rencana pelaksanaan pembelajaran...
TRANSCRIPT
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
(RPP)
Sekolah : SMA Negeri …
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas / Semester : XI/ Ganjil
Materi Pokok : Fluida Statis
Alokasi Waktu : 12 JP (12 x 45 menit)
A. Kompetensi Inti
KOMPETENSI INTI DESKRIPSI KOMPETENSI
Sikap Spritual 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang
dianutnya
Sikap Sosial 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku
a. jujur,
b. disiplin,
c. santun,
d. peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai),
e. bertanggung jawab,
f. responsif, dan
g. pro-aktif,
Dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan
perkembangan anak di lingkungan, keluarga, sekolah,
masyarakat dan lingkungan alam sekitar, bangsa, negara,
kawasan regional, dan kawasan internasional.
Pengetahuan 3. Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi
pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan
metapengetahuan pada tingkat teknis, spesifik, detil, dan
kompleks berdasarkan rasa ingin tahunya tentang
a. ilmu pengetahuan,
b. teknologi,
c. seni,
d. budaya, dan
e. humaniora
Dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan,
dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian,
serta menerapkan pengetahuan pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah
Keterampilan 4. Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan
menyaji secara:
a. efektif,
b. kreatif,
c. produktif,
d. kritis,
e. mandiri,
f. kolaboratif,
g. komunikatif, dan
h. solutif,
Dalam ranah konkret dan abstrak terkait dengan
pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta
mampu menggunakan metode sesuai dengan kaidah
keilmuan.
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
No Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi
1. 3.3 Menerapkan
hukum-hukum
fluida statik
dalam kehidupan
sehari-hari
Pertemuan 1
3.3.1 Menjelaskan konsep tekanan (C2-Konseptual)
3.3.2 Menjelaskan konsep tekanan pada zat cair (C2-
Faktual)
3.3.3 Menguraikan pengaruh gaya berat zat cair terhadap
tekanan zat cair (C2-Konseptual)
3.3.4 Menjelaskan hukum utama tekanan hidrosatis (C2-
Konseptual)
3.3.5 Menganalisis tekanan hidrostatis pada pipa U yang
terdiri dari dua zat cair yang berbeda (C4-
Konseptual)
3.3.6 Menghitung tinggi zat pada pipa U dengan konsep
Hukum Utama Hidrostatis (C3-Prosedural)
3.3.7 Memecahakan permasalahan tekanan hidrostatis
pada kedalaman berbeda (C3-Prosedural)
3.3.8 Menelaah penerapan konsep tekanan hidrostatis
dalam kehidupan sehari-hari (C4-Konseptual)
3.3.9 Mengemukakan prinsip Hukum Pascal (C2-
Konseptual)
3.3.10 Menggunakan prinsip Hukum Pascal dalam
menjelaskan cara kerja rem hidrolik (C3-
Konseptual)
3.3.11 Menentukan besar gaya yang diberikan pada sistem
hidrolik (C3-Prosedural)
3.3.12 Memecahkan permasalahan terkait Hukum Pascal
dalam kehidupan sehari-hari (C3-Konseptual)
3. 4.3 Merancang dan
melakukan
percobaan yang
memanfaatkan
Pertemuan 2
4.3.1 Melakukan percobaan tentang Hukum Archimedes.
(P2)
No Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi
sifat-sifat fluida
statik, berikut
presentasi hasil
percobaan dan
pemanfaatannya
4.3.2 Mengkomunikasikan hasil diskusi mengenai Hukum
Archimedes secara berkelompok. (P2)
