analisis materi pelajaran fix (1)
Post on 05-Aug-2015
185 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ANALISIS MATERI PELAJARAN
Nama Sekolah
:Sekolah Menengah Pertama
Mata Pelajaran :IPA Fisika
Kelas : VIII
Semester : I
Pokok bahasan : Tekanan
Alokasi Waktu : 5 x pertemuan
Peserta didik dapat:1. Menjelaskan pengertian tekanan.2. Menyelidiki kaitan antara luas permukaan benda dengan
Standar KompetensiMemahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari.
Kompetensi Dasar
Menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas serta penerapannydalam kehidupan sehari-hari
Indikator
1. Menemukan hubungan antara gaya, tekanan, dan luas daerah yang dikenai gaya melalui percobaan.
2. Mengaplikasikan prinsip bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari.
3. Mendeskripsikan hukum Pascal dan hukum Archimedes melalui percobaan sederhana serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menunjukkan beberapa produk teknologi dalam kehidupan sehari-hari sehubungan dengan konsep benda terapung, melayang, dan tenggelam.
5. Mengaplikasikan konsep tekanan benda padat, cair, dan gas pada peristiwa alam yang relevan (dalam penyelesaian masalah sehari- hari).
I. Tujuan Pembelajara
tekanan.3. Menyelidiki kaitan antara massa benda dengan tekanan.4. Menyebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan.5. Menghitung besarnya tekanan yang diberikan suatu
benda.6. Menjelaskan aplikasi konsep tekanan dalam kehidupan
sehari-hari.7. Menjelaskan tekanan dalam zat cair.8. Mengamati sifat tekanan dalam zat cair.9. Menyebutkan sifat-sifat tekanan dalam zat cair.10. Menentukan tekanan zat cair.11. Mengamati posisi permukaan zat cair dalam bejana
berhubungan.12. Menjelaskan pemanfaatan sifat permukaan zat cair
yang selalu mendatar dalam kehidupan sehari-hari.13. Mengamati tinggi permukaan zat cair dalam pipa U.14. Menjelaskan hubungan antara massa jenis dan
tinggi zat cair dalam pipa U.15. Menyebutkan bunyi hukum Pascal.16. Menjelaskan prinsip mesin penghasil gaya hidrolik.17. Menyebutkan peralatan yang menggunakan prinsip
mesin penghasil gaya hidrolik. 18. Menyebutkan bunyi hukum Archimedes.19. Menyelidiki dan menentukan besar gaya angkat.20. Menjelaskan konsep tenggelam, melayang, dan
terapung.21. Menjelaskan pengaruh massa jenis pada peristiwa
tenggelam, melayang, dan terapung.22. Menyebutkan pemanfaatan gaya Archimedes dalam
kehidupan sehari-hari.23. Mendemontrasikan adanya tekanan udara.24. Mengukur tekanan udara.25. Menyebutkan jenis-jenis barometer.26. Menjelaskan hubungan antara ketinggian suatu
tempat dengan perbedaan tekanan udara.27. Menjelaskan tekanan gas dalam ruang tertutup.
PETA KONSEP
TEKANAN
Pengertian Tekanan Pada Zat CairTekanan Udara
INFOTali tas yang besar
memiliki tekanan yang
kecil sehingga tidak
membuat pundak sakit.
TanahW1
W2 W3
Gambar 1.1
TEKANAN1. Pengetian Tekanan.
Perhatikan gambar di bawah ini !
Dalam pengertian sehari-hari , kata
tekanan sering disalahartikan dengan
pengertian gaya. Dalam sains, kata
tekanan (pressure) adalah besarnya
Pengaruh KedalamanPada Zat Cair
Hukum
Pascal
Hukum Bejana
Berhubungan
Hukum Archimed
es
Konsep Terapung, Melayang dan
Tenggelam
Penerapan Dalam Teknologi
Besar tekanan udara
bergantung pada
ketinggian
Tekanan Gas Dalam Ruang
Tertutup
INFOTali tas yang besar
memiliki tekanan yang
kecil sehingga tidak
membuat pundak sakit.
persebaran suatu gaya yang bekerja terhadap suatu permukaan
benda. Pada gambar 1.1, ada tiga buah benda yang beban yang sama
di taruh di atas tanah yang agak becek. Dari ketiga benda tersebut,
kedalaman benda1< benda2 < benda3, dimana luas permukaan yang
menyentuh tanah benda1> benda2> benda3. Ini menandakan bahwa
tekanan yang diberikan oleh benda jauh lebih besar dai benda 1 dan
2.Jadi besarnya tekanan tergantung luas permukaan yang
menyentuh tanah. Maka Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja
pada benda tiap satuan luas permukaan benda. Luas permukaan
bidang tekan yang kecil akan memberikan tekanan yang besar atau
sebaliknya luas permukaan bidang tekan yang besar akan
mamberikan tekanan yang kecil.
Ketika kamu memotong wortel, manakah yang paling mudah,
menggunakan pisau tajam atau pisau tumpul? Tentu saja pisau tajam
lebih mudah memotong wortel tersebut daripada pisau tumpul. Hal ini
disebabkan karena luas permukaan bidang tekan pisau tajam lebih
kecil daripada luas permukaan bidang tekan pisau tumpul.
Tujuan:Menemukan hubungan antara tekanan, gaya dan luas permukaan bidang tekan.
Alat dan bahan:1. Pisau2. Wortel
Langkah Kerja:1. Potong wortel dengan pisau yang tajam2. Amati hasilnya gaya atau tenaga sama besar3. Potong wortel dengan pisau yang tumpul 4. Amati hasilnya5. Potong wortel dengan lebih bertenaga6. Amati hasilnya7. Potong wortel dengan tenaga yang lemah8. Amati hasilnya9. Jawab pertanyaan di bawah ini:
Manakah yang paling mudah, memotong dengan pisau yang tajam atau pisau yang tumpul?
Manakah yang lebih mudah, memotong wortel dengan tenaga yang besar atau tenaga yang kecil?
Buatlah kesimpulan berdasarkan demonstrasi tersebut!
Kegiatan 1.1 Melakukan demonstrasi
Gambar 1.2 Seseorang yang sedang memotong wortel
Walaupun gaya yang kamu berikan sama besar, tetapi pisau
tajam akan memberikan tekanan yang lebih besar daripada pisau
tumpul. Untuk gaya yang berbeda, yang akan memberikan
tekanan yang lebih besar adalah gaya yang paling besar pula. Dari
contoh di atas, kamu dapat simpulkan bahwa
Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satu satuan luas permukaan bidang tekan.
Secara matematis, tekanan dirumuskan:
P = pressure/tekanan ( N /m2 )
F = force/gaya ( N )
A= area/luas bidang tekan (m2 )
P≈1/ A
P≈F
P= FA
LEMBAR KERJA SISWA
Tujuan : Menjelaskan pengaruh gaya dan luas penampang
terhadap tekanan pada zat padat
Metode :Demonstrasi
Alat dan Bahan :
1 Gabus
2 Jarum pentul
3 Paku tajam
4 Paku tumpul
5 Spidol
6 Penggaris
Langkah Kerja:
1 Siapkan alat dan bahan.
2 Amati permukaan gabus terlebih dahulu. Pastikan pernukaan gabus
rata tidak ada yang bolong
3 Pukulkan jarum pentul di atas permukaan gabus
4 Tandai batas kedalaman jarum masuk ke dalam gabus dengan
snowman
5 Ukurlah berapa kedalamannya dengan menggunakan penggaris
6 Ulangi langkah 1-5 dengan menggunakan paku tajam dan paku
tumpul
7 Bandingkan hasil dari ketiga percobaan di atas!
8 Buatlah kesimpulan dari percobaan
9 Kembalikan semua peralatan ke tempat semula
P A
Satuan untuk tekanan pada zat padat adalah ( N /m2 ). Satuan
lain untuk tekanan adalah pascal (Pa).
