Fluida_BahanAjar

5/12/2018 Fluida_BahanAjar - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/fluidabahanajar 1/47

www.psb-psma.org Rela Berbagi Ikhlas Memberi

BAHAN AJAR FISIKA




BAHAN AJAR FISIKA

www.psb-psma.org Ikhlas Berbagi Rela Memberi

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

BAHAN AJAR FISIKA

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Standar Kompetensi Siswa dapat menerapkan konsep dan

prinsip pada mekanika klasik sistem

kontinu (benda tegar dan fluida)

dalam penyelesaian masalah

Kompetensi Dasar

Siswa dapat menganalisis hukum-

hukum yang berhubungan denganfluida statik dan dinamik serta

penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Indikator Pencapaian Memformulasikan hukum dasar fluida statik

Menerapkan hukum dasar fluida statik pada

masalah fisika sehari-hari

menganalis hukum dasar fluida statik padamasalah fisika sehari-hari

Memformulasikan hukum dasar fluida

dinamik

Menerapkan hukum dasar fluida dinamik

pada masalah fisika sehari-hari Menganalis hukum dasar fluida dinamik

pada masalah fisika sehari-hari

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

FLUIDA STATIS

Massa Jenis

Kadang kalau kita perhatikan orang banyak

mengatakan bahwa buah manggis lebih

berat daripada kapas atau besi lebih berat

daripada plastik

Benarkah Demikian?

Hal ini tidak seluruhnya benar karena semua itu

tergantung ukuran dari masing - masing benda

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Dalam Fisika, ukuran kepadatan (densitas)

benda homogen disebut massa jenis,

yaitu massa per satuan volume. Secara

matematis, massa jenis dituliskan sebagai

berikut.

= Densitas / massa= Densitas / massa jenis jenis (Kg/m(Kg/m33))

m = Massam = Massa bendabenda (Kg)(Kg)

VV = Volume= Volume bendabenda (m(m33))

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikithambatan terhadap perubahan bentuk ketika

ditekan disebut fluida. Fluida disebut juga zat

alir, yaitu zat cair dan gas.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

TEKANAN adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu

permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang

tersebut

Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari

misalnya pada pisau dan paku. Ujung paku dibuat runcing dan

pisau dibuat tajam untuk mendapatkan tekanan yang lebih

besar, sehingga lebih mudah menancap pada benda lain.

TEKANAN

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

I IIIII

MANAK AH Y ANG P ALING BER AT?

Gelas yang tidak terisi air terasa ringan, sedangkan gelas

yang terisi air terasa berat. Peristiwa tersebut menunjukan

bahwa air (zat cair) memberikan gaya tekan yang arahnyakebawah kepada telapak tangan. Pada fluida diam, tekanan

pada suatu titik disebabkan oleh gaya berat fluida yang di

atas titik tersebut. Tekanan yang disebabkan oleh fluida tak

bergerak disebut tekanan hidrostatis.

Tekanan

Hidrostatis

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Volume fluida yang berada di atas titik B adalah:V=A h;

dengan

A = luas penampang wadah

=massa jenis fluida

Massa fluida di atas B adalah:m= V = A h

Sedangkan gaya (berat) yang diberikan fluida itu:

F = m.g = A h g

apabila, besarnya tekanan fluida di titik B, adalah:P =F /A, maka

= massa jenis fluida (kg/m2)

g = percepatan gravitasi (m /s-2)

h = kedalaman (m)

Volume fluida yang berada di atas titik B adalah:V=A h;

dengan

A = luas penampang wadah

=massa jenis fluida

Massa fluida di atas B adalah:m= V = A h

Sedangkan gaya (berat) yang diberikan fluida itu:

F = m.g = A h g

apabila, besarnya tekanan fluida di titik B, adalah:P =F /A, maka

= massa jenis fluida (kg/m2)

g = percepatan gravitasi (m /s-2)

h = kedalaman (m)

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Mengapa bagian bawa yang jarak

pancurannya paling jauh?

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

TEKANAN TOTAL

Jika tekanan udara luar ikut

diperhitungkan seperti pada

gambar, besarnya tekanan total

atau tekanan mutlak pada satu titik

di dalam fluida adalah

p0 = tekanan udara luar = 1,0 13 × 105 N/m2 ,

dan p A = tekanan total di titik A (tekanan mutlak).

p0 = tekanan udara luar = 1,0 13 × 105 N/m2 ,

dan p A = tekanan total di titik A (tekanan mutlak).