4.3.3 Membuat laporan hasil diskusi secara berkelompok.
(P2)
C. Tujuan Pembelajaran
Melalui kegiatan diskusi, demonstrasi, praktikum dan tanya jawab, siswa dapat:
a. Menjelaskan konsep tekanan (C2-Konseptual)
b. Menjelaskan konsep tekanan pada zat cair (C2-Faktual)
c. Menguraikan pengaruh gaya berat zat cair terhadap tekanan zat cair (C2-Konseptual)
d. Menjelaskan hukum utama tekanan hidrosatis (C2-Konseptual)
e. Menganalisis tekanan hidrostatis pada pipa U yang terdiri dari dua zat cair yang
berbeda (C4-Konseptual)
f. Menghitung tinggi zat pada pipa U dengan konsep Hukum Utama Hidrostatis (C3-
Prosedural)
g. Memecahakan permasalahan tekanan hidrostatis pada kedalaman berbeda (C3-
Prosedural)
h. Menelaah penerapan konsep tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari (C4-
Konseptual)
i. Mengemukakan prinsip Hukum Pascal (C2-Konseptual)
j. Menggunakan prinsip Hukum Pascal dalam menjelaskan cara kerja rem hidrolik (C3-
Konseptual)
k. Menentukan besar gaya yang diberikan pada sistem hidrolik (C3-Prosedural)
l. Memecahkan permasalahan terkait Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari (C3-
Konseptual)
m. Melakukan percobaan tentang Hukum Archimedes. (P2)
n. Mengkomunikasikan hasil diskusi mengenai Hukum Archimedes secara
berkelompok. (P2)
o. Membuat laporan hasil diskusi secara berkelompok. (P2)
D. Materi Pembelajaran
No. Sub Materi
1. Tekanan pada benda padat
2. Tekanan Hidrostatik
- Hukum utama hidrostatis (bejana berhubungan)
3. Hukum Pascal
- Proyek
- Penerapan Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari (contoh :
Dongkrak Hidrolik)
4. Hukum Archimedes (Praktikum)
Hukum Archimedes (Presentasi dan Pembahasan)
- Terapung
- Melayang
- Tenggelam
5. Tegangan Permukaan
6. Kapilaritas
- Kohesi
- Adhesi
- Meniskus
- Sudut kontak
7. Viskositas & Hukum Stokes
Hukum Pascal
- Presentasi Proyek
- Penilaian Proyek
- Latihan Soal Fluida Statis
E. Pendekatan, Model, dan Metode Pembelajaran
➢ Pendekatan : Scientific Approach
➢ Model Pembelajaran
Pertemuan 1 : Guided Inquiry
Pertemuan 2 : Discovery Learning
➢ Metode Pembelajaran : ekspositori secara daring (diskusi, mengamati demonstrasi
melalui video, praktikum, dan tanya jawab)
F. Media, Alat dan Sumber Belajar
Alat dan bahan :
Pertemuan 1
- Bejana transparan
- Selang plastik transparan
- Penggaris/ mistar
- Pemegang U-Manometer
- Alat suntik
- Corong
- Membram penutup corong
- Mistar
- Air dan pewarna
Pertemuan 2
- Gelas berpancur 100 ml
- Neraca pegas
- 3 benda dengan massa yang berbeda
- Air
- Gelas Ringan
Media :
- Zoom meeting, Schoology/ Google Classroom, Google docs., Whatsapp
- Video ajar (youtube)
- LK
G. Persiapan Pembelajaran
Guru:
- Mengeksplorasi video dari youtube
- Membuat LK dan materi ajar
- Membuat kelas di Schoology/ Google Classroom
- Mengunggah materi di Schoology/ Google Classroom/ Drive
H. Kegiatan Pembelajaran
PERTEMUAN 1
TAHAP
KEGIATAN
/WAKTU
AKTIVITAS GURU AKTIVITAS SISWA MEDIA
Kegiatan Awal / 10 menit
Menyapa siswa Merespon sapaan guru Chatroom/
Zoom
meeting/
Video
Mereview materi
tekanan pada zat padat.
Memperhatikan dengan
seksama dan responsif
Menyampaikan tujuan
pembelajaran.
Memperhatikan
penjelasan guru dengan
seksama
Kegiatan Inti/ 75 menit
Perumusan
masalah
- Menayangkan video
bendungan jebol
melalui youtube.
Menyaksikan video di
youtube melalui link
yang diberikan.
Video
Penyusunan
Hipotesis
Mengajukan
pertanyaan terkait
video yang
ditayangkan.
“Bagaimana
seharusnya konstruksi
bendungan agar tidak
jebol?”
Mengajukan jawaban
sementara.
Kemungkinan jawaban
siswa
“bendungan harus lebih
tebal di bagian
dasarnya”
Schoology
(forum
diskusi)/
Classroom
(chatroom)
Mengumpulkan
data
Membagikan lembar
diskusi kepada siswa
Mendownload lembar
diskusi, melakukan
percobaan
Schoology/
Menganalisis
Data
Mengarahkan siswa
menganalisis data
percobaan
Mengerjakan lembar
diskusi dalam kelompok
Classroom/
Whaatsapp
Mengarahkan siswa
mempresentasikan
hasil diskusi
Mempresentasikan hasil
diskusi
Video
Menrahkan siswa
melakukan diskusi
kelas
Melakukan diskusi kelas Schoology/
Classroom/
Menyimpulkan
Meminta siswa
melaporkan hasil
diskusi.
Mengkomunikasikan
hasil diskusi.
Schoology/
Classroom/
Menyajikan kembali
permasalahan di awal
pembelajaran terkait
hubungan tekanan
dalam zat cair dengan
kedalaman.
Mengoreksi hasil
percobaan dengan
hipotesis.
Schoology/
Classroom
Hukum Pascal
Kegiatan awal
- Mengarhkan siswa
mengamati video
mesin pengangkat
mobil pada tempat
pencucian mobil.
Menyaksikan video
dengan fokus.
Video
“Amati piston pada
mesin pengangkat
mobil. Bagaimana
mobil dapat terangkat
padahal hanya
diangkat dengan
piston yang kecil?
Mengajukan jawaban
sementara.
Kemungkinan jawaban
siswa
“Tekanan pada piston
kecil besar sehingga
bisa mengangkat
mobil.”
