 96A6B
E6C?6C GG @6K6H HDH6A L6C @DCH6@ 9:C6C 6F G:E6C?6C G:=C6
H:6C6C E:FBI@66C E696 A6FIH6C G67IC 696A6=
P
:H:F6C6C
H:6C6C E:FBI@66C )B 96E6H 96C6E G:766 6L6 G:H6E
G6HI6C E6C?6C
E6C?6C @6K6H B
%@6 ' 696A6= E:FEC96=6C @6K6H -.)* 4 96E6H 9HIAG
G:766 7:F@IH
IG6=6
'
'
AI6G
P
%69 H:6C6C E:FBI@66C 96E6H EIA6 96FH@6C G:766 IG6=6 G:H6E
G6HI6CAI6G96CG6HI6CCL6696A6=?DIA:B:H:F%B
0CHI@A:7=B:B6
=6B;:CDB:C6H:CH6CH:6C6CE:FBI@66CA6@I@6CA6=@HJH6G!G@6
7:F@IH C
Gambar 6.16
Tetesan air yang jatuh
ke atas rumput.
Pembahasan Soal
Sebuah benda terapung di atas per-mukaan
air yang berlapiskan minyak.
Sebanyak 50 % volume benda berada
di dalam air dan 30 % di dalam minyak.
Jika massa jenis minyak = 0,8 g/cm3
maka massa jenis benda tersebut
adalah ....
a. 0,62 g/cm3
b. 0,68 g/cm3
c. 0,74 g/cm3
d. 0,78 g/cm3
e. 0,82 g/cm3
Soal UMPTN Tahun 1993
Pembahasan:
Benda dalam keadaan setimbang,
maka gaya berat benda sama dengan
gaya angkat Archimedes oleh air dan
minyak.
mbg = FA (air) + FA (minyak)
b b
V g = a a
V g + m m
V g
b
= a
a V
V
b
+ m
b
= (1 g/cm3)(50 %) +
(0,8 g/cm3)(30 %)
= 0,74 g/cm3
Jawaban: c
Aktivitas Fisika 6.2
Tegangan Permukaan
Tujuan Percobaan
Memahami fenomena tegangan permukaan
Alat-Alat Percobaan
1. Panci berisi air
2. Jarum
3. Kertas tisu
4. Minyak pelumas
5. Detergen
Langkah-Langkah Percobaan
1. Ambil jarum yang sudah diolesi minyak pelumas, kemudian simpan jarum
tersebut di atas kertas tisu.
2. Letakkan jarum dan kertas tisu secara perlahan-lahan di atas permukaan air.
3. Amati yang terjadi pada jarum dan kertas tisu tersebut.
4. Taburkan detergen secara perlahan-lahan di sekitar jarum yang terapung,
kemudian amati yang terjadi pada jarum tersebut.
5. Dari hasil Aktivitas Fisika 6.2, lakukanlah diskusi tentang hasil kegiatan tersebut
bersama teman dan guru Fisika Anda. Kemudian, presentasikan hasil diskusi
tersebut.
Gambar 6.17
Tegangan permukaan air sabun
pada kawat.
s
1
2
30 % minyak
50 % air
145. )B
Gambar 6.18
(a) Meniskus cekung
(b) Meniskus cembung
P Q
0,2 gram
Kata Kunci
• gaya Archimedes
• kapilaritas
• melayang
• mengapung
• meniskus cekung
• meniskus cembung
• tegangan permukaan
• tekanan hidrostatik
• tenggelam
Contoh 6.6
Tugas Anda 6.1
Tegangan permukaan dapat dikatakan
sebagai kecenderungan permukaan
zat cair untuk berkontraksi (mengerut).
Menurut Anda, bagaimanakah sifat
tegangan permukaan zat cair ketika zat
cair tersebut dipanaskan?