Untuk lebih mengingat perumusan diatas maka gunakanlah rumus
segitiga
Seorang laki-laki bermassa 50 kg berdiri di atas lantai dengan luas telapak sepatunya masing-
masing 0,02(m2 ) . Jika percepatan gravitasi bumi 10m /s2. Berapakah besar tekanan laki-
laki tersebut terhadap lantai?
Penyelesaian
Diketahui : m = 50 kg
A = 0,02(m2 )g = 10m /s2
Contoh 1.1
1Pa =1N
m2Jadi satu pascal adalah tekanan yang
dilakukan oleh gaya satu newton pada
luas permukaan satu meter persegi
Ditanya : P = ... ( N /m2 )?
Jawab : P= F
A , karena gaya yang bekerja pada laki-laki itu adalah gaya berat, Yaitu F = w = mg, maka
P=m . gA
=50 kg . 10 m /s2
0 ,02 m2=25 .000 N /m2
Jadi, besar tekanan laki-laki tersebut terhadap lantai sebesar 25.000( N /m2 ) .
Contoh 1.2
Sebuah pintu gerbang yang luas permukaannya 5 m2 di terpa angin dengan
kekuatan 500 N. Berapakah tekanan angin yang bekerja pada pintu gerbang
tersebut ?
Jawab:
Diketahui A = 5 m2
F = 500 N
Ditanyakan P = .....?
Sesuai dengan persamaan 1.1,
P =
FA
P =
5005
P = 100 N/m2
Jadi tekanan angin yang bekerja pada pintu 100 N/m2.
Dari sini dapat disimpulkan bahwa, tekanan bebanding terbalik
dengan luas bidang tekan, dan sebanding gaya atau berat benda.
Lembar Kerja Siswa
I. Tujuan:Memahami adanya tekanan pada zat padat bila diberi
gaya.
II. Alat dan Bahan:1. Balok kayu dengan ukuran yang sama, misalnya
panjang 50 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 20 cm.2. Beban 1 kg dan 2 kg.3. Pasir halus.
III. Langkah Kerja:1. Letakkan kedua balok kayu A dan B di atas pasir
dengan posisi yang sama.2. Beri beban pada kedua balok itu. Balok A diberi
beban 2 kg dan balok B diberi beban 1 kg.3. Angkat kedua balok berikut bebannya. Apa yang
terjadi pada pasir? Apakah ada perbedaan bekas pada kedua balok tersebut?
4. Letakkan kedua balok A dan B tersebut di atas pasir dengan posisi yang berbeda.
5. Beri beban pada kedua balok itu, balok A dan balok B diberi beban 1 kg.
6. Angkat kedua balok dan bebannya itu. Apa yang dapat kalian lihat dari peristiwa itu? Apakah ada perbedaan bekas kedua balok itu?
7. Buatlah simpulan hasil kegiatan di atas!
air
2. Tekanan Pada Zat Cair.
2.1. Pengaruh Kedalaman Pada Zat Cair
Ketika kita menyelam, kita akan merasakan tekanan yang lebih
besar pada bagian yang lebih dalam. Ketika di dalam air ada banyak
molekul yang menekan kita ke bawah, yang artinya tekanannya lebih
besar, seperti terlihat pada gambar di bawah:
Selain itu cobalah kamu masukkan plastik yang telah ditiup ke
dalam air! Apa yang terjadi dengan plastik tersebut? Mengapa plastik
tertekan kembali ke atas? Hal ini membuktikan bahwa zat cair dapat
memberikan tekanan kepada semua benda. Dengan demikian, jika
terdapat zat cair dalam suatu tabung maka dinding tabung akan
mendapat tekanan dari zat cair. Sifat-sifat tekanan zat cair pada
dinding tabung antara lain sebagai berikut.
Zat cair menekan ke segala arah.
Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair,
tekanannya semakin besar.
Tekanan zat cair tidak tergantung pada bentuk wadahnya,
melainka tergantung pada kedalaman dari permukaan zat cair.
Gambar 2.1
Tekanan zat cair bergantung pada massa jenis zat cair.
Pada kedalaman yang sama, semakin
kecil massa jenis zat cair, semakin kecil pula INF
Lembar Kerja Siswa (LKS)
Tujuan : Menjelaskan pengaruh ketinggian permukaan zat
cair terhadap tekanan hidrostatis
Metode :Demonstrasi
Alat dan Bahan :
1 Botol aqua bekas yang dilubangi dengan 3 lubang
2 Isolasi
3 Wadah
4 Air
Langkah Kerja:
1 Siapkan alat dan bahan
2 Membuat lubang pada gelas aqua.
3 Tutup lubamg tersebut dengan isolasi
4 Masukkan air pada botol aqua
5 Bukalah isolasi tersebut Seperti terlihat p[ada gambar dibawah ini
6 Taruhlah wadah tepat tempat jatuhnya air
7 Mengamati apa yang terjadi pancaran air dariketiga lubang
tersebut
8 Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan
A
B
C
tekanannya. Sebaliknya, semakin besar massa jenis zat cair, semakin
besar pula tekanannya.
Zat cair dapat memberikan tekanan walaupun zat cair sebut
diam pada suatu tempat. Tekanan yang diakibatkan oleh zat cair
yang diam tersebut dinamakan tekanan hidrostatis. Sebagai contoh
apabila kamu mengisi air ke dalam sebuah tabung plastic kemudian
salah atu bagian dinding tabung dilubangi maka air akan memancar
keluar dari lubang tersebut ,hal tersebut karena air dalam tabung
menekan setiap bagian dinding tabung .
Berikut adalah sebuah tabung dengan 3 lubang berturut-turut
A,B,C, jika tabung diisi air ,maka air tersebut akan memancar dari
ketiga lubang dengan jarak yang berbeda pada lubang C air
memancar lebih jauh dari lubang B dan A,hal tersebut dikarenakan
tekanan hidrostatis di titik C lebih besar dibandingkan dengan pada
titik A dan B.
Tekanan hidrostatis juga dipengaruhi oleh massa jenis zat
cair,zat cair yang massa jenisnya besar akan memberikan tekanan
yang besar pula sedangkan zat cair yang massa jenisnya kecil akan
memberikan tekanan yang kecil pula.
Tekanan hidrostatis juga dipengaruhi oleh gravitasi bumi sehingga
tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut :
P = ρ . g . hDimana :
Tekanan pada suatu titik dalam zat cair berasal dari segala
arah.
Contoh soal
Seorang penyelam menyelam pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, tentukan tekanan hidrostatis yang dialami penyelam!
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 10 m
= 1.000 kg/m3
g = 10 m/s2
Ditanyakan: P = . . . ?
