Bab 3 membahas tentang fluida dinamis, termasuk fluida ideal, persamaan kontinuitas, dan hukum Bernoulli. Pemahaman konsep ini penting dalam aplikasi teknik seperti slip stream pada balap dan fungsionalitas karburator. Latihan soal dan aktivitas ilmiah disertakan untuk menguji pemahaman tentang aliran fluida dan aplikasinya dalam fisika.

1. Bab
3
Fluida Dinamik
A. Fluida Ideal
B. Persamaan Kontinuitas
C. Hukum Bernoulli
BUKU SISWA Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 2 untuk SMA/MA Kelas XI
Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam

2. Slip stream atau teknik “mencuri angin” merupakan istilah yang tidak asing
bagi para penggemar MotoGP. Beberapa keuntungan dari teknik slip stream ini
yaitu pembalap tidak pusing memikirkan racing line, lebih irit bahan bakar dan
ban. Jelaskan teknik slip stream tersebut dengan menggunakan konsep fluida
dinamis. Sebelum Anda mempelajari bab ini, diskusikan bersama teman
kelompok Anda mengenai fluida dinamik. Kemudian, kemukakan hasilnya
kepada guru Anda
Diskusi

3. A. Fluida Ideal
Fluida ideal merupakan fluida yang tak termampatkan atau dikatakan
sebagai fluida yang tidak kompresibel, artinya volume dan massa
jenisnya tidak berubah karena pengaruh tekanan.
Saat mengalir, fluida ideal tidak mengalami
gesekan oleh dinding tempatnya mengalir.
Demikian pula, benda yang bergerak dalam
fluida ideal tidak mendapatkan hambatan
dari gaya gesekan (viskositasnya nol). Aliran
fluida ideal dikatakan sebagai aliran laminer,
artinya kecepatan aliran fluida pada
sembarang titik tidak berubah terhadap
waktu, baik besar maupun arahnya. Dalam
aliran laminer, setiap titik pada fluida
bergerak dengan kecepatan tetap dan tidak
saling mendahului ataupun memotong yang
lain.

4. B. Persamaan Kontinuitas
Pada saat fluida mengalir dengan aliran steady,
maka dalam selang waktu yang sama (Δt) masa
fluida yang masuk kesalah satu ujung pipa (m1)
haruslah sama dengan masa fluida yang keluar dari
ujung pipa yang lain (m2), karena tidak
termampatkan massa jenisnya tetap (r = tetap),
maka secara matematis dapat ditulis: m1 = m2
atau
Pelajari Contoh 4.1 di Buku Siswa Aktif dan
Kreatif Belajar Fisika 2 halaman 84.
Untuk lebih memahami tentang persamaan kontinuitas, lakukan
Kegiatan 4.1 halaman 83.
Kegiatan

5. Latihan Soal
1. Air mengalir melalui sebuah pipa yang luas penampangnya 2 dm2
dengan kecepatan 2 ms-1
. Berapakah massa air yang mampu
ditampung selama 2 menit jika massa jenis air 1 gcm-3
2. Air mengalir melalui sebuah pipa yang berjari-jari 2 cm dan
keluar melalui sebuah keran yang memiliki jari-jari 0,5 cm. Jika
kecepatan air dalam pipa 1 cms-1
, tentukan kecepatan air yang
keluar dari keran.

6. Untuk lebih memahami hukum bernoulli, lakukan Kegiatan 4.2 halaman
84.
Kegiatan
C. Hukum Bernoulli
Persamaan Bernoulli
Pelajari Contoh 4.2 di Buku Siswa Aktif dan
Kreatif Belajar Fisika 2 halaman 86.
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa tekanan dari fluida yang
bergerak seperti udara berkurang ketika fluida tersebut bergerak
lebih cepat.

7. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang
Pesawat terbang dapat naik atau turun karena
pengaruh gaya dari sayap pesawat. Jika pesawat
akan naik, gaya angkat pesawat dibuat lebih
besar daripada berat pesawat. Sebaliknya, jika
posisi pesawat akan diturunkan, misalnya saat
pesawat akan mendarat, gaya angkat pada
pesawat akan dikurangi secara perlahan.
Gambar tersebut memperlihatkan pola aliran udara di atas dan di bawah
sayap sebuah pesawat terbang. Penampang sayap pesawat terbang memiliki
tepi bagian belakang yang tajam dan bidang atas lebih melengkung dari
bidang bagian bawahnya. Bentuk ini akan memberikan kecepatan aliran udara
melalui bidang atas sayap lebih cepat dari kecepatan bagian bawah sayap
pada saat pesawat akan naik. Menurut Persamaan Bernoulli, pada daerah
bawah sayap yang memiliki kecepatan lebih rendah, tekanannya lebih besar
sehingga gaya angkat pesawat besar.