:H@6 ?6FIB L6C 7:F696 9 6H6G @:FH6G HGI 9 A:H6@@6C G:86F6
E:FA6=6C A6=6C 9 6H6G E:FBI@66C 6F ?6FIB 96C HGI 6K6ACL6 6@6C
H:F6EIC 9 6H6G E:FBI@66C 6F
.:G66H @:BI96C @:FH6G HGI 6@6C
B:CL:F6E 6F G:=C6 B:C?69 76G6= 96C H:C:A6B G:96C@6C ?6FIB
H:H6E H:F6EIC 6@76H 696CL6 H:6C6C E:FBI@66C
%6FIB 6@6C H:C:A6B @:H@6 7I7I@ 9:H:F:C 9H67IF@6C 9 G:@H6F
?6FIB L6C H:F6EIC
#6A H:FG:7IH 9G:767@6C B:C:8ACL6 H:6C6C
E:FBI@66C 6F @6F:C6 9:H:F:C 7:F:6@G 9:C6C BCL6@ E:AIB6G E696
?6FIB
@76HCL6 ?6FIB B:C?69 76G6= 96C H:C:A6B
6
FA
F Fk
7
Fk
FA
F
a. Meniskus Cembung dan Meniskus Cekung
6L6H6F@B:C6F@6CH6F6E6FH@:A E6FH@:AL6CG:?:CG96A6BGI6HI
M6H 9G:7IH 6L6 $' G:96C@6C 6L6 ' 696A6= 6L6 H6F@ B:C6F@
6CH6F6 E6FH@:A E6FH@:A L6C H96@ G:?:CG
DCHD= 6L6 ' 696A6=
H:H:G6C 6F E696 E:FBI@66C @686 L6C A6B6 A6B6 6@6C B:AI6G
#6A
H:FG:7IH H:F?69 @6F:C6 6L6 69=:G E6FH@:A @686 96C 6F A:7= 7:G6F
96FE696 6L6 @D=:G
:F7:96 9:C6C 6F ?@6 F6@G6 9H:H:G@6C E696
E:FBI@66C @686 B6@6 F6@G6 H:FG:7IH 6@6C B:CIBE6A
+:CIBE6A6C
F6@G6 H:F?69 @6F:C6 6L6 @D=:G A:7= 7:G6F 96FE696 6L6 69=:GCL6
@76H ;:CDB:C6 H:FG:7IH ?@6 @:9I6 86F6C H:FG:7IH 9B6GI@@6C
@:96A6BH67IC@6866@6CH:FA=6HG:E:FHE696)-
@:H6=I
696A6= 6L6 @D=:G 96C
696A6= 6L6 69=:G
)-
B:CIC?I@@6C#' )' )#L6CH:F?69@6F:C66L669=:GA:7=7:G6F
96FE696 6L6 @D=:G
96EIC )- B:FIE6@6C #' )'
146. pipa kapiler
air raksa
Gambar 6.19
Gejala kapilaritas pada pipa
kapiler.
cos
A B
y
Gambar 6.20
Pada keadaan setimbang, gaya
tegangan permukaan di titik A
sama dengan di titik B.
Fluida 149
)# L6C H:F?69 @6F:C6 6L6 @D=:G L6C A:7= 7:G6F 96FE696 6L6
69=:G
.I9IH @DCH6@ E696 B:CG@IG 8:@IC 696A6= GI9IH A6C8E
153. 8B 96C AI6G
E:C6BE6CEE68B=HICA6=76CL6@BCL6@
L6C9B6GI@@6C@:96A6BEE6
I67:?6C6L6C7:F=I7IC6C7:FG6F96CF6@G6
8B
b
air
air raksa
2,5 cm
B A
6
:F6E6@6=E6C?6CA6?IF6FGIE6L6?6F6@6CH6F6
@:9I6E:FBI@66CF6@G696A6B7:?6C6H:FG:7IH
8B
7
:F6E6 8B 6A@D=DA
190. P
Gambar 6.21
(a) Sebuah kelereng dijatuhkan
ke dalam fluida ideal.
(b) Sebuah kelereng dijatuhkan
ke dalam fluida tak ideal.
.:7I6=76AD@L6CJDAIB:CL6B96CB6GG6?:CGCL6
227. @B
BG
%69@:8:E6H6CH:FBC6A@:A:F:C696A6=BG
Gambar 6.24
Garis aliran A–B–C, D–E–F,
P–Q–R, dan X–Y–Z merupakan
garis aliran laminer.
A
D
P
X
B
E
Q
Y
CF
R
Z
v1
A1
A2
s1
s2
Gambar 6.25
Fluida mengalir pada
penampang yang berbeda.