Jawab:
P = g . hP = 1.000 . 10 . 10P = 100.000 Pascal
Jadi, penyelam tersebut mengalami tekanan hidrostatis sebesar 100.000 Pa atau 100 kPa.
Makin dalam permukaan zat cair, tekanan yang dialami sutau titik
makin besar.
Contoh gejala/fakta yang dapat dijelaskan dengan konsep di atas :
Penyelam yang menyelam terlalu dalam akan merasa sakit
telinga dan bahkan gendang telingannya bisa pecah.
Gambar 2,2. Tekanan menyebar ke segala arah
2.2. Hukum Pascal
Contoh soal:
Sewaktu menyelam di suatu danau, seorang penyelam
membawa perlengkapan berupa indikator tekanan air. Setelah
berhasil mencapai salah satu bagian terdalam dari danau
tersebut, indikatornya menunjukkan tekanan 3,92 bar.
Berapakah kedalaman salah satu bagian Danau Kerinci
tersebut? (1 bar = 100.000 Pa = 100.000 N/m2).
Jawab:
Diketahui = 1000 kg/m3
g = 9,8 m/s2
p = 3,92 bar = 3,92 x 100.000 N/m2
ditanyakan h =...?
p = g h
h =
pρg
h =
3 , 92 x105
1000 .(9,8 )
h = 40 m
Dari gambar di atas tekanan yang diberikan diteruskan ke
segala arah dan sama besar. Ini menandakan tekanan yang diberikan
sama besar dalam zat cair pada ruang tertutup. Peristiwa tersebut,
dinyatakan dalam Hukum Pascal : “Tekanan yang diberikan kepada
zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah sama
besar”.
Berdasarkan hukum pascal bahwa tekanan diteruskan kesegala arah
dengan sama besar, berarti tekanan di penampang 1 sama dengan
tekanan dipenampang 2, sehingga diperoleh hubungan :
F1
A1
=F2
A2
atau F1=A1
A2
F2
dengan :
F1 = Gaya pada penampang A1 (N)
F2 = Gaya pada penampang A2 (N)
A1 = Luas penampang 1 (m2)
A2 = Luas penampang 2 (m2)
Alat-alat yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang bekerja
berdasarkan hukum pascal diantaranya; dongkarak hidrolik, rem
hidrolik, dan alat hidrolik pengangkat mobil
air
air
air
Gambar 2,3
Gambar 2.4
2.3. Hukum Bejana Berhubungan
Hukum bejana berhubungan :
Permukaan zat cair yang tak bergerak didalam bejana berhubungan
selalu terletak pada suatu bidang datar.
Hukum bejana berhubungan tidak berlaku bagi bejana yang berupa
pipa kapiler.
Besar tekanan disetiap titk yang mempunyai ketinggian yang sama
seperti halnya pada garis batas yaitu pada titik 1 dan 2, sehingga
diperoleh hubungan:
P1 = P2
ρ1 . g . h1 = ρ2 . g . h2
ρ1 . h1 = ρ1 . h2
dengan :
ρ1 = massa jenis zat cair 1
ρ2 = massa jenis zat cair 2
h1 = tinggi permukaan zat cair 1
h2 = tinggi permukaan zat cair 2
Gambar 2.6 bejana berhubungan
Gambar 2.5.a pompa hidrolik
Gambar 2.5.b dongkrak hidrolik
TOKOH SAINS
Dalam kehidupan sehari-hari, konsep bejana berhungan dapat
diamati pada cerek, atau teko, tangki air, dan penipat datar yang
digunakan pekerja bangunan.
Contoh soal.
Suatu pipa U berisi air raksa( = 13.600 kg/m3). Kemudian suatu
cairan spiritus dituagkan kesalah satu ujung pipa U. Pergeseran tinggi
kolom raksa terhadap tingginya sebelum tertuang spiritus adalah
1,64 cm, sedangkan tinggi kolom spiritus sekarang 2.72 cm terhadap
tinggi kolom
2.4. Hukum Archimedes
Hukum Archimedes : “Suatu benda yang tercelup sebagian atau
seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang
sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”.
Secara matematis hukum archimedes dapat ditulis :
FA = ρ .V. g
dengan :
FA = gaya angkat ke atas pada benda (N)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
V = volume zat cair yang dipindahakan (m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2
Tujuan : Memahami Konsep Terapung, Melayang dan Tenggelam
Alat dan Bahan:
o Plastisin (kecil, besar)
o Batu (kecil, besar)
o Kayu (kecil, besar)
o Air
o Wadah bening
Cara Kerja:
Isi wadah dengan air, jangan sampai penuh
Masukkan satu persatu bahan-bahan yang telah disebutkan di atas.
Amati apa yang terjadi!
Pertanyaan pembantu untuk menarik kesimpulan :a) Apakah terapung dan tenggelamnya benda ditentukan oleh ukuran benda ?b) Apakah terapung dan tenggelamnya benda ditentukan oleh jenis benda?d) Pengamatan mana yang mendukung jawaban c) ?
Kemudian setiap kelompok merumuskan kesimpulannya masing-masing dan mempresentasikannya bergantian di depan kelas. Kesimpulan yang diharapkan!
Kegiatan 2.1 Melakukan Demonstrasi
1 = plastisin kecil2= plastisin besar3 =batu kecil4= batu besar5 = kayu kecil 6= kayu besar
Dengan menggunakan konsep gaya Archimedes,dalam zat alir
dibedakan menjadi 3, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam.
a. Mengapung
Suatu benda dikatakan mengapung jika besar gaya ke atas atau gaya
Archimedesnya lebih besar dibanding gaya ke bawahnya (gaya
beratnya).
Secara metematis dapat dinyatakan:
Contoh perisiwa mengapung:
Gambar 2.6 a. Gambar 2.6 b.
Besar gaya apung menentukan apakah sebuah benda akan
terapung atau tenggelam di dalam suatu fluida. Jika gaya apung
tersebut sama dengan berat benda, seperti pada Gambar 2.6, benda
tersebut terapung.Sebuah kotak pejal kecil mengapung di dalam air.
Pada gambar 2.6 a, ukuran kotak tersebut sangat kecil sehingga
pengaruh gaya gravitasi dapat diabaikan.
Kadang-kadang gaya apung pada sebuah benda lebih besar
daripada berat benda tersebut. Gaya ini adalah gaya yang
mengangkat sebuah balon berisi gas helium yang bergerak ke atas di
udara, seperti pada gambar 2.6 b. Ketika balon tersebut dilepas, gaya
apung lebih besar daripada gaya berat balon, menyebabkan balon
bergerak dipercepat ke atas.
