Downloaded 339 times
More Related Content
Similar to 3. b. ppt hyperlink fluida statik
![Modul Ajar KBC SKI Kelas 3 MI [MODULKELAS.COM]](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/modulajarkbcskikelas3mimodulkelas-260130161838-4934e483-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
3. b. ppt hyperlink fluida statik
- 1. FLUIDA STATIS FISIKA SMAKELAS X / SEMESTER 2 Kelompok 3 : Ilham Mubarak (3215143651) Salsa Billa Yuke I (3215141708) Shelma Nur C (32151417114) Pendidikan Fisika Reguler 2014
- 2. KOMPETENSI DASAR 1.1 Menyadarikebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya. 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi. 3.7 Menerapkan hukum – hukum pada fluida statis dalam kehidupan sehari - hari. 4.1 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat untuk penyelidikan ilmiah. 4.6 Mengolah dan menganalisis hasil percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan.
- 3. INDIKATOR 3.7.1 Menentukan massajenis zat dan tekanan fluida. 3.7.2 Menyelidiki hukum utama hidrostatis. 3.7.3 Menentukan gaya pada hukum Pascal. 3.7.4 Mengidentifikasi alat-alat yang memanfaatkan hukum pascal. 3.7.5 Menyelidiki kasus mengapung, melayang, dan tenggelam pada hukum Archimedes. 3.7.6 Menjelaskan gejala kapilaritas. 3.7.7 Menentukan kenaikan atau penurunan permukaan zat cair dalam pipa. 3.7.8 Menjelaskan viskositas. 3.7.9 Menentukan gaya yang bekerja pada viskositas fluida. 3.7.10 Menentukan gaya hambatan pada hukum Stokes. 4.1.1 Mengumpulkan data, mengolah dan menyajikan hasil percobaan. 4.6.1 Melakukan percobaan dengan menggunakan konsep dasar fluida statis. 4.6.2 Menyajikan laporan hasil percobaan yang menggunakan konsep fluida statis.
- 4. FLUIDA STATIS Fluida adalahzat yang memiliki kemampuan untuk mengalir. Macam – macam fluida : - Zat Cair - Gas Sifat fisis fluida : Tekanan, Tegangan Permukaan (mudah diamati saat fluida diam), Viskositas (mudah diamati saat fluida bergerak).
- 5.
- 6. TEKANAN HIDROSTATIS Tekanan :gaya yang bekerja tiap satuan luas. Tekanan hidrostatis : Tekanan yang disebabkan oleh fluida tidak bergerak. 𝑷 = 𝑭 𝑨 Dengan : P = Tekanan (N/𝑚2 ) F = Gaya (N) A = Luas permukaan (𝑚2 ) Dimana : 1 atm = 1, 01325 × 105 Pa 1 bar = 1,0× 105Pa 1 N/𝑚2 = 1 Pascal (Pa) Sifat tekanan hidrostatis : 1. Tekanan menyebar ke segala arah. 2. Semakin dalam ke bawah fluida, semakin besar tekanannya.
- 7. HUKUM POKOK HIDROSTATIS “Semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama” Tekanan di suatu titik di dalam suatu fluida yang sebenarnya disebut tekanan absolut Keterangan : 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟 /𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑢𝑎𝑟
- 8. TEKANAN HIDROSTATIS PADATITIK SEMBARANG Langkah – langkah : 1. Menentukan titik yang diinginkan (titik x). 2. Menentukan massa jenis fluida. 3. Hitung ketinggiannya. 4. Buat silinder vertikal, posisi titik x berada di pusat luas penampang (A). Tekanan hidrostatis : 𝑊𝑠 = mg = 𝜌𝑉𝑔 dimana, V = Ah 𝑊𝑠= 𝜌𝐴ℎ𝑔 𝑃 = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟(𝑊𝑠) 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑎𝑙𝑎𝑠 𝑠𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 P = 𝜌𝐴ℎ𝑔 𝐴 = 𝜌𝑔ℎ
- 9.