228. Ingatlah
Informasi
untuk Anda
Information for You
Fluida 153
'
'
*
( * (
0CHI@ G:A6C K6@HI L6C G6B6 6@6C 9E:FDA:=
*
* P
.:7I6=EE6L6CAI6GE:C6BE6CCL6
8B96C
8B96AF6F
+696E:C6BE6CL6C
7:G6FA6?I6AF6C6FCL6696A6=BG
:F6E6@6=A6?I6AF6C6FE696E:C6BE6CL6C@:8A
1
@:H6=I
8B
Q
232. 96C -.)* 4
9C6B6@6C %'#
$#(#)('
Contoh 6.8
Aktivitas Fisika 6.3
Persamaan Kontinuitas
Tujuan Percobaan
Mengamati dan memahami persamaan kontinuitas
Alat-Alat Percobaan
1. Dua buah selang yang berdiameter 1 cm atau lebih dengan panjang masing-masing
2 meter
2. Dua buah ember
3. Plastik tebal.
Langkah-Langkah Percobaan
1. Tutuplah salah satu ujung selang dengan plastik tebal yang telah dilubangi.
Diameter lubang plastik ±0,5 cm.
2. Sambungkan kedua selang pada kran yang aliran airnya sama besar.
3. Jawablah pertanyaan berikut.
a. Untuk posisi kedua selang sama, semburan air pada selang manakah yang
paling jauh?
b. Apa yang akan terjadi jika dalam selang waktu yang sama, setiap air selang
dialirkan pada ember yang berukuran sama?
4. Tulislah kesimpulan dari percobaan tersebut.
5. Buatlah Hukum Kontinuitas menurut versi Anda berdasarkan percobaan yang
telah Anda lakukan.
6. Bandingkan dengan Hukum Kontinuitas yang sudah Anda pelajari.
Prinsip utama dari persamaan
kontinuitas adalah pada selang
waktu yang sama, debit fluida akan
sama.
Seorang penyelam pemula sedang
menarik napas pada kedalaman L
untuk berenang ke atas. Dia
mengabaikan instruksi untuk
mengeluarkan napas secara perlahan-lahan
selama menuju ke permukaan.
Selama perjalanan ke atas, tekanan
udara luar pada tubuhnya berkurang
hingga mencapai tekanan atmosfer.
Tekanan darahnya juga berkurang
sampai normal kembali. Oleh karena ia
tidak membuang napas, ketika sampai
ke permukaan terdapat perbedaan
antara tekanan udara di dadanya
dengan di dalam paru-parunya.
Perbedaan tekanan ini dapat
mengakibatkan paru-parunya pecah.
Selain itu, tekanan darahnya turun
drastis sehingga udara pun masuk ke
dalam jantungnya. Hal ini dapat
mengakibatkan kematian bagi
penyelam tersebut.
A novice scuba diver takes enough air
from his tank to fully expand his lung
at depth L and swimming to the
surface. He ignores instructions and
fails to exhale during his ascent. As he
ascends, the external pressure on him
decreases, until it reaches the
atmosphere pressure at the surface. His
blood pressure also decreases, until it
become normal again. However,
because he does not exhale the air
pressure in his lungs remain at the
value it had at depth L. This pressure
difference can explode his lungs.
Besides that, his blood pressure
decrease drastically which then
carries the air to the heart. This two
things can kill that novice diver.
Sumber: Fundamentals of Physics, 2001
233. 2. Hukum Bernoulli
+696 7:?6C6 7:F=I7IC6C E:FBI@66C M6H 86F E696 G:H6E H:BE6H
6@6C G6B6 HC
#6A H:FG:7IH 7:FA6@I E696 M6H 86F L6C 96B
%69
?@6 M6H 86F H:FG:7IH 7:F:F6@ @:6966C H:FG:7IH H96@ 6@6C H:F?69
+:F=6H@6C )-
%@6 M6H 86F 96A6B H67IC H96@ 7:F:F6@
B6@6 HC E:FBI@66C M6H 86F E696 EE6 EE6 96C EE6 6@6C
G6B6
)6BIC HC E:FBI@66C M6H 86F E696 G:H6E EE6 6@6C 7:F7:96
?@6 M6H 86F H:FG:7IH B:C6AF @: @6C6C
C96 H:A6= B:C:H6=I 76=K6 @:A6?I6C M6H 86F E6AC 7:G6F H:F96E6H
E696EE6L6CG:BEHC6BIC6E6@6==6AH:FG:7IH7:FA6@IEIA6E696H:@6C6C
CL6 0CHI@ B:C:H6=I ?6K676C H:FG:7IH E:F=6H@6C )-
.:86F6B6H:B6HGE:FG6B66CL6CB:C6B76F@6C6AF6C;AI96E696
6B76F H:FG:7IH 696A6=
C
Gambar 6.26
Fluida mengalir.