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Hukum Pokok Hidrostatika

T ekanan hidrostatik di semua titik yang terletak pada

satu bidang mendatar di dalam satu jenis zat cair besarnya sama

pA =pB = pC

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

p A = pB

p0 + 1gh1 = p0 + 2gh 1 h1 = 2 h2

p A = pB

p0 + 1gh1 = p0 + 2gh 1 h1 = 2 h2

Hukum Utama Hidrostatis

menyatakan bahwa semua titik

yang berada pada bidang datar

yang sama dalam fluida homogen,

memiliki tekanan total yang sama.

Jadi, walaupun bentuk

penampang tabung berbeda,besarnya tekanan total di titik A,

B, C, dan D adalah sama.

Hukum Utama Hidrostatis

menyatakan bahwa semua titik

yang berada pada bidang datar

yang sama dalam fluida homogen,

memiliki tekanan total yang sama.

Jadi, walaupun bentuk

penampang tabung berbeda,besarnya tekanan total di titik A,

B, C, dan D adalah sama.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

HUKUM PASCAL

MENGAPA KETIKA KITA memompa sebuah ban

sepeda, ternyata ban menggelembung secara

merata?

Bagaimana seorang pekerja pada pencucian mobil

dapat berdiri di bawah mobil sambil menyemprotkan

air ke bagian bawah mobil yang beratnya 100 kali

lebih besar dari beratnya

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Jadi, dalam Hukum Pascaldinyatakan berikut ini.

³T ekanan yang diberikan

pada zat cair dalam ruang

tertutup akan diteruskanke segala arah dengan

sama besar´.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Perhatikan ilustrasi berikut iniBeranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Hukum Archimedes

Kenapa kayu-kayu yang besar dan

banyak lebih mudah diangkat

dalam air daripada di darat?

Mengapa balon gas bisa naik ke

atas ?

Mengapa kapal yang terbuat dari

besi bisa terapung?

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Benda-benda yang dimasukkan pada fluidaseakan akan mempunyai berat yang lebih

kecil daripada saat berada di luar fluida.

Misalnya, batu terasa lebih ringan ketika

berada di dalam air dibandingkan ketikaberada di udara. Berat di dalam air

sesungguhnya tetap, tetapi air melakukan

gaya yang arahnya ke atas. Hal ini

menyebabkan berat batu akan berkurang,sehingga batu terasa lebih ringan.

Benda-benda yang dimasukkan pada fluidaseakan akan mempunyai berat yang lebih

kecil daripada saat berada di luar fluida.

Misalnya, batu terasa lebih ringan ketika

berada di dalam air dibandingkan ketikaberada di udara. Berat di dalam air

sesungguhnya tetap, tetapi air melakukan

gaya yang arahnya ke atas. Hal ini

menyebabkan berat batu akan berkurang,sehingga batu terasa lebih ringan.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Hukum Archimedesmenyatakan bahwa Gaya

yang bekerja pada suatu

benda yang dicelupkan

sebagian-atau seluruhnyake dalam suatu fluida sama

dengan berat fluida yang

dipindahkan oleh benda

tersebut

Hukum Archimedesmenyatakan bahwa Gaya

yang bekerja pada suatu

benda yang dicelupkan

sebagian-atau seluruhnyake dalam suatu fluida sama

dengan berat fluida yang

dipindahkan oleh benda

tersebut

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

PENERAPAN HUKUM ARCHIMEDES

Terapung

Mengapung (Vfb = Vbf )

Wbenda = F AWbenda = F Ab .g.Vb = fl g.Vbf

b

= massa jenis benda (kg/m3)

f = massa jenis fluida (kg/m3)

Vbf = volume benda yang tercelup

di dalam zat cair (m3)

Vb = volume benda (m3)

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA


Melayang

Melayang (Vfb = Vb)

Wbenda = F AWbenda = F Ab .g.Vb = f g.Vfb

b = f

Jadi pada kasus ini massa jenis

benda sama dengan massa jenis

zat cair

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA


Tenggelam

Melayang (Wb > Fa)