- 10. CONTOH SOAL 1. Padasebuah bangunan, air dan lantai bawah akan dialirkan ke atas melalui sebuah pipa vertikal. Seberapa tinggi air akan naik jika tekanan hidrostatis air di dasar bangunan sama dengan 270 kPa? (Massa jenis air = 1000kg/𝑚3) Dik : P = 270 kPa = 270× 103 Pa = 270× 103kg m / 𝑠2.𝑚−2 g = 9.8 m / 𝑠2 𝜌 = 1000 kg / 𝑚3 Dit : h ? Jawab : P = 𝜌g h 270 × 103 kg m / 𝑠2. 𝑚−2 = 1000 kg / 𝑚3 × 9.8 m / 𝑠2 × h h = 270 × 103 kg m / 𝑠2. 𝑚−2 1000 kg / 𝑚3×9.8 m / 𝑠2 h = 27.6 m
- 11. TEGANGAN PERMUKAAN &MENISKUS Tegangan permukaan suatu kemampuan / kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil. Rumus tegangan permukaan 𝜸 = 𝑭 𝟐𝑳
- 12. Resultan gaya yangbekerja pada molekul - molekul Konsep tegangan permukaan Tegangan permukaaan pada gelembung sabun Tegangan permukaaan pada molekul air
- 13. Meniskus gejalamelengkungnya permukaan zat cair ketika bersentuhan dengan zat padat (dinding bejana). Gaya Adhesi gaya tarik – menarik antara molekul yang berbeda jenis. Gaya Kohesi gaya tarik – menarik antara molekul yang sejenis. Sudut kontak sudut pemukaan zat padat dengan gradien bidang permukaan zat cair.
- 14.
- 15. Cairan yang bersentuhan dengan udara Suhu(℃) Tegangan permukaan (mN/m atau dyne/ cm) Benzena Etanol Gliserin Raksa Minyak zaitun Air sabun Air Air Air Air Oksigen Neon Helium 20 20 20 20 20 20 0 20 60 100 - 193 - 247 - 269 28,9 22,3 63,1 465,0 32,0 25,0 75,6 72,8 66,2 58,9 15,7 5,15 0,12 TEGANGAN PERMUKAAN
- 16. CONTOH SOAL 1. Hitungkelebihan tekanan di dalam tetesan air pada 20˚ jika diameternya 2,00 mm! Dik : 𝜃 = 20˚, 𝑑 = 2,00 mm , P = 72,8 × 10−3 𝑁/𝑚 = 7,2 × 10−3 kg m/𝑠2.𝑚−1 Dit : 𝑃𝑑 ? Jawab : R = 𝑑 2 = (2 𝑚𝑚)( 0,001𝑚 1𝑚𝑚 ) 2 = 1 × 10−3 𝑚 𝑃 − 𝑃𝑑 = 2𝛾 𝑅 = 2 (72,8 ×10−3 kg m/ 𝑠2. 𝑚−1 ) 1 ×10−3 𝑚 = 146 𝑁/𝑚2 = 146 Pa
- 17. HUKUM ARCHIMEDES Bunyi hukumArchimedes : “Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.” Gaya Archimedes sering disebut juga gaya apung atau gaya ke atas. 𝑽 𝒚𝒂𝒏𝒈 𝒅𝒊𝒑𝒊𝒏𝒅𝒂𝒉𝒌𝒂𝒏 𝑽 𝒃𝒆𝒏𝒅𝒂 = 𝝆 𝒃𝒆𝒏𝒅𝒂 𝝆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒂
- 18.