Gambar 6.27
B
Perbedaan ketinggian fluida
mengalir.
Sumber: World Book Encyclopedia
A
v
154 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
)' -/
'
% *( P
0G6=6 HDH6A L6C 9IC6@6C ICHI@ B:C6AF@6C ;AI96 96F @:6966C
@: @:6966C G6B6 9:C6C E:FI76=6C :C:F B:@6C@ ;AI96
.:86F6
B6H:B6HG 96E6H 9HIAG G:766 7:F@IH
HDH6A
235. %
%
*
(P%* (
* * P
%* (
* %* (
*
+:F=6H@6C-.)*
7:FH6C96C:6H;@6F:C66F6=6L6
7:FA6K6C6C 6F6= 9:C6C 6F6= :F6@ ;AI96
(:CIFIH =I@IB @DCHCIH6G ?IBA6= ;AI96 L6C B:C6AF E696 EE6
G6B69:C6C?IBA6=;AI96L6CB:C6AFE696EE6G:=C69E:FDA:=
E:FG6B66C 7:F@IH
*
( *(
:C6CB:CGI7GHHIG@6C-.)*@:-.)*6@6C
9=6GA@6C E:FG6B66C
%
*
%
* P
%@6C96B:CGI7GHHIG@6C
@: -.)* 4
6@6C 9E:FDA:=
%
*
%
* P
:BI96C ?@6 C96 B:C6A@6C -.)* 4
9:C6C
6@6C
9E:FDA:=
%
*
gh
%
*
P
-.)* 4
9G:7IH ?I6 '#
#$)!! L6C G:86F6 IBIB
96E6H 9CL6H6@6C 9:C6C E:FG6B66C 7:F@IH C
Tokoh
Daniel Bernoulli
(1700–1782)
Daniel Bernoulli adalah putra dari
Johan Bernoulli, lahir di kota Basel
dan bekerja sebagai dosen
Matematika di Universitas Basel.
Pamannya seorang matematikawan
di Universitas tersebut yang pernah
menciptakan materi baru dalam
teori probabilitas, analisis geometri,
dan kalkulus variasi. Bernoulli
berhasil menciptakan prinsip
hidrodinamika dan perhitungan
aliran fluida. Selain itu, Bernoulli
sangat berperan dalam
mengembangkan teori probabilitas,
kalkulus, dan persamaan diferensial.
p1
A1
h1
p2
h2
v1 t
v2 t
236. pipa venturi
gaya angkat (F1)
gaya berat (F2)
Fluida 155
%
*
@DCGH6C P
274. B:B76=6G 96C6E
Refleksi
B:B76=6G
Setelah mempelajari bab ini, Anda tentu dapat
mengetahui konsep tekanan pada zat cair, hukum-hukum
yang berlaku baik pada zat cair yang diam maupun pada
zat cair yang bergerak. Dari materi-materi yang ada pada
bab ini, bagian manakah yang menurut Anda paling sulit
160 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
dipahami? Coba Anda diskusikan dengan teman atau
guru Fisika Anda.
Dalam bab ini, dijelaskan pula beberapa manfaat
dari konsep yang dibahas. Coba sebutkan manfaat yang
Anda peroleh setelah mempelajari materi pada bab ini.
Peta Konsep
(0%!
!AI96.H6HG !AI96C6BG
/:@6C6C#9FDGH6HG
#I@IBF8=B:9:G
/:6C6C+:FBI@66C
#I@IB+6G86A
6EA6FH6G
!AI96$9:6A
+:FG6B66CDCHCIH6G
+:FG6B66C:FCDIAA
O 6L6C@6H+:G6K6H
O /67IC1:CHIF
O +E6+HDH
+:FG6B66C1G@DGH6G
B:C=6GA@6C
96EA@6G@6C E696
355. Q
B9HI6C@6CB6F
8B
6
:F6E6@6=HC6F996A6B@DA6BHI
7
:F6E6@6=6L6L6C7:@:F?6E69696G6F@DA6B
8
:F6E6@6=6L6L6C7:@:F?6E696G:H6E9C9C
@DA6B
162 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
h1
h2
A C
+:F7:966CHC6FF6@G696A6BB6CDB:H:FG:7I6=
J:CHIFB:H:F696A6=8B
%@6AI6GE:C6BE6CEE6
7:G6F