Andaikan kamu meletakkan sebuah balok kayu di atas
permukaan air. Balok itu akan memindahkan air pada saat balok itu
mulai bergerak terbenam ke dalam air; namun hanya sampai berat
air yang dipindahkan itu sama dengan berat balok tersebut. Balok
tersebut terapung, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7:
Gambar 2.7
Perhatikan bahwa berat dan gaya apung setimbang untuk benda-
benda terapung.
b. Melayang
Suatu benda dikatakan melayang atau terbang jika besar gaya ke
atas (gaya Archimedes) sama dengan gaya ke bawah (gaya berat)
benda tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Pernahkah kamu mendengar atau
melihat kapal selam yang melayang di
dalam air? Seperti pada Gambar 2.8, jika
pada saat gaya berat benda setimbang
dengan gaya apung seluruh benda yang berada di dalam fluida, maka
benda tersebut melayang di dalam fluida. Untuk maksud tersebut
kapten kapal selam akan memerintahkan untuk memasukkan atau
mengeluarkan air laut sesuai kebutuhan. Jika air dimasukkan kedalam
kapal selam, maka kapal selam itu bergerak ke bawah, dan
sebaliknya jika ingin naik ke permukaan, maka air dikeluarkan dari
kapal selam tersebut.
Gambar 2.8
c. Tenggelam
Suatu benda dikatakan tenggelam jika besar gaya ke atas (gaya
Archimedes) lebih kecil daripada gaya ke bawahnya (gaya beratnya).
Secara matematis dirumuskan sebagai berikut.
Jika gaya apung lebih kecil daripada berat benda tersebut, benda itu
akan tenggelam.
Misalkan kamu meletakkan balok baja seukuran balok kayu itu di
atas permukaan air (seperti pada gambar
2.9). Ketika balok baja itu diletakkan di atas
permukaan air, balok itu mulai mendesak air
saat masuk ke dalam air. Gaya apung mulai
menekan balok itu ke atas. Namun, karena
massa jenis balok baja lebih besar daripada
balok kayu, maka berat balok baja lebih besar
daripada balok kayu. Gaya ke atas ini tidak akan dapat mengimbangi
berat balok baja itu, sehingga balok itutenggelam ke dasar.
Selain konsep di atas, peristiwa terapung, melayang, dan
tenggelam dipengaruhi oleh massa jenis benda tersebut
Mungkin kamu pernah mendengar pertanyaan ini : “Mengapa jarum
jahit tenggelam jika dicelupkan ke dalam air, sementara kapal laut
yang jauh lebih berat dari jarum, tidak tenggelam?”, dan tahukah
kamu bagaimana penjelasan atas pertanyaan tersebut ?
Setiap benda memiliki massa jenis (kadang disebut juga Berat
Jenis), yaitu perbandingan antara massa dengan volume benda
tersebut. Sebagai contoh Massa Jenis Air adalah 1 gr/cm3 (= 1000
kg/m3), artinya air yang memiliki ukuran kubus dengan sisi masing-
masing 1 cm, akan memiliki berat 1 gram. Apakah kamu sudah tahu
bahwa sebuah benda akan terapung, melayang, tenggelam di dalam
Gambar 2.9
sebuah cairan, adalah karena massa jenis benda itu dibandingkan
dengan massa jenis cairan tempat benda itu dicelupkan.
1. Peristiwa terapung terjadi karena massa jenis zat cair lebih besar
dari massa jenis benda, sehingga gaya keatas zat cair lebih besar
dari gaya berat benda.
2. Peristiwa mmelayang terjadi karena massa jenis zat cair sama
dengan massa jenis benda, sehingga gaya keatas zat cair sama
dengan gaya berat benda.
3. Peristiwa tenggelam terjadi karena massa jenis zat cair lebih kecil
dari massa jenis benda, sehingga gaya keatas zat cair lebih kecil
dari gaya berat benda.
Beberapa penerapan hukum Archimedes dalam
teknologi:
o Kapal selam
Kapal selam dilengkapi dengan
Ballast, yaitu semacam wadah di
dua sisinya. Air dapat dipompa
masuk dan keluar dari ballast.Jika
kapal ingin terapung, maka air
dipompa keluar. Jika kapal ingin
tenggelam, air
dipompa masuk kedalam ballast.
Jika kapal ingin melayang, jumlah air
ρ zat cair >ρ benda
ρ zat cair =ρ benda
ρ zat cair <ρ benda
Kegiatan Siswa 2.2 Diskusi!
Mendiskusikan pemanfaatan hukum Archimedes pada peristiwa-peristiwa sederhana di sekitarnya dalam kehidupan sehari-hari!
didalam ballast harus diatur sedemikian rupa, sehingga terjadi
kesetimbangan.
o Kapal laut
Kapal laut bisa mengapung
dengan menerapkan hukum
Archimedes. Kapal dibuat berbentuk
cekung di bagian dalam. Seperti kita
ingat pada hukum Archimedes,
"besarnya gaya ke atas (buoyancy)
yang diberikan cairan terhadap
sauat benda adalah sama besar
dengan berat cairan yang
dipindahkan oleh benda tersebut"
o Balon udara
Balon udara adalah penerapan prinsip
Archimedes di udara. Balon udara harus
diisi dengan gas yang massa jenisnya lebih
kecil dari massa jenis udara atmosfer
sehingga balon udara dapat terbang karena
mendapat gaya ke atas, misalnya diisi
udara yang dipanaskan.
o Jembatan ponton
Di pelabuhan kamu dapat
melihat jembatan yang terbuat
dari drum-drum besar yang
mengapung di atas air.
Jembatan ini disebut
jembatan ponton. Drum- drum
itu biasanya terbuat
dari besi dan di dalamnya diisi dengan udara sehingga massa
jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair.
o Hidrometer.
Hidrometer adalah alat yang digunakan
untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini
berbentuk tabung yang berisi pemberat dan
ruang udara sehingga akan terapung tegak dan
stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai
dengan prinsip Archimedes.
o Galangan kapal.
kerja galangan kapal
serupadengan kapal, tetapi dapat
ditenggelamkan dan dimunculkan.
Galangan kapal
dapat diisi penuh dengan dengan air
laut atau dikosongkan. Kapal yang
akan diperbaiki dimasukkan
ke dalam galangan. Kemudian, berkuranglah air, ini mengakibatkan
yang ada dalam galangan hanya udara yang massa jenisnya jauh
lebih kecil. Galangan pun akan terangkat.
o Kran otomatis
Jika di rumah kita menggunakan
mesin pompa air, maka dapat kita lihat
bahwa tangki penampungnya harus
diletakkan pada ketinggian tertentu.
Tujuannya adalah agar diperoleh
tekanan besar untuk mengalirkan air.
Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai
kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan
bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong,
Arah tekanan
Balon karet Karet gelang
Tabung reaksi
Plastisin
pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya,
jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran
tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup
Lembar Kerja Siswa
Tujuan:
Mengetahui konsep kapal selam sebagai salah satu penerapan
hukum Archimedes.
Alat dan Bahan:
Toples
Tabung reaksi
Plastisin/lilin malam
Balon
Karet gelang
Air
Cara Kerja
Isi toples dengan air, sisihkan ruangan untuk udara pada
permukaan toples.
Isi tabung reki dengan air, cukup setengah bagian, kemudian
tutup dengan lilin malam/plastisin.
Masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam toples yang berisi
air dengan plastisin mengarah ke bawah.
Tutup permukaan toples dengan balon, kemudian ikat dengan
karet gelang.
Tekan balon udara tersebut dengan tangan, amati apa yang
terjadi!
Lepaskan telapak tangan dari permukaan balon, kemudian
amati pula apa yang terjadi.
Kesimpulan:
Tulis dan diskusikan hasil pengamatanmu, kemudian laporkan
kepada guru!