- 19. CONTOH SOAL 1. Buktikanbahwa ketka sebuah benda yang memiliki massa jenis 𝜌1 dan terapung dengan 3 4 bagian volumenya tercelup ke dalam fluida, massa jenis fluida 𝜌2 = 4 3 𝜌1! Dik: 𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎ℎ𝑘𝑎𝑛 = 3 4 𝑉 𝑉𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 𝑉 Dit : 𝜌2 ? Jawab : 𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎ℎ𝑘𝑎𝑛 𝑉𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 𝜌 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 3 4 𝑉 𝑉 = 𝜌 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 𝜌 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 = 4 3 𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 𝜌2 = 4 3 𝜌1
- 20. HUKUM PASCAL (BLAISEPASCAL) “Perubahan tekanan yang diberikan pada suatu fluida pada ruangan tertutup, perubahan tersebut akan diteruskan sama besar ke segala arah.” Hukum Pascal biasanya diterapkan pada prinsip kerja dongkrak hidrolik. Dengan : F = Gaya (N) A = Luas permukaan (𝑚2 )
- 21.
- 22. CONTOH SOAL 1. Sebuahalat pengepres hidrolik memiliki penghisap yang besar dengan luas penampang 𝐴1 = 250𝑐𝑚2 dan penghisap yang kecil yang luas penampangnya 𝐴2 = 5𝑐𝑚2 . Jika gaya tekan 𝐹2 = 300 𝑁 diberikan pada penghisap kecil, berapa besar beban maksimum yang bisa diangkat di penghisap besar? Dik :𝐴1 = 250𝑐𝑚2 , 𝐴2 = 5𝑐𝑚2 , 𝐹2 = 300 𝑁 Dit : 𝐹1? Jawab : 𝑭 𝟏 𝑨 𝟏 = 𝑭 𝟐 𝑨 𝟐 𝑭 𝟏 250𝑐𝑚2 = 𝟑𝟎𝟎 𝑵 5𝑐𝑚2 𝑭 𝟏 = 𝟏𝟓. 𝟎𝟎𝟎 𝑵
- 23. GEJALA KAPILARITAS “Gejala naikatau turunnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler” Keterangan : 𝛾 = 7,3 × 10−2 𝑁𝑚−1 𝜌 = massa jenis r = jari – jari pipa kapiler
- 24.
- 25. CONTOH SOAL 1. Berapakahkenaikan air dalam sebuah pipa kapiler berdiameter 0,07 cm jika tegangan permukaannya sama dengan 0,023 N/m dan massa jenis air 1,0 g/𝑐𝑚3 dimana sudut kontaknya sebesar 0°? Dik :d = 0,07 cm 𝛾 = 0,023 N/m = 0,023 kg m/𝑠2. 𝑚−1 𝜃 = 0° 𝜌 = 1,0 g/𝑐𝑚3 Dit : h? Jawab : ℎ = 2𝛾 cos 𝜃 𝑟𝜌𝑔 = 2(0,023kg m/𝑠2. 𝑚−1)(cos 0) (0,035 × 10−2 𝑚)(1000 𝑘𝑔 𝑚3)(9,8 𝑚 𝑠2) = 0.0134 𝑚
- 26. VISKOSITAS ViskositasViskositas merupakan pengukurandari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran koefisien viskositas (ƞ) Rumus viskositas : F = ƞ𝐴 𝑣 𝑙 Keterangan: F = Gaya yang bekerja (N) ƞ = koefisien viskositas A = luas permukaan benda (m²) v = kecepatan benda (m/s) l = tebal lapisan (m)
- 27. HUKUM STOKES “Gaya hambat(FD) yang dialami oleh suatu bola yang dialami oleh suatu bola berjari-jari R yang bergerak dengan kecepatan konstan v di dalam fluida dengan koefisien viskositas ƞ.” FD = 6ƞπRv Koefisien viskositas : Ƞ = 𝟐𝑹 𝟐 𝒈 𝟗𝒗 (ρbola– ρfluida)
