3. b. ppt hyperlink fluida statik

FLUIDA STATISFISIKA SMA KELAS X / SEMESTER 2

Kelompok 3 : Ilham Mubarak (3215143651) Salsa Billa Yuke I (3215141708) Shelma Nur C (32151417114)

Pendidikan Fisika Reguler 2014

KOMPETENSI DASAR1.1 Menyadari kebesaran 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.

INDIKATOR3.7.1 Menentukan massa jenis 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.

FLUIDA STATISFluida adalah zat 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).

FLUIDA STATIS

Tekanan Hidrostatis

Tegangan Permukaan & Meniskus

Hukum Pascal

Hukum Archimedes

ViskositasGejala Kapilaritas

TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan : gaya yang bekerja tiap satuan luas. Tekanan hidrostatis : Tekanan yang disebabkan oleh fluida tidak bergerak.

𝑷=𝑭𝑨

Dengan :P = Tekanan (N/)F = Gaya (N)A = Luas permukaan ()

Dimana :1 atm = 1, 01325 Pa1 bar = 1,0Pa1 N/ = 1 Pascal (Pa)

Sifat tekanan hidrostatis :1. Tekanan menyebar ke segala arah.2. Semakin dalam ke bawah fluida,

semakin besar tekanannya.

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 :

TEKANAN HIDROSTATIS PADA TITIK 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 : = mg =

dimana, V = Ah=

Konsep tekanan hidrostatis

CONTOH SOAL1. Pada sebuah 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/)

Dik : P = 270 kPa = 270 Pa = 270kg m / . g = 9.8 m / = 1000 kg / Dit : h ?Jawab :

P = g hkg m / . = 1000 kg / h =

h = 27.6 m

TEGANGAN PERMUKAAN & MENISKUS

Tegangan permukaan suatu kemampuan / kecenderungan zat cair untuk selalu menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil.Rumus tegangan permukaan

𝜸=𝑭𝟐𝑳

Resultan gaya yang bekerja pada molekul - molekul

Konsep tegangan permukaan

Tegangan permukaaan pada gelembung sabun

Tegangan permukaaan pada molekul air

Meniskus gejala melengkungnya 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.

Meniskus air

Meniskus raksa

Cairan yang bersentuhan

dengan udara Suhu ()

Tegangan permukaan (mN/m atau dyne/ cm)

BenzenaEtanolGliserinRaksaMinyak zaitunAir sabunAirAirAirAirOksigenNeon Helium

20202020202002060

100- 193- 247- 269

28,922,363,1

465,032,025,075,672,866,258,915,75,150,12

TEGANGAN PERMUKAAN

CONTOH SOAL

1. Hitung kelebihan tekanan di dalam tetesan air pada jika diameternya 2,00 mm!

Dik : = , = 2,00 mm , P = = kg m/.Dit : ?Jawab :

R

= 146 Pa

HUKUM ARCHIMEDESBunyi hukum Archimedes :

“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 𝒚𝒂𝒏𝒈𝒅𝒊𝒑𝒊𝒏𝒅𝒂𝒉𝒌𝒂𝒏

𝑽 𝒃𝒆𝒏𝒅𝒂=𝝆𝒃𝒆𝒏𝒅𝒂

𝝆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒂

Aplikasi Hukum Archimedes

CONTOH SOAL1. Buktikan bahwa ketka sebuah benda yang

memiliki massa jenis dan terapung dengan bagian volumenya tercelup ke dalam fluida, massa jenis fluida !

Dik: = = Dit : ?Jawab :

HUKUM PASCAL (BLAISE PASCAL)

“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 ()

Dongkrak Hidrolik

CONTOH SOAL1. Sebuah alat pengepres hidrolik memiliki

penghisap yang besar dengan luas penampang dan penghisap yang kecil yang luas penampangnya. Jika gaya tekan diberikan pada penghisap kecil, berapa besar beban maksimum yang bisa diangkat di penghisap besar?

Dik : , Dit : ?Jawab :

GEJALA KAPILARITAS

“Gejala naik atau turunnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler”

Keterangan :

= massa jenisr = jari – jari pipa kapiler

Air Raksa

CONTOH SOAL1. Berapakah kenaikan 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/ dimana sudut kontaknya sebesar ?

Dik :d = 0,07 cm = 0,023 N/m = 0,023 kg m/ = = 1,0 g/Dit : h?Jawab :

VISKOSITASViskositas Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida

yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan.

Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran koefisien viskositas ( )ƞ

Rumus viskositas :F =

Keterangan:F = Gaya yang bekerja (N) = koefisien viskositasƞA = luas permukaan benda (m )²v = kecepatan benda (m/s)l = tebal lapisan (m)

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 = 6ƞπRvKoefisien viskositas : = (Ƞ ρbola– ρfluida)

CONTOH SOAL1. Berapakah kenaikan 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/ dimana sudut kontaknya sebesar ?

Dik :d = 0,07 cm = 0,023 N/m = 0,023 kg m/ = = 1,0 g/Dit : h?Jawab :

LATIHAN SOAL1. Seorang menyelam 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/, 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/. Gunakan nilai g = 9,8 m/.

KUNCI JAWABAN1. = 1 atm = 1,01325 P = = 1,01325 + (1000 kg/)(9,8 (12m)

= 218925 Pa = 218,9 kPa2.

mg =

F = - mg = - = g(9,8) = 22,9 N