100 500 900
10
20
30
40
50Lebih dari 99,9%
Lebih dari %99
Lebih dari 90%
Lebih dari 50%
10
20
30
3. Tekanan Udara
3.1. Besar tekanan udara bergantung pada ketinggian
tempat
Satuan tekanan udara biasannya digunakan atmosfer (atm) dan Bar ;
1 atm = 76 cmHg
1 bar = 100.000 Pa
1 milibar = 100 Pa
1 atm = 1,013 bar
Dalam SI satuan tekanan adalah pascal (Pa)
Tekanan dalam air makin besar jika makin dalamdari pemukaan
air, dan pemukaan bumi kita misalkan sebagai dasar lautan. Jadi,
semakin ke atas permukaan bumitekanan udara makin brkurang.
Pada ketinggian 5,9 km tekanan menurun drastis menjadi 380 mmHg
skala barometer cairan raksa, setengah dari besartekanan udara di
permukaan laut. Sedang pada ( puncak gunung himalaya) tekanan
udara/atmosfer hanya 250 mmHg, sedang pada ketinggian 80 km
tekanan udara menjadi 0,0069 mm Hg. Untuk mengetahui hubungan
ketinggian tempat dengan penurunan tekanan udara , dapat dilihat
pada grafik 3.1 berikut:
Gambar 3.1
Lembar Kerja Siswa
Tujuan:
Mengetahui konsep kapal selam sebagai salah satu penerapan
hukum Archimedes.
Alat dan Bahan:
Toples
Tabung reaksi
Plastisin/lilin malam
Balon
Karet gelang
Air
Cara Kerja
Isi toples dengan air, sisihkan ruangan untuk udara pada
permukaan toples.
Isi tabung reki dengan air, cukup setengah bagian, kemudian
tutup dengan lilin malam/plastisin.
Masukkan tabung reaksi tersebut ke dalam toples yang berisi
air dengan plastisin mengarah ke bawah.
Tutup permukaan toples dengan balon, kemudian ikat dengan
karet gelang.
Tekan balon udara tersebut dengan tangan, amati apa yang
terjadi!
Lepaskan telapak tangan dari permukaan balon, kemudian
amati pula apa yang terjadi.
Kesimpulan:
Tulis dan diskusikan hasil pengamatanmu, kemudian laporkan
kepada guru!
Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi memiliki kerapatan
yangberbeda-beda. Semakin tinggi suatu tempat, senakin kecil
tekanan udaranya.Ketinggian suatu tempat dari permukaan laut
dapat ditentukan berdasarkan penurunan tekanan udara dimana
setiap kenaikan tinggi 100 m di atas permukaan laut, tekanan
atmosfer turun 1 cmHg atau setiap 10 m turun 1 mmHg.
Perubahan tekanan atmosfer demikian berlaku sampai ketinggian
1.000 m.Tekanan udara dipermukaan laut besarnya 1 atm. Alat
untuk mengukur tekanan udara disebut barometer.
Semua benda tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil.
Gaya yang ada dalam fluida disebabkan oleh massa dan gerak
partikel-partikel yang membentuk fluida tersebut. Di dalam zat
padat, partikel-partikel tersebut tersusun sangat rapat. Oleh
karena itu partikel-partikel zat padat tersebut tidak bebas
bergerak. Namun, di dalam zat cair dan gas partikel-partikelnya
tidak tersusun secara rapat.
Jadi partikel-partikel itu lebih bebas bergerak. Partikel-partikel
penyusun fluida tersebut secara terus-menerus bergerak ke segala
arah. Pada saat bergerak, partikel-partikel itu menumbuk partikel-
partikel lain dan dinding wadah
fluida dengan gaya yang besarnya bergantung pada massa dan
percepatan partikel tersebut. “Dorongan” atau gaya oleh partikel-
partikel tersebut yang bekerja pada suatu luas tertentu disebut
tekanan. Tekanan fluida bekerja ke segala arah sama besar. udara
yang menyelimuti Bumi kita, atau atmosfer Bumi mempunyai
tekanan. Tekanan atmosfer yang paling besar adalah di
permukaan laut. Udara dalam atmosfer mengerahkan tekanan
sebesar 10,13 N/cm2 di permukaan laut. Jika punggungmu
memiliki luas 1000 cm2, maka udara menekan punggungmu
dengan gaya 10130 N. Gaya ini hampir sama dengan berat sebuah
mobil!
Apa yang membuat tubuhmu tidak remuk oleh gaya sebesar ini?
Tahukah kamu???
(a) Air dari dalam gelas dapat naik kedalam rongga mulut anak ini melaluisedotan karena tekanan udara yangmendorong ke bawah pada cairan di luar sedotan lebih besar daripadatekanan udara di dalam sedotantersebut.(b) Perbedaan dalam tekanan inimenyebabkan cairan tersebutmengalir ke atas.
Fluida di dalam tubuhmu juga mengerahkan gaya. Tekanan udara
di luar tubuhmu disetimbangkan oleh tekanan fluida di dalam
tubuhmu. Oleh karena itu kamu tidak merasakan gaya dari udara
di luar tubuhmu tersebut.
Perbedaan Tekanan
Kamu barangkali tidak menaruh banyak perhatian terhadap apa
yang sedang kamu lakukan pada saat kamu minum melalui sebuah
sedotan. Namun apa yang sesungguhnya kamu lakukan pada saat
minum dengan menggunakan sedotan, seperti Gambar di atas
adalah menyedot sebagian besar udara di dalam sedotan.
Penyedotan itu menyebabkan tekanan udara di dalam sedotan
menurun. Tekanan udara luar sekarang lebih besar daripada tekanan
udara di dalam sedotan sehingga mendorong permukaan
minumanmu ke bawah. Dorongan ini memberikan gaya kepada
minuman dan naik melalui sedotan, dan kemudian masuk ke dalam
mulutmu! Prinsip yang memungkinkan kamu minum melalui sedotan
merupakan sifat penting yang dimiliki fluida. Fluida akan bergerak
dari daerah bertekanan lebih tinggi menuju daerah bertekanan lebih
rendah.
Percobaan Sederhana
Bertambahnya tekanan seiring
dengan bertambahnya
kedalaman fluida memiliki berbagai
akibat penting.
Perhatikan gambar di samping!.
Aliran air dari
lubang pada bagian lebih bawah
gelas memancar
kuat.
Mengukur tekanan udara.
Air bukanlah satu-satunya fluida yang memiliki tekanan yang
berubah sesuai kedalamannya. Bumi kita diselimuti lapisan udara,
yang disebut atmosfer. Tekanan atmosfer kita juga bervariasi.
Tekanan tersebut berubah sesuai denganketinggian dari atas tanah.
Semakin tinggi suatu tempat, maka tekanan udaranya semakin
rendah. Pada ketinggian lebih tinggi, dalam suatu daerah tertentu
terdapat partikel-partikel udara yang lebih sedikit. Partikel-partikel
yang lebihsedikit mendorong satu sama lain menghasilkan tekanan
lebih rendah.
Pada tempat yang lebih tinggi tekanan di dalam tubuhmu
menjadi lebih besar daripada tekanan udara di luar tubuhmu. Kamu
Kegiatan Siswa 3.1 Diskusi!