Wbenda > F AWbenda > F Ab .g.Vb > f g.Vfb

b > f

Jadi pada kasus ini massa jenis

benda lebih besar daripada massa

jenis zat cair

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

TEGANGAN PERMUKAANApabila sebuah silet diletakkan mendatar

pada permukaan air dengan hati-hati,

ternyata silet terapung. Padahal massa jenis

silet lebih besar dari massa jenis air. Zat cair

yang keluar dari suatu pipet bukan sebagai

aliran tetapi sebagai tetesan. Demikian juga,

nyamuk atau serangga dapat hinggap di

permukaan air. Peristiwa tersebut

berhubungan dengan gaya-gaya yang

bekerja pada permukaan zat cair, atau pada

batas antara zat cair dengan bahan lain. Jika

kita amati contoh di atas, ternyata

permukaan air tertekan ke bawah karena

berat silet atau nyamuk. Jadi, permukaan air

tampak seperti kulit yang tegang. Sifat

tegang permukaan air inilah yang disebut

TEGANGAN PERMUKAAN.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

K

F

Tegangan permukaan timbul karena gaya tarik-menarik molekul-molekul zat cair yang sejajar

permukaan

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

KapilaritasKapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya

permukaan zat cair pada pipa kapiler

gr

cos2 h

V

JK!

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

V iskositas

Ukuran kekentalan zat cair atau gesekan dalam zatcair disebut viskositas.

Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada

koefisien viskositas, kecepatan relatif benda

terhadap zat cair, serta ukuran dan bentuk

geometris benda.U

ntuk benda yang berbentuk boladengan jari-jari r, gaya gesek zat cair dirumuskan:

MANA YANG LEBIH CEPAT JATUH KELERENG YANG

DIJATUHKAN DI AIR ATAU OLI?

HUKUM STOKES

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Kecepatan Terminal

Jika sebuah benda yang dijatuhkan ke dalam sebuah

fluida kental, kecepatannya makin membesar sampai

mencapai kecepatan maksimum yang tetap. Kecepatan

ini di namakan kecepatan terminal

Pada gambar bekerja gaya, dankecepatan terminal dicapai apabila :

W ± F ± Fs = 0

Untuk benda berbentuk bola,

kecepatan terminal dirumuskan

sebagai

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

FLUIDA DINAM

ISBeranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Sifat Fluida SejatiBeranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Fluida dinamis adalah fluida yang bergerak. Besaran-

besaran apa yang perlu dipelajari pada fluida dinamisitu? Jawabannya dapat kalian pelajari pada penjelasan

berikut

KontinuitasJika air mengalir tidak

termanfaatkanmaka akan berlakukekekalan debit atau aliran fluida

dan dinamakan kontinuitas.

Kontinuitas atau kekekalan debit

ini dapat dituliskan sebagaiberikut.

Q1 = Q2

A1 v 1 = A2 v 2

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Azas BernoulliFluida diam memiliki tekanan yang dinamakan tekanan

hidrostatis, P = gh. Bagaimana dengan tekanan oleh

fluida dinamis? Besarnya sesuai dengan energi kinetik,

P = v 2. Pada suatu fluida ternyata berlaku kekekalan

tekanan. Kekekalan tekanan ini pertama kali dijelaskan

oleh Bernoulli sehingga dikenal sebagaiazas Bernoulli.

Azas ini dapat dirumuskan sebagai berikut

P + gh + ½ v 2

= kekal

1

21

21

2

2 21 1

1 1 1 2 2 22 2 p gh v p gh v V V V V !

Ilustrasi Aliran

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Aplikasi pada persamaan bernoulli di terapkan untuk

mengalirkan air ke lantai atas, iluastrasinya seperti berikut

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

Penyusun




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Teorema Terricolli

Teori Torricelli menyatakan bahwa

kecepatan aliran zat cair pada lubang

sama dengan kecepatan benda yang jatuh bebas dari ketinggian yang sama.

V= kecepatan aliran fluida pada lubang (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2 )

h = tinggi fluida dari permukaan ( m )

V= kecepatan aliran fluida pada lubang (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2 )

h = tinggi fluida dari permukaan ( m )

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk

mengukur laju aliran zat cair dalam pipa. Untuk

venturimeter yang dilengkapi manometer, besarnya

kecepatan aliran zat cair pada pipa besar (v 1)

dirumuskan:

Venturimeter Dengan Manometer

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

111




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Untuk venturimeter yang tanpa

dilengkapi manometer, pada

prinsipnya sama, tabung manometer

diganti dengan pipa pengukur beda

tekanan seperti pada Gambar

Untuk venturimeter yang tanpa

dilengkapi manometer, pada

prinsipnya sama, tabung manometer

diganti dengan pipa pengukur beda

tekanan seperti pada Gambar

Venturimeter tanpa manometer

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

111




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Pipa Pitot

Tabut pitot digunakan untuk mengukur laju aliran gas.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

111




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Alat penyemprot

Cara kerja :

Apabila pengisap ditekan, udara keluar dengan cepat melalui lubang

sempit pada u jung pompa. BerdasarkanHukum Bernoulli, pada

tempat yang kecepatannya besar, tekanannya akan mengecil.