Schoology
(forum
diskusi)/
Classroom
(chatroom)
Kegiatan Inti
Memberikan
penjelasan materi
Hukum Pascal
Memperhatikan
penjelasan guru dengan
seksama
Video
Memberikan contoh
soal
Memperhatikan
pembahasan soal
Bertanya jika ada yang
belum dipahami
Schoology
(forum
diskusi)/
Classroom
(chatroom)
Mengemukakan
kembali permasalahan
yang diajukan di awal
Aktif mengajukan
pendapat berdasarkan
pemahaman dari materi
Schoology
(forum
diskusi)/
pembelajaran yang telah disampaikan Google
Classroom
(chatroom)
Menguji hipotesis
yang diajukan di awal
pembelajaran
Berpartisipasi aktif
dalam memahami
jawaban hipotesis
LK
Kegiatan
Penutup
Memberi kuis kepada
siswa
Mengerjakan kuis
dengan jujur dan
tanggung jawab
Schoology
(kuis)/
Classroom
Membahas pertanyaan
kuis yang masih belum
dimengerti
Memperhatikan
pembahasan soal dengan
seksama
Video
Membimbing siswa
menyimpulkan materi
pembelajaran
Menuliskan kesimpulan
pembelajaran
Schoology
(tugas)/
Classroom
(tugas)
Memberi informasi
terkait penerapan
Hukum Pascal dalam
kehidupan sehari-hari.
Meminta siswa untuk
membuat karya yang
menerapkan Hukum
Pascal.
Memperhatikan
informasi terkait proyek
dan bertanya jika ada
yang belum dimengerti
Schoology
(forum
diskusi)/
Classroom
(chatroom)
Lampiran 1. Materi Pembelajaran
Fluida merupakan kumpulan molekul yang tersusun secara acak yang saling berikatan karena
adanya gaya kohesif yang lemah dan dan gaya yang dihasilkan dinding wadah. Yang
termasuk fluida adalah zat gas dan zat cair.
A. Tekanan Hidrostatis
Sedikit berbeda dengan tekanan pada zat padat, tekanan yang dihasilkan oleh fluida
menyebar ke segala arah dengan sama besar. Jika benda berada di dalam air, gaya yang
diberikan oleh air tegak lurus terhadap permukaan benda. Tekanan hidrostatika adalah
tekanan yang diberikan fluida yang diam pada kedalaman tertentu.
B. Variasi Tekanan pada Kedalaman Yang Berbeda
Gambar di samping melukiskan suatu zat cair setinggi h dengan massa
jenis ρ berada dalam wadah berbentuk silinder dengan luas penampang
A. Tekanan yang diterima oleh dasar wadah disebabkan gaya gravitasi
yang bekerja pada tiap bagian zat cair, yaitu berupa berat zat cair yang
berada di atas dasar wadah. Berdasar konsep tekanan maka tekanan
hidrostatis Ph yang bekerja pada dasar wadah dinyatakan dengan:
menyatakan berat zat cair di atas dasar wadah (
sehingga,
dengan :
tekanan hidrostatis (Pa)
= massa jenis fluida (kg/m3)
= kedalaman fluida (m)
= percepatan gravitasi (10 m/s2)
Dari persamaan didapat bahwa besar tekanan hidrostatis itu bergantung pada
kedalaman zat cair. Contoh yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah
bertambahnya tekanan yang dirasakan seiring dengan bertmbahnya kedalaman.
Sedangkan tekanan atmosfer berlaku sebaliknya, tekanan astmosfer semakin menurun
seiring bertambahnya ketinggian.
C. Hukum Utama Hidrostatis
Hukum Utama Hidrostatika menyatakan bahwa semua titik yang terletak pada kedalaman
yang sama dan dalam fluida yang sama, besar tekanan hidrostatikanya sama besar.
Perhatikan gambar disamping. Titik A, B, C dan
D terletak pada kedalaman yang sama diukur
dari permukaan air. Karena tekanan hidrostatis
hanya dipengaruhi oleh
massa jenis fluida dan ketinggian titik tersebut
dari permukaan, maka tekanan hidrostatis di titik A akan sama besarnya dengan tekanan
di titik B, C dan D meskipun bentuk bejananya tidak sama.
DCBA PPPP ===
Gambar Tekanan hidroststika di A, B, C dan
D adalah sama
Jika tekanan udara di atas permukaan air tidak diabaikan, maka pada dasar wadah itu
dipengaruhi oleh dua tekanan yaitu tekanan hidrostatis dan tekanan udara, dan berlaku
hubungan berikut.
Persamaan di atas dinamakan persamaan tekanan mutlak.
D. Hukum Pascal
Hukum Pascal menyatakan: “Apabila tekanan diberikan pada satu bagian zat cair dalam
suatu ruangan tertutup, akan diteruskan oleh zat cair ke segala arah dengan sama besar”.