Mendiskusikan beberapa peristiwa yang menunjukkan
adanya hubungan antara ketinggian/kedalaman suatu tempat
dengan perbedaan tekanannya!
(Misal: Bentuk dari bangunan sebuah bendungan, penyelam
yang menyelami lautan dalam kedalaman tertentu, dll)
mungkin merasakan perbedaan tekanan tersebut sebagai rasa sakit
pada gendang telingamu. Bila ini terjadi, sebagian udara keluar dari
telingamu dan kamu mendengar suara “pop.” Sebagai hasil dari
keluarnya sebagian udara dari bagian dalam gendang telingamu,
tekanan di dalam telingamu menjadi sama dengan tekanan udara
luar. Pada tempat yang sangat tinggi, seperti di puncak Himalaya
pada Gambar di bawah, tekanan udara menjadi sangat kecil dan
dapat menimbulkan masalah serius bagi para pendaki. Pendaki
rentan terkena sindrom kekurangan oksigen karena ketinggian, yang
dikenal dengan istilah hipoksi.
Pada tempat yang sangat tinggi seperti dipuncak pegunungan
Rinjani ini udaramenipis dan tekanan udara menjadi sangat kecil.
Dalam kehidupan sehari-hari, tekanan udara dapat
dimanfaatkan dalam berbagai kegiatan, di antaranya sebagai berikut.
1) Penggunaan alat penyedot minuman.
Alat ini bekerja karena tekanan udara dalam mulut lebih rendah
dibanding tekanan udara luar yang menekan minuman, akibatnya
minuman dapat naik ke mulut.
2) Pembuatan lubang pada kaleng susu kental dibuat lebih dari satu.
Hal ini bertujuan agar saat mengeluarkan susu kental dari kaleng,
udara
luar akan ikut mendesak susu kental sehingga susu mudah
dikeluarkan.
3) Pengisap udara dari karet.
Pengisap udara dari karet umumnya digunakan untuk
menggantungkan sikat gigi, sabun, pakaian, dan boneka.
4) Kompresor.
Kompresor dapat digunakan untuk memompa ban karena tekanan
udara dalam kompresor lebih besar daripada tekanan udara dalam
ban.
Tekanan Udara dan Ketinggian Tempat
Tekanan udara yang ada di atmosfer berbeda-beda. Semakin
tinggi suatu tempat dari permukaan laut, tekanan udara di tempat
tersebut akan semakinberkurang. Hal ini disebabkan oleh
berkurangnya jumlah partikel udara karena sebagian besar partikel
udara berada di dekat permukaan bumi (laut) akibat
gaya tarik bumi.
Menurut penelitian para ahli, setiap kenaikan 10 m dari permukaan
laut tekanan udara rata-rata turun 1 mmHg. Penurunan ini hanya
berlaku sampai ketinggian 1.000 m. Dengan demikian, karena 76
cmHg senilai dengan 760 mmHg maka ketinggian suatu tempat dapat
dinyatakan dengan persamaan:
Keterangan:
h : ketinggian suatu tempat (m)
x : tekanan tempat tersebut (mmHg)
Contoh Soal
Suatu tempat memiliki ketinggian 500 m dari permukaan laut.
Tentukan tekanan udara
pada tempat tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 500 m
Ditanyakan: x = . . . ?
Jawab:
h = ( 760 – x ) . 10
500 = (760 – x ) . 10
50 = (760 – x )
x = 760 – 50
x = 710 mmHg = 71 cmHg
Jadi, tekanan udara di tempat yang ketinggiannya 500 m dari
permukaan laut adalah
71 cmHg.
Contoh Soal
Suatu tempat memiliki ketinggian 500 m dari permukaan laut.
Tentukan tekanan udara
pada tempat tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 500 m
Ditanyakan: x = . . . ?
Jawab:
h = ( 760 – x ) . 10
500 = (760 – x ) . 10
50 = (760 – x )
x = 760 – 50
x = 710 mmHg = 71 cmHg
Jadi, tekanan udara di tempat yang ketinggiannya 500 m dari
permukaan laut adalah
71 cmHg.
Lembar Kerja Siswa
Pengantar Percobaan
Judul: Tekanan Udara
Cobalah ini dan peragakan didepan teman-temanmu! Buatlah
teman-temanmu terkejut ketika kamu membuat air dalam gelas
tidak tumpah walau kamu terbalikkan gelasnya.
Alat dan Bahan
1. Satu gelas berisi air
2. Selembar kertas
Cara Kerja
a. Siapkan gelas berisi air.
b. Usahakan hingga penuh.
c. Lalu tempelkan kertas di bibir gelas dengan sangat rapat.
d. Balik gelas dengan cepat sambil tempelkan kertas dibibir
gelas.
e. Lepas tanganmu perlahan-lahan dan biarkan kertas menempel
dengan sendirinya pada bibir kertas.
Kesimpulan
Amatilah apa yang terjadi beserta penyebabnya. Kemudian laporkan
hasil praktikummu!
Tahukah kamu???
Alat-alat untuk Mengukur Tekanan
Bedasarkan jenis bahan dikenal 2 jenis barometer :
1. Barometer Fortin
Barometer Fortin adalah barometer raksa yang dilengkapi
dengan nonius dan jarum penunjuk skala untukmenyatakan
besarnyatekanan udara.
Jika tekanan udara luar besar, raksa dalam
pipa akan naik. Skala yang ditunjukkan
jarum pengukur tekananmenyatakan
besarnya tekanan udara pada saat itu.
Nonius dapat digunakan untuk mendapatkan
pengukuran yang lebih teliti. Barometer itu
dapat mengukur tekanan udara sampai
ketelitian 0,01 cmHg.
2. barometer Aneroid
Aneroid berarti tanpa zat cair. Barometer
aneroid menggunakan kotak logam vakum
yang berisi udara bertekanan udara sangat
rendah. Sisi atas dan wadah kotak vakum
ditutup dengan logam bergelombang. Jika
tekanan udara besar, kotak vakumtertekan
sehingga mengempis.
Tekanan itu akan diteruskan dengan sistem tuas ke jarum penunjuk
tekanan udara.Barometer itu lebih praktis dibandingkan dengan
barometer raksa sebab mudah dibawa kemana-mana sehingga cocok
untuk penelitian dilapangan.
Gambar 3.3 barometer Arenoid
Gambar 3.2 barometer Fortin
3.2. Tekanan Gas Dalam Ruang Tertutup
Gambar 3.4 di atas:
Pengukur tekanan udara dalam ruang
tertutup.
(a)skema manometer terbuka.(b)skema manometer Bourdon.(c)manometer
Bourdon.
Tekanan udara adalah satu faktor yang menentukan cuaca.
Contoh adannya tekanan gas dalam ruang yang tertutup :
1. Tekanan udara dalam balon, bola, ban,
2. Tekanan gas dalam lampu petromaks menaikan minyak tanah
di wadahnya,
3. Tekanan gas dalam tabung oksigen, tabung karbit, dsb.
Alat pengukur tekanan udara/gas dalam ruangan tertutup disebut
manometer.
Berdasarkan jenis bahan yang digunakan manometer dibedakan
atas :
1. Manometer Raksa
Manometer raksa terbuka terbuat dari
sebuah pipa U yang diisi raksa.Dalam
penggunaannya ujung salah satu pipa U
atau manometer dihubungkan dengan
tabung gas yang akan diukur tekanannya.