8. Karburator Motor atau Mobil
Fungsi karburator motor atau mobil adalah untuk
menguapkan bensin menjadi bentuk gas sehingga
mudah terbakar. Sebelum terbakar, bensin yang
sudah berbentuk uap atau gas tersebut harus
dicampur dengan udara bersih.
Penyemprot Nyamuk
Jika pengisap pompa P ditekan, udara yang
melewati pipa venturi V akan memiliki
kelajuan yang besar. Oleh karena kelajuan
aliran udara pada pipa venturi besar,
tekanannya akan menjadi rendah sehingga
cairan obat nyamuk yang bertekanan lebih
tinggi yang ada pada tabung T akan naik dan
ikut keluar bersama udara.

9. Tabung Venturi
Fluida dengan massa jenis mengalir di dalam
tabung dengan luas penampang A1, kemudian
masuk ke tabung dengan luas penampang
yang lebih sempit, yaitu A2. Kedua bagian
tabung ini dihubungkan dengan manometer
zat cair yang diisi raksa dengan massa jenis '.
Dengan mengukur tinggi perbedaan raksa di
dalam manometer, dapat ditentukan
kecepatan fluida di dalam tabung venturi
tersebut.
Dengan menggunakan Persamaan
Bernoulli dan Persamaan Kontinuitas
kecepatan aliran fluida pada tabung
venturi diperoleh

10. Tabung Pitot
Tabung pitot memiliki luas penampang yang sama.
Pada tabung pitot, ada bagian dari pipa
manometer yang menembus ke dalam tabung.
Pada umumnya, tabung pitot dipakai untuk
mengukur kecepatan udara atau gas di dalam pipa
tertutup. Dengan mengukur perbedaan tinggi
permukaan raksa di dalam manometer, dapat
ditentukan kelajuan fluida di dalam tabung pitot.
Kecepatan aliran fluida di dalam tabung pitot adalah

11. Kebocoran Dinding Tangki (Prinsip Torricelli)
Laju kebocoran yang terjadi pada sebuah dinding tangki berisi air dapat
ditentukan dengan menggunakan Persamaan Bernoulli.
Dengan menggunakan Persamaan Bernoulli akan diperoleh
Teorema Torricelli
Untuk menentukan tempat jatuhnya air diukur dari dinding tangki
1) Gerak air dalam arah vertikal merupakan
gerak jatuh bebas. Oleh karena itu, air
dalam arah gerak vertikal tidak memiliki
kecepatan awal. Kecepatan awal hanya
dalam arah horizontal.

12. 2) Gerak air dalam arah horizontal merupakan
gerak lurus beraturan. Oleh karena itu, dalam
arah horizontal air tidak memiliki percepatan.
Resultan kedua jenis gerakan tersebut akan
membentuk lintasan parabola.
Untuk lebih mengetahui tentang laju kebocoran pada dinding tangki,
lakukan Aktivitas Ilmiah 4.1 halaman 89.
Kegiatan
Kerjakan Uji Kompetensi 4.1 di Buku
Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 2
halaman 90.

13. Latihan Soal
1. Sebuah pipa mendatar memiliki dua bagian diameter yang berbeda
masing-masing 6 cm dan 3 cm. Jika pada diameter besar air
memiliki kecepatan 1 ms-1
dan tekanan 150 kPa, hitunglah
kecepatan dan tekanan air pada diameter kecil.
2. Air mengalir dalam suatu sistem pipa tertutup. Pada suatu titik,
kecepatan air 3 ms-1
, sedangkan pada titik yang terletak 1 m di
atasnya memiliki kecepatan 4 ms-1
. Tentukan tekanan pada titik yang
lebih tinggi, jika tekanan pada titik yang lebih rendah 20 kPa.
(g = 10 ms-2
)
Kerjakan Tugas Projek di Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 2
halaman 90.
Kegiatan

14. Kesimpulan
Temukan informasi lebih
lanjut mengenai fluida
dinamis di:
http://fisikazone.com/pene
rapan-asas-bernoulli/

15. Kuis
1. Air mengalir melalui sebuah selang berdiameter 1,59 cm dengan kecepatan
2,4 ms-1
. Air ini keluar melalui sebuah saluran keluar yang sempit berjari-jari
0,64 cm. Jika saluran keluar ini diarahkan vertikal ke atas, berapakah
ketinggian air
2. Sebuah tangki berisi bensin dengan tekanan 4 bar. Dengan mengabaikan
beda ketinggian antara bensin dan keran, hitung kelajuan bensin ketika
keran dibuka.
(1 bar = 105
Nm-2
, massa jenis bensin 6,8 x 102
kgm-3
)
Kerjakan Uji Kompetensi Bab 4 di Buku
Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 2
halaman 92 - 94.

16. Terima Kasih
“Kesempatan emas seringkali dilewatkan banyak orang karena selintas
terlihat seperti hal biasa.”
Thomas Alva Edison

17. Referensi
Sumber Gambar
• www.foxsports.com
• www.fast-news.net
• www.fabiovisentin.com
• www. pixshark.com
• www.kovtunpic.com
• www.youtube.comwatchv=O8qCA
2mZvVI

18. Created By:
Yulistya Pratiwi