Pernyataan Hukum Pascal dapat dijelaskan dengan mengamati perilaku zat cair di dalam
bejana berhubungan. Jika pada pengisap I diberi gaya tekan F1 maka tekanan yang
dihasilkan akan diteruskan ke pengisap II dengan sama besar, sehingga berlaku :
Dengan:
F1 = gaya pada penampang I (N)
F2 = gaya pada penampang II (N)
A1 = luas penampang 1 (m2)
A2 = luas penampang 2 (m2)
E. Peralatan Dengan Konsep Hukum Pascal
Dongkrak Hidrolik
Dongkrak hidrolik adalah alat yang digunakan untuk mengangkat mobil ketika mengganti
ban mobil. Alat ini memanfaatkan dua buah silinder, yaitu silinder besar dan silinder
kecil.
Ketika dongkrak ditekan, minyak pada silinder kecil akan tertekan dan mengalir menuju
silinder besar. Tekanan pada silinder besar akan menimbulkan gaya sehingga dapat
mengangkat benda/beban berat. Jika kita menekan silinder kecil dengan gaya F1, maka
tekanan yang dikerjakan adalah:
Sesuai hukum Pascal, tekanan ini juga dialami oleh silinder besar sehingga berlaku:
HUKUM ARCHIMEDES
Pernahkah Anda mengapa kapal kontainer
dapat tetap terapung meskipun memuat beban yang
sangat berat? Berapa berat maksimum yang dapat di tampung
kapal tersebut? Hal ini disebabkan oleh adanya gaya ke atas
(apung) yang menyebabkan kapal kontainer tetap mengapung.
Untuk lebih memahami gaya ke atas dalam zat cair kalian dapat
merangcang sebuah eksperimen untuk membuktikan berlakunya hukum Archimedes.
Hukum Archimedes menyatakan, suatu benda yang dicelupkan sebagian atau
seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat
zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Secara matematis hukum Archimedes dapat
dirumuskan sebagai berikut
u a cw w w− =
a cF w=
a cF m g=
Keterangan :
Fa : gaya Archimedes
wu : berat balok di udara
wa : berat balok di dalam zat cair
wc : berat zat cair yang ditumpahkan (N)
mc : massa zat cair yang ditumpahkan (kg)
c : massa jenis zat cair (kg/m3)
Vc : volume benda yang tercelup (m3)
g : percepatan gravitasi bumi (m/s2)
Contoh Soal
Diketahui massa jenis air 1.000 kg/m3 dan gravitasi bumi 9,8 m/s2. Jika ada benda yang
www.edukasianak.us Gambar 1. Kapal Kontainer
a c cF V g=
tercelup ke dalam air tersebut dengan volume benda yang tercelup 20 m3, maka berapakah
gaya tekan ke atasnya?
Penyelesaian :
Diketahui :
a. g = 9,8 m/s2
b. ρc = 1.000 kg/m3
c. Vc = 20 m3
Ditanyakan :
Fa = ...?
Jawab:
Fa = ρc × Vc × g
= (1.000 kg/m3) (20 m3)(9,8 m/s2)
= 196.000 N
Terapung, Melayang dan Tenggelam
Adanya gaya Archimedes dalam zat cair menjadikan benda yang dimasukkan ke
dalam zat cair mengalami tiga kemungkinan, yaitu terapung, melayang, dan tenggelam.
Gambar 2. Kemungkinan yang terjadi saat benda dimasukkan ke zat cair
www.anekaikanhias.com Gambar 4. Ikan berenang
Terapung adalah keadaan seluruh
benda tepat berada di atas permukaan zat cair
atau hanya sebagian benda yang berada di
bawah permukaan zat cair. Fenomena ini
memberikan konsekuensi volume fluida yang
dipindahkan (Vc) lebih kecil dengan volume
benda itu sendiri (Vb) seperti ditunjukkan pada
Gambar 2. Volume fluida yang dipindahkan
sama dengan volume benda yang tercelup. Karena
berat benda yang mengimbangi gaya Archimedes (wb = FA) dengan Vb > Vc, sehingga benda
dapat terapung ketika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair ( ρb < ρc ).
Contoh peristiwa terapung, antara lain, gabus atau kayu yang dimasukkan ke dalam air.
Melayang adalah keadaan benda
yang berada di antara permukaan dan dasar
dari zat cair. Benda dapat melayang
dikarenakan massa jenis benda sama dengan
massa jenis zat cair (ρb = ρc), sehingga berat
benda menjadi sama dengan gaya
Archimedes (wb = FA). Dengan kata lain,
berat benda di dalam zat cair sama dengan
nol. Contoh peristiwa melayang adalah ikan-ikan di dalam perairan.
Tenggelam adalah keadaan benda yang
berada di dasar zat cair. Benda dapat tenggelam
dikarenakan massa jenis benda lebih besar dari-pada
massa jenis zat cair (ρb ρc), sehingga berat benda
juga lebih besar daripada gaya Archimedes (wb > FA).