Akibatnya, tekanan udara pada bagian atas penampung lebih kecil

daripada tekanan udara pada permukaan cairan dalam penampung.

Karena perbedaan tekanan ini cairan akan bergerak naik dan

tersembur keluar dalam bentuk kabut bersama semburan udara

pada u jung pompa.

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

111




BAHAN AJAR FISIKA

1

21

21

2

Sesuai Hukum Bernoulli, pada tempat

yang mempunya kecepatan lebih tinggi

tekanannya akan lebih rendah

Misalnya, tekanan udara di atas sayap

adalah P 1 dan tekanan udara di bawah

sayap pesawat sebesar P 2, maka:

Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Latihan

Dik: ho = 4 m,hdasar = 5 m, V=103

kg/m3, g=10 m/s2

Dit: Porang , Pdasar

Seorang menyelam sampai kedalaman 4 m (1 metersebelum sampai dasar kolam) jika massa jenis air1000 kg/m3 dan g=10 m/s2, berapakaha.Tekanan hidrostatik yang dialami orang

b.Tekanan hidrostatik dasar kolamJawab:a.Porang = V.g.h

= 1000.10.4= 4.104 Pa

a.Pdasar = V.g.h= 1000.10.5= 4.105 Pa

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Latihan

Barometer menunjukan angka 76 cm Hg. Panjang x= 6 cm dan penampang pipa = 2 cm2. Tekananudara dalam pipa (P) adalah... .

xDik:Po = 76 cmHg, x = 6 cm A= 2 cm2.

Dit: P

Jawab:

P = Po + Praksa

P = 76 + 6

P = 82 cmHg

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

LatihanSebuah alat hidrolik memiliki Silinder besar dan

kecil berbanding kecil 30 : 1. Jika berat mobil yangdiangkat 20.000 N, maka dorongan pada penghisapsilinder kecil adalah...

Dik: Ab : Ak = 30 : 1.wb = 20.000 N,

Dit: Fk

Jawab

wb : Ab = wk : Ak

wb : wk = Ab : Ak

2.104 : wk = 30 :1

wk = 2.104 : 30

wk = 2.104 : 30

wk = 666,67 N

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Latihan

Air mengalir pada pipa mendatar dengan

diameter pada masing-masing ujungnya 6 cm

dan 2 cm, jika pada penampang besar

kecepatan air 2 m/s, tentukan :a. Kecepatan aliran pada penampang kecil

b. volume fluida yang keluar setelah 3 sekon!

Jawab

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

LatihanDiketahui :

A1 = 1/4d2 =1/4 3.14 62

= 28,26 cm2 = 28,26 10-4 m2

v1 = 2m/s

di tanya : v2 = ?

V = ? Pada t = 3 s

Di jawab :A1 v1 = A2 v2

Q = 28,26 10-4 m2 2 m/s = 56,52 10-4 m3 /s

Q= V /t : sehinggaV = Q t = 56,52 10-4 m3 /s . 3s = 169,56 10-4 m3

1

2 1

22

3Av = v ; .2 6 /A 1

v m s! !

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun




BAHAN AJAR FISIKA

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

Disusun oleh:

PANNUSU, S.Pd.

E-mail: [email protected]

SMA NEGERI 20 MAKASSAR

Editor/Review :

I WAYAN MULIANA, S.Pd.

E-mail: [email protected]

Blog: http://bliwayan.wordpress.com/

SMA NEGERI 1 PALANGKA RAYA



www psb-psma org Rela Berbagi Ikhlas Memberi

BAHAN AJAR FISIKA

ReferensiM. Itok, S.Si. 2006. Teori Ringkas, Latihan, Soal &

Pembahasan Fisika SMA, Kelas X, XI, XII. Yogyakarta :

Intersolusi Presindo

Zaelani, dkk. 2006. 1700 Bank Soal Bimbingan PemantapanFisika SMA. Bandung : Yrama Widya

Supiyanto. 2006. Fisika untuk SMA Kelas XI. Jakarta:

Erlangga

http://www.google.co.id/

Beranda

SK / KD

Indikator

Materi

Latihan

Uji Kompetensi

Referensi

Selesai

P

enyusun

Fluida_BahanAjar

Documents

Transcript of Fluida_BahanAjar