Gas dalam tabung menekan raksa pada pipa
A sehingga permukaan raksa pada pipa A
turun dan pada pipa B naik apabila tekanan
gas pada tabung lebih besar dari pada
tekanan udara luar.
2. Manometer logam
Manometer Bourdon menggunakan pipa spiral yang dihubungkan
dengan jarum penunjuk tekanan.Apabila manometer itu dihubungkan
dengan tabung gas yang akan diukur tekanannya, gas masuk melalui
lubang A dan menekan pipa spiral B.Karena tekanan tersebut, spiral B
cenderung menjadi lurus. Semakin besar tekanan gas, semakin kuat
kecenderungan spiral B menjadi lurus. Perubahan-perubahan bentuk
spiral B diteruskan ke jarum penunjuk tekanan gas. Pgas
= [ h13 ,6
+Bar]Contoh pemakaian manometer dalam keidupan sehari-hari :
1. Alat ukur tekanan udara dalam ban mobil, sepeda motor yang
umumnya dinyatakan dalam satuan psi (pound persquare inch)
2. Alat penunjuk tekanan gas pada tabung oksigen di rumah sakit
3. Alat penunjuk tekanan gas pada tabung kompor gas, lampu
petromaks dan kompor minyak
4. Alat pengukur tekanan pada kompresior
Tekanan gas dalam ruang tertutup bergantung pada
volumnya, jika suhunya tetap
Gambar 3.5 manometer raksa
Manometer raksa tertutup
Manometer raksa tertutup digunakan untuk mengukur tekanan gas
lebih dari 1 atm. Bentuknya hampir sama dengan manometer raksa
terbuka, hanya salah satu ujungnya
tertutup.
Ujung pipa A
terbuka dan
ujung pipa B
tertutup.
Sebelum
manometer itu digunakan untuk mengukur
tekanan gas, tinggi permukaan raksa
pada kedua pipa sama. Jika manometer itudigunakan untuk
mengukur tekanan gas, ujung yang terbuka dihubungkan tabung
gas. Karena adanya tekanan gas, permukaan raksa pada pipa A turun
dan pada pipa B naik. Volum udara dalam pipa terutup (B) mula-mula
V1 dan tekanannya p1. Setelah raksa pada pipa B naik hingga
mendesak udara dalam ruang tertutup B volumnya berubah menjadi
V2 dan tekanannya menjadi p2. Berdasarkan hukum Boyle hal itu
dirumuskan sebagai berikut:
Gambar 3.6 manometer raksa tertutup
V 1 . p1=V 2 . p2
p2=V 1
V 2
. p1
ALAT EALUASI
1. Penilaian kognitif
A. Berilah tanda silang ( x ) huruf a, b, c, atau d pada
jawaban yang paling benar!
1) Besarnya gaya yang bekerja pada benda
per satuan luas permukaan bidang tekan
dinamakan ....
a. Gaya tekan
b. Tekanan
c. Tekanan atmosfer
d. Tekanan hidrostatis
2) Pernyataan yang benar tentang tekanan adalah sebagai berikut
kecuali ....
a. Paku runcing akan lebih mudah menancap dibandingkan
dengan paku tumpul, karena paku tumpul luas bidang
tekannya besar
b. Pisau tajam lebih mudah memotong daripada pisau tumpul,
karena pisau tajam luas bidang tekannya besar
c. Luas bidangnya sempit maka tekanan besar
d. Kaki ayam tertanam lebih dalam saat berjalan dilumpur
dibandingkan kaki itik
3) 1 Atm = .... cmHg
a. 74
b. 75
c. 76
d. 77
4) Berat balok di samping 600 N. Jika ukuran
panjang, lebar dan tingginya adalah 200 cm, 150
cm, dan 300 cm. Besar tekanan balok yang
diterima lantai adalah....
a. 0,2( N /m2 )
b. 2( N /m2 )
c. 20( N /m2 )
d. 200( N /m2 )
5) Mata pisau sering di asah dengan tujuan....
a. tekanan menjadi lebih kecil
b. tekanan menjadi lebih besar
c. menjadi lebih bagus
d. menjadi lebih mengkilap
6) Satuan dari tekanan menurut sistem internasional (SI)
adalah....
a. ( N /m2 )
b. N/cm
c. m/N
d. Nm
7) Besarnya gaya yang bekerja pada benda per satuan luas
permukaan bidang tekan dinamakan ....
a. Gaya tekan
b. Tekanan
c. Tekanan atmosfer
d. Tekanan hidrostatis
8) Satuan dari tekanan menurut sistem internasional (SI) adalah....
a. ( N /m2 ) c. m/N
b. N/cm d. Nm
9) Sebuah benda bermassa 2 kg berada di atas tanah. Jika luas
penampang benda yang menyentuh tanah 100 cm2,
tentukan besar tekanan benda pada tanah…?
a. 0.2 kPa
b. 1 kPa
c. 2 kPa
d. 20 kPa
10) Tekanan yang dilakukan oleh gaya satu newton pada luas
permukaan satu meter persegi disebut..?
a. 1 coulomb
b. 1 Newton
c. 1 meter
d. 1 pascal
11) Seorang laki-laki bermassa 50 kg berdiri di atas lantai
dengan luas telapaksepatunya masing-masing 0,02(m2 ). Jika
percepatan gravitasi bumi 10m /s2. Berapakah besar tekanan
laki-laki tersebut terhadap lantai…N / m
a. 25
b. 2 500
c. 25 000
d. 20 000
12) Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan
hidrostatis,kecuali…
a. Massa jenis zat cair
b. Ketinggian zat cair
c. Percepatan gravitasi
d. Luas permukaan zat cair
13) Pernyataan berikut ini yang benar tentang besar tekanan
hidrostatis adalah..
a. Berbanding lurus dengan masssa jenis zat cair
b. Berbanding terbalik dengan massa jenis zat cair
c. Berbanding terbalik dengan ketinggian zat cair
d. Berbanding terbalik dengan percepatan gravitasi
14) Tekanan hidrostatis yang dialami penyelam yang
menyelam pada kedalaman 4 m di bawah permukaan air yang
mempunyai massa jenis 1.000 kg/m3 adalah…?
a. 10.000 Pa
b. 20 000 Pa
c. 40 000 Pa
d. 50 000 Pa
15) Seorang Perawat bermaksud memberikan larutan garam
ke tubuh seorang pasien dengan infus,massa jenis larutan
1.2000 dan tekanan darah pasien 2.400 Pa,berapa tinggi
minimum botol infuse harus di gantung di atas lengan pasien
sehingga larutan garam tersebut dapat masuk kedalam tubuh
pasien ..? dengan g=
a. 0.2 cm
b. 2 cm
c. 20 cm
d. 10 cm
16)Alat-alat berikut bekerja berdasar hukum Archimedes:
(1)kapal selam
(2)jembatan ponton
(3)dongkrak hidraulis
(4)kempa hidraulis
Pernyataan yang benar adalah ....
a. (1), (2), dan (3)
b. (1) dan (3)
c. (2) dan (4)
d. semua benar
17. Balon udara melayang di udara berdasarkan pada....
a. gaya apung
b. hukum Archimedes
c. hukum Boyle
d. prinsip Pascal
18. Terapung dan tenggelamnya suatu benda ditentukan oleh….
a. ukuran benda
b. massa jenis benda
c. warna benda
d. keras lunaknya benda
19. Plastisin yang dapat mengapung adalah plastisin yang
berbentuk….
a. bola pejal berukuran kecil
b. bola pejal berukuran besar
c. kubus
d. Kapal
20. Wadah dua sisi yang terdapat pada kapal selam disebut….
a. dek
b. baling-baling
c. ballast
d. penampang
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan
benar !