Contoh peristiwa tenggelam, antara lain, batu yang
dimasukkan ke dalam air.
www.kayudanteras.com Gambar 5. Batu Tenggelam
www.cagaralam.com Gambar 3. Kayu Terapung
Penerapan Hukum Archimedes
a. Hidrometer
Hidrometer merupakan alat untuk mengukur berat jenis atau massa jenis zat cair. Jika
hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebutakan tenggelam. Makin besar
massa jenis zat cair, makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Hidrometer banyak
digunakan untuk mengetahui besar kandungan air pada bir atau susu.
Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Supaya
tabung kaca terapung tegak dalam zat cair,
bagian bawah tabung dibebani dengan
butiran timbal. Diameter bagian bawah
tabung kaca dibuat lebih besar supaya
volume zat cair yang dipindahkan hidrometer
lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan
gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer
dapat mengapung di dalam zat cair. Tangkai tabung kaca hidrometer didesain supaya
perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil
dalam massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangki yang
tercelup di dalam zat cair. Artinya perbedaan bacaan pada skala untuk berbagai jenis zat cair
menjadi lebih jelas.
b. Jembatan ponton
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-
drum kosong yang berjajar sehingga
menyerupai jembatan. Jembatan ponton
merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan
prinsip benda terapung. Drumdrum tersebut
harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang
masuk ke dalamnya. Jembatan ponton
digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air
pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka
jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air.
www.apakabardunia.com Gambar 7. Jembatan ponton
www.photoshocks.com Gambar 6. Hydrometer
c. Kapal laut
Pada saat kalian meletakkan
sepotong besi pada bejana berisi
air, besi akan tenggelam. Namun,
mengapa kapal laut yang
massanya sangat besar tidak
tenggelam? Bagaimana konsep
fisika dapat menjelaskannya? Nah, ayo cari tau dengan
bereksperimen.
Agar kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga. hal ini bertujuan
agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan
persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan,
sehingg gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat
kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
www.apakabardunia.com Gambar 8. Kapal laut
d. Balon udara
Udara (gas) termasuk fluida, sehingga
dapat melakukan gaya ke atas terhadap benda.
Gaya ke atas yang dilakukan benda sama dengan
berat udara yang dipindahkan oleh benda. Agar
balon dapat bergerak naik, maka balon diisi gas
yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis
udara.
Sebagai contoh, balon panas berdaya
tampung hingga 1.500 m3, sehingga bermassa 1.500 kg. Balon menggeser 1.500 m3 udara
dingin di sekitarnya, yang bermassa 2.000 kg, maka balon memperoleh gaya ke atas sebesar
500 N.
e. Kapal selam
Sebuah kapal selam memiliki tangki pemberat
yang terletak diantara lambung sebelah dalam dan
lambung sebelah luar. Tangki ini dapat diisi udara
atau air. Tentu saja udara lebih ringan daripada air.
Mengatur isi tangki pemberat berarti mengatur berat
total kapal. Sesuai dengan konsep gaya apung, maka
berat total kapal selam akan menentukan apakah kapal akan mengapung atau menyelam.
www.easyscience.com Gambar 9. Balon Udara
Tokoh Fisika
en.wikipedia.org
Archimedes (287 – 212 SM) adalah ilmuwan Yunani terbesar yang menemukan hukum tuas, Hukum Archimedes, kaca pembakar, pelempar batu karang, model orbit bintang, cara mengukur lingkaran, serta cara menghitung jumlah pasir di seluruh angkasa dan mencantumkannya dalam bentuk bilangan.
www.easyscience.com Gambar 10. Kapal Selam
TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk meregang
sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Molekul-molekul yang
berada pada lapisan ini selalu berusaha memperkecil luas permukaannya. Tegangan
permukaan didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan dan panjang
permukaan.
❖ Peristiwa Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan zat cair dapat dijelaskan dengan memerhatikan gaya yang
dialami oleh partikel zat cair. Jika dua partikel zat cair berdekatan akan terjadi gaya tarik-
menarik. Gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang sejenis disebut kohesi. Tegangan
permukaan suatu cairan berhubungan dengan garis gaya tegang yang dimiliki permukaan
cairan tersebut. Gaya tegang ini berasal dari gaya tarik kohesi (gaya tarik antara molekul
sejenis) molekul-molekul cairan.
Molekul A (di dalam cairan) mengalami gaya kohesi dengan molekul-molekul di
sekitarnya dari segala arah, sehingga molekul ini berada pada keseimbangan (resultan gaya
nol). Molekul ini hanya mengalami kohesi dari partikel di bawah dan di sampingnya saja.
Resultan gaya kohesi pada molekul ini ke arah bawah (tidak nol). Resultan gaya ke bawah
akan membuat permukaan cairan sekecil-kecilnya. Akibatnya, permukaan cairan menegang
seperti selaput yang tipis. Keadaan ini dinamakan tegangan permukaan.