- 28. CONTOH SOAL 1. Berapakahkenaikan air dalam sebuah pipa kapiler berdiameter 0,07 cm jika tegangan permukaannya sama dengan 0,023 N/m dan massa jenis air 1,0 g/𝑐𝑚3 dimana sudut kontaknya sebesar 0°? Dik :d = 0,07 cm 𝛾 = 0,023 N/m = 0,023 kg m/𝑠2. 𝑚−1 𝜃 = 0° 𝜌 = 1,0 g/𝑐𝑚3 Dit : h? Jawab : ℎ = 2𝛾 cos 𝜃 𝑟𝜌𝑔 = 2(0,023kg m/𝑠2. 𝑚−1)(cos 0) (0,035 × 10−2 𝑚)(1000 𝑘𝑔 𝑚3)(9,8 𝑚 𝑠2) = 0.0134 𝑚
- 29. LATIHAN SOAL 1. Seorangmenyelam pada kedalaman 12 m dibawah permukaan air sebuah sungai. Tekanan atmosfer di permukaan air sama dengan 1 atm. Jika massa air sama dengan 1000 kg/ 𝑚3 , hitunglah tekanan yang dialami oleh penyelam tersebut ! 2. Berapakah besarnya gaya yang diperlukan untuk menekan sebuah balok kayu agar tenggelam ke dalam air? Massa balok 7 kg dan massa jenisnya 750 kg/𝑚3. Gunakan nilai g = 9,8 m/𝑠2.
- 30. KUNCI JAWABAN 1. 𝑃𝑎𝑡𝑚= 1 atm = 1,01325 × 105 𝑃𝑎 P = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝜌𝑔ℎ = 1,01325 × 105 𝑃𝑎 + (1000 kg/𝑚3)(9,8𝑚/𝑠2) (12m) = 218925 Pa = 218,9 kPa 2. 𝐹 + 𝑚𝑔 = 𝐹𝑎𝑝𝑢𝑛𝑔 𝐹𝑎𝑝𝑢𝑛𝑔 = 𝜌 𝑎𝑖𝑟 𝑔𝑉𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 mg = 𝑚 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝑔 = 𝜌 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝑔𝑉𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝐹 + 𝑚𝑔 = 𝐹𝑎𝑝𝑢𝑛𝑔 F = 𝐹𝑎𝑝𝑢𝑛𝑔 - mg = 𝜌 𝑎𝑖𝑟 𝑔𝑉𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘-𝜌 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝑔𝑉𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 = g 𝑚 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝜌 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 𝜌 𝑎𝑖𝑟 − 𝜌 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 =(9,8𝑚/𝑠2 ) 7 𝑘𝑔 750kg/ 𝑚3 1000kg/𝑚3 − 750kg/𝑚3 = 22,9 N
Editor's Notes
- #5 Perbedaan zat cair dan gas Zat cair : inkompresibel (tidak dapat dimampatkan) yaitu pada tekanan yang tidak terlalu besar, wolumenya tiak berubah meskipun ditekan. Gas : kompresibel (dapat dimampatkan), sehingga volumenya akan berkurang jika ditekan.
- #10 Keterangan Gambar 1 (Konsep Tekanan Hidrostatis): Semakin jauh kedalaman air, maka tekanan hidrostatis semakin besar. Gambar 2 (Ikan dalam bejana): Ikan yang mengalami tekanan hidrostatis paling besar hingga paling kecil berturut-turut adalah ikan 4, ikan 3, ikan 2, dan ikan 1. Gambar 3 (Bejana berhubungan): Titik A, B, C, dan D mengalami tekanan hidrostatis yang besarnya sama.
- #13 Ket: Gambar 1 (Percobaan tegangan permukaan): gambar tersebut menunjukkan gaya-gaya yang bekerja pada lapisan gelembung sabun. Gambar 2 (tegangan permukaan pada molekul air): Molekul-molekul air yang berada pada kedalaman tertentu mengalami gaya kohesi dan adhesi (tarik-menarik). Molekul air yang berada di permukaan juga mengalami gaya tarik menarik sehingga menyebabkan adanya tegangan permukaan.