1) Jelaskan pengertian dari tekanan dan sebutkan satuan tekanan
dalam SI dan dalam satuan lainnya!
2) Sebuah balok dengan bidang tekannya 2 m x 4
m mempunyai tekanan 50 N/m2
. Hitunglah
besar gayanya!
3) Hitunglah tekanan hidrostatis dari dari sebuahtitik yang
berjarak 10 cm dari dasar tabung yang berisi air dengan massa
jenis 1000 ,jika tinggi tabung 50 cm dan percepatan gravitasi
10 ,
4) Tuliskan konsep terapung, malayang, dan tenggelam yang
menggunakan konsep massa jenis.
5) Sebutkan 2 alat/peristiwa yang menggunakan konsep terapung,
melayang, dan tenggelam!
6) Sebutkan beberapa alat yang menggunakan konsep hukum
Archimedes!
7) Kamu mampu mengangkat tubuh temanmu di dalam air kolam,
namun tidak mampu jika di darat. Gaya apa yang membantumu
mengangkatnya? Berasal dari manakah gaya ini?
8) Jelaskan bagaimana prinsip bekerjanya kapal selam!
SISTEM PENILAIAN
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas / Semester : VIII / I (satu )
A. Penilaian kognitif
a) Jenis penilaian : tes tulis
b) Bentuk Penilaian : tes pilihan ganda
c)jumlah soal : 16 (enam belas) soal
d) Kunci Jawaban :
1. B 6.A 11.C 16.A
2.B 7.B 12.D 17.A
3.D 8.A 13.A 18.B
4.B 9.A 14.B 19.D
5.B 10.D 15.C 20.C
e) Pedoman penilaian :
Setiap jawaban yang benar diberi skor 1 dan
jawaban salah diberi skor 0
Nilai =
skor benarskor total
×100
a) Jenis penilaian : tes tulis
b) Bentuk Penilaian : tes uraian
c) jumlah soal : 3 (tiga) soal
d) Kunci Jawaban :
1) Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda
tiap satu satuan luas permukaan bidang tekan. Satuan
dalam SI adalah Pa, satuan dalam cgs adalah dyne/cm2.
2) Diketahui : A = 2m x 4 m = 8 m2
P = 50 N/m2
Ditanya : F = ….?
Jawab : P =
FA
F = P x A
= 50 x 8
= 400 N
Jadi gaya yang bekerja pada benda itu sebesar 400 N.
3) Diketahui :
H=50cm - 10 cm =40 cm atau 0.4 m
ditanyakan : p = ...?
=1000kg
m3x 10
m
s2x 0.4 m
¿4000N
m2
4) . Terapung : ρ zat cair > ρ benda, artinya massa jenis
zat cair lebih besar dari massa jenis benda, sehingga gaya
keatas zat cair lebih besar dari gaya berat benda.
Melayang : ρ zat cair = ρ benda, artinya massa jenis zat
cair sama dengan massa jenis benda, sehingga gaya
keatas zat cair sama dengan dari gaya berat benda.
Terapung : ρ zat cair > ρ benda, artinya massa jenis
zat cair lebih kecil dari massa jenis benda, sehingga gaya
keatas zat cair lebih kecil dari gaya berat benda.
5) Terapung : gabus dilempar ke dalam air, kapal laut yang
berlayar di lautan, dll
Melayang : kapal selam, ketika neraca kartesius ditekan,
dll.
Tenggelam : melempar batu ke dalam air, uang logam
terjatuh dalam air, dll.
6) Alat-Alat yang menggunakan konsep Archimedes:
1)jembatan ponton,
2) kapal,
3) pesawat terbang,
4) tank amfibi,
5) pesawat amfibi
6) hidrometer.
7) Kran otomatis pada penampungan air
7) Karena berat seseorang lebih ringan di dalam air daripada
di udara, hal ini disebabkan oleh hukum Archimedes. Gaya
tersebut berasal dari gaya apung.
8) Prinsip Kapal Selam
Kapal selam dilengkapi dengan Ballast, yaitu semacam
wadah di dua sisinya. Air dapat dipompa masuk dan
keluar dari ballast. Jika kapal ingin terapung, maka air
dipompa keluar. Jika kapal ingin tenggelam, air
dipompa masuk kedalam ballast. Jika kapal ingin
melayang, jumlah air di dalam ballast harus diatur
sedemikian rupa, sehingga terjadi kesetimbangan.
e) Pedoman penilaian :
Setiap jawaban yang benar diberi skor 1 dan
jawaban salah diberi skor 0
Nilai =
skor benarskor total
×100
Keterangan :
skor total = 100
PENILAIAN AFEKTIF
Nama : _______________________Kelas :
_______________________
1.PENILAIAN AFEKTIF HARIAN
No Aspek yang Dinilai Skor Kualitatif
A B C D E
.
1. Kehadiran siswa
2.Keseriusan dalam mengikuti
pembelajaran
3.Minat siswa dalam mengikuti
pembelajaran
4. Keaktifan menjawab pertanyaan
5. Keaktifan dalam bertanya
6. Ketepatan dalam menjawab
7.Keaktifan siswa dalam menanggapi
pertanyaan temannya
8. Kelengkapan tugas
9.Ketepatan waktu dalam
mengumpulkan tugas
10. Kedisiplinan
2.PENILAIAN AFEKTIF KEGIATAN BERKELOMPOK
No.
Aspek yang DinilaiSkor Kualitatif
A B C D E
1. Bekerja sama dalam kelompok
2.Minat siswa dalam mengikuti kegiatan kelompok
3. Menghargai pendapat teman
4. Keaktifan dalam kelompok
5. Kedisiplinan
Keterangan :
A = Baik Sekali B = Baik
C = Cukup Baik
D = Kurang
E = Sangat Kurang
PENILAIAN PSIKOMOTOR
PENILAIAN PSIKOMOTOR (LKS)
Nama : __________________Kelas : ______________________
No
.Ketrampilan
Skor
1 2 3 4 5
1 Terampil menyiapkan alat
2 Terampil menggunakan alat
3Terampil melakukan percobaan
sesuai prosedur yang ada
4 Tekun dalam bekerja
5 Menggunakan waktu sangat efektif
6 Mampu bekerja sama
7 Memperhatikan kebersihan
8 Memperhatikan keselamatan kerja
Total skor
Skor yang diperoleh
Perolehan skor dalam skala huruf
Keterangan :
5 = Sangat Baik
4 = Baik
3 = cukup Baik
2 = Kurang Baik
1 = Sangat
Kurang Baik
Skala skor dalam huruf;
A = 80 - 100 (Baik Sekali)
B = 66 – 79 (Baik)
C = 56 – 65 (Cukup)
D = 40 – 55 (Kurang)
E = 30 – 39 (Gagal)
top related