Secara kuantitatif, tegangan permukaan didefinisikan sebagai besarnya gaya yang
dialami oleh tiap satuan panjang pada permukaan zat cair yang dirumuskan:
( )( )
( )mpermukaan panjang
Ncairzat permukaan pada gaya
N/mpermukaan tegangan
:dengan
=
=
=
=
l
F
l
F
GEJALA KAPILARITAS
Gejala Kapilaritas
Kapilaritas disebabkan oleh interaksi molekul-molekul di dalam zat cair. Gejala
kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair di dalam pipa kapiler (pipa sempit).
Kapilaritas dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi antara zat cair dengan dinding
kapiler. Gaya kohesi adalah tarik-menarik antara molekul-molekul di dalam suatu zat cair
sedangkan gaya adhesi adalah tarik menarik antara molekul dengan molekul lain yang tidak
sejenis, yaitu bahan wadah di mana zat cair berada. Apabila adhesi lebih besar dari kohesi
seperti pada air dengan permukaan gelas, air akan berinteraksi kuat dengan permukaan gelas
sehingga air membasahi kaca dan juga permukaan atas cairan akan melengkung (cekung).
Keadaan ini dapat menyebabkan cairan dapat naik ke atas oleh tegangan permukaan
yang arahnya keatas sampai batas keseimbangan gaya ke atas dengan gaya berat cairan
tercapai. Jadi air dapat naik keatas dalam suatu pipa kecil yang biasa disebut pipa kapiler.
Karena dalam pipa kapiler gaya adhesi antara partikel air dan kaca lebih besar daripada gaya
kohesi antara partikel-partikel air, maka air akan naik dalam pipa kapiler. Sebaliknya raksa
cenderung turun dalam pipa kapiler, jika gaya kohesinya lebih besar daripada gaya adhesinya.
(a) Jika sudut kontak kurang dari 90°, maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler
naik (b) jika sudut kontak lebih besar dari 90°, maka permukaan zat cair dalam
pipa kapiler turun.
Gbr. Digram gaya pada kapilaritas
http://budisma.web.id
Kenaikan atau penurunan zat cair pada pipa kapiler disebabkan oleh adanya tegangan
permukaan (γ) yang bekerja pada keliling persentuhan zat cair dengan pipa.
Mengapa permukaan zat cair bisa naik atau turun dalam permukaan pipa kapiler? Gambar
diatas menunjukkan zat cair yang mengalami meniskus cekung. Tegangan permukaan
menarik pipa ke arah bawah karena tidak seimbang oleh gaya tegangan permukaan yang lain.
Sesuai dengan hukum III Newton tentang aksi reaski, pipa akan melakukan gaya yang sama
besar pada zat cair, tetapi dalam arah berlawanan. Gaya inilah yang menyebabkan zat cair
naik. Zat cair berhenti naik ketika berat zat cair dalam kolam yang naik sama dengan gaya ke
atas yang dikerjakan pada zat cair.
Kapilaritas dipengaruhi oleh adhesi dan kohesi. Untuk zat cair yang membasahi
dinding pipa ( < 90 ), permukaan zat cair dalam pipa naik lebih tinggi dibandingkan
permukaan zat cair di luar pipa. Sebaliknya, untuk zat cair yang tidak membasahi dinding
pipa ( < 90 ) permukaan zat cair di dalam pipa lebih rendah daripada permukaan zat cair di
luar pipa.
Misalkan Bentuk permukaan air di
dalam pipa kapiler yang berjari-jari kapiler r,
teganagn permukaan zat cair , massa jenis zat
cair , dan besarnya sudut kotak . Permukaan zat
cair menyentuh dinding pipa sepanjang keliling
lingkaran 2 .r. Permukaan zat cair menarik
dinding dengan gaya F = 2 .r. , membentuk
sudut terhadap dinding ke bawah.Sebagai
reaksinya, dinding menarik zat cair ke atas dengan
gaya F = 2 .r. , membentuk sudut terhadap
dinding ke atas. Komponen gaya tarik dinding ke atas sebesar F. cos , diimbangi dengan
gaya berat zat cair setinggi y sehingga perumusannya:
Y =
W = F . cos
m . g = 2 . r . . cos
. V . g = 2 . r . . cos
. . r2 . y . g = 2 . r . . cos
Gbr. Contoh peristiwa kapilaritas
http://aktifisika.wordpress.com
Jadi:
Gejala kapilaritas banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya,
naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor, pengisapan air oleh tanaman (naiknya air dari
akar menuju daun-daunan melalui pembuluh kayu pada batang) dan peristiwa pengisapan air
oleh kertas isap atau kain. Selain menguntungkan gejala kapilaritas ada juga yang merugikan
misalnya ketika hari hujan, air akan merambat naik melalui pori-pori dinding sehingga
menjadi lembap. Dinding yang lembab terjadi karena gejala
kapilaritas.
CONTOH KAPILARITAS DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
1. Menyebabnya air yang menetes di ujung kain
2. Minyak tanah naik melalui sumbu kompor
3. Air meresap ke atas tembok
4. Naiknya air melalui akar pada tumbuhan
5. Menyebarnya tinta di permukaan kertas
VISKOSITAS DAN HUKUM STOKES
Viskositas merupakan gesekan dalam fluida. Besarnya viskositas menyatakan
kekentalan fluida. Perhatikan gambar berikut!
Dimana:
y = naik/turunnya zat cair dalm kapiler (m)
= tegangan permukaan zat cair (N/m)
= sudut kontak
= massa jenis zat cair (kg/m3)
r = jari-jari penampang pipa (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Gambar 3.8 Aliran fluida dalam tabung.
Sumber: Fisika X. Yohanes Surya.
Pada gambar tersebut, fluida digambarkan sebagai lapisan-lapisan yang bergerak.
Kecepatan terkecil (v = 0) dimiliki oleh lapisan yang bersentuhan dengan dinding,
sedangkan kecepatan terbesar terdapat di lapisan tengah. Ketika lapisan-lapisan ini
bergerak, mereka bergesekan satu sama lain. Gesekan antarlapisan ini yang disebut
viskositas. Gesekan (viskositas) akan menghambat gerakan fluida. Energi kinetik yang
hilang akibat gesekan diubah menjadi panas. Itu sebabnya ketika suatu fluida cukup kental
diaduk, akan terasa hangat.
Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada koefisien viskositas, kecepatan relatif
benda terhadap zat cair, serta ukuran dan bentuk geometris benda. Pada tahun 1845 Sir
George Stokes menunjukkan bahwa suatu bola dengan jari-jari r yang bergerak dengan
kecepatan v di dalam suatu fluida ideal, gaya geseknya dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
F = gaya gesek Stokes (N)
= koefisien viskositas (Ns/m2)
r = jari-jari bola (m)
v = kelajuan bola (m/s)
Persamaan tersebut disebut Hukum Stokes.
Anggap setetes air hujan jatuh dari suatu ketinggian. Akibat pengaruhgravitasi,
tetes akan dipercepat. Menurut persamaan di atas, dengan bertambahnya kecepatan,
bertambah pula gaya hambatannya (viskositas). Akhirnya suatu ketika gaya viskositas
besarnya sma dengan gaya gravitasi pada tetes ini. Pada keadaan ini, tetes air tidak
dipercepat lagi. Dengan kata lain, tetes akan turun dengan kecepatan konstan yang
dinamakan kecepatan terminal.
Hal yang sama terjadi ketika sebuah kelereng dijatuhkan dalam oli yang kental
atau dalam gliserin. Dengan tidak mengabaikan gaya Archimedes, persamaannya sebagai
berikut.
Keterangan:
= massa jenis benda (kg/m3)
= massa jenis fluida (kg/m3)
Contoh soal
Sebuah bola dengan jari-jari 1 mm dan massa jenisnya 2.500 kg/m3 jatuh ke dalam air. Jika
koefisien viskositas air 1 × 10-3 Ns/m2 dan g =10 m/s2 , tentukan kecepatan terminal bola!
Penyelesaian:
Diketahui r = 1 mm = 1 × 10-3 m
= 1.000 kg/m3
= 1 × 10-3 Ns/m2
g = 10 m/s2
= 2.500 kg/m3
Ditanya = ... m/s
Jawab
m/s
Jadi, kecepatan terminal bola adalah 3,33 m/s.
Lampiran 2. Instrumen Penilaian
2.1 Penilaian Ranah Sikap
Jurnal Harian
No. Tanggal Nama Kejadian/Perilaku Butir
Sikap
Positif/
Negatif
Tindak
Lanjut
2.2 Intrumen Penilaian Ranah Pengetahuan
2.2.1 Pertemuan ke-1
SOAL KUIS
Kerjakan soal berikut dengan teliti!
1. Uraikan dengan konsep tekanan. Luas permukaan yang ideal dipilih untuk
menghasilkan tekanan yang besar? (Kuis)
2. Mengapa tekanan yang dialami objek di dalam zat cair berbeda-beda berdasarkan
kedalamannya? (Kuis)
3. Bagaimana pengaruh gaya berat zat cair terhadap tekanan zat cair?
4. Perhatikan gambar berikut
Jika bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama. Bagaimana besar tekanan
di titik A, B, C dan D?
5. Perhatikan gambar berikut.
Bagaimana tekanan pada titik A dan B jika pipa U diisi
dengan dua jenis zat yang berbeda? (Kuis)
6. Perhatikan gambar pipa U.
Jika diketahui massa jenis oli 0,8 g/cm3 dan massa
jenis raksa sebesar 13,6 g/cm3. Hitunglah perbedaan
tinggi permukaan raksa dengan oli! (Kuis)
7. Perhatikan gambar berikut
Dalam sebuah gelas ukur dimasukkan tiga jenis fluida yang
tidak bercampur yaitu minyak, air dan air raksa. Massa jenis
masing-masing fluida adalah 800 kg/m3, 1000 kg/m3 dan 1,36 x
104 kg/m3. Apabila ketinggian masing-masing fluida dari dasar
gelas adalah 6 cm, 4 cm dan 3 cm. Hitunglah tekanan
hidrostatis pada dasar gelas ukur (g = 10 m/s2)
8. Perkirakan gaya yang dikerjakan oleh air pada gendang telinga ketika kamu berenang
pada dasar kolam sedalam 5 m. (diketahui A gendang telinga = 1 cm2)
9. Perhatikan gambar dua bendungan yang diambil dari atas. Kedua bendungan
mempunyai lebar dan tinggi yang sama. Bendungan A digunakan untuk menahan
danau yang luas sementara bendungan B digunakan untuk menahan sungai yang
sempit. Bendungan mana yang harus dibangun dengan lebih kuat? (Kuis)
10. Tekanan darah seseorang dapat diukur dengan alat tensi meter. Biasanya manset
tensi meter dipasang di lengan bagian atas. Jelaskan alasan manset tensi meter
dipasang pada lengan bagian atas dengan menggunakan konsep Hukum Utama
Hidrostatis!
1.2.2 Pertemuan ke-2
SOAL KUIS
1. Apa yang dimaksud gaya apung?
2. Diberikan besaran – besaran berikut!
I. Massa jenis fluida
II. Massa jenis benda
III. Percepatan gravitasi
IV. Volume benda yang tercelup
Besaran apa saja yang mempengaruhi gaya apung (FA) ?
3. Benda bermassa 3 kg. Mengalami gaya tekan ke atas sebesar 15 N ketika
ditimbang di dalam air (ρair = 1 g/cm3) dan g = 10 m/s2 Berapakah volume air
yang terdesak oleh benda tersebut?
4. Benda yang ditimbang di udara sebesar 12 N tetapi saat ditimbang di dalam
suatu zat cair ternyata tinggal 8 N. Bila volume benda adalah 4 x 10-4 m3 dan
percepatan gravitasi adalah 10 m/s2. Tentukanlah massa jenis zat cair tersebut?
5. Suatu benda ditimbang di udara dengan menggunakan neraca pegas beratnya
55 N. Kemudian benda tersebut diambil dicelupkan seluruhnya ke dalam air
dalam sebuah wadah, beratnya menjadi 45 N. Berapakah besarnya gaya ke atas
yang dialami benda?
6. Diketahui massa jenis air 1.000 kg/m3 dan gravitasi bumi 9,8 m/s2. Jika ada
benda yang tercelup ke dalam air tersebut dengan volume benda yang tercelup
20 m3, maka berapakah gaya apungnya?
7. Suatu benda bermassa 4 kg (ρ = 12gr/cm3) dicelupkan seluruhnya pada suatu
wadah berisi zat cair dengan massa jenis 1,2 gr/cm3. Berapa besar gaya apung
yang dialami oleh benda tersebut (g = 10 m/s2)?
8. Sebuah batu dengan massa 6 kg, terletak di dasar sebuah danau. Jika volume
batu 2,6 x , Berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat batu
tersebut?
9. Sepotong kaca memiliki berat 25 N dan massa jenis 2,5x103 kg/m3. Jika massa
jenis air 1x103 kg/m3 dan percepatan gravitasinya 9,8 m/s2. Berapakah berat
kaca di dalam zat cair?
2.2.3 Pertemuan ke-4
SOAL KUIS
Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas dan benar!
1. Sebutkan 3 contoh fenomena yang menunjukkan peristiwa tegangan
permukaan!
2. Sebuah kawat panjang 10 cm ditempatkan secara horizontal di permukaan
air dan ditarik perlahan dengan gaya 0,02 N untuk menjaga agar kawat tetap
seimbang. Tentukan tegangan permukaan di air tersebut!
3. Sebutkan tiga contoh gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari!
4. Sebut dan jelaskan 4 faktor-faktor yang mempengaruhi gejala kapilaritas!
5. Perhatikan gambar berikut, air berada dalam sebuah pipa kapiler dengan
sudut kontak sebesar θ.
Jika jari-jari pipa kapiler adalah 0,8 mm, tegangan permukaan air 0,072
N/m dan cos θ = 0,55 tentukan tentukan ketinggian air dalam pipa kapiler!
(g = 10 m/s2, ρair = 1000 kg/m3)
6. Satu tetes air hujan dengan jari-jari 1 cm bergerak dalam udara dengan
koefisien viskositas udara 1,81 × 10-5 kg/ms. Berapakah gaya gesekan yang
dialami tetes air hujan pada saat kecepatan 8 m/s?
7. Pada suatu hari hujan turun dengan derasnya. Jika jari-jari tetes air hujan
yang jatuh di udara ( ρ = 1,29 kg/m3) adalah 0,2 mm dan koefisien
viskositas udara = 1,8 × 10-5 kg/ms, maka hitunglah kecepatan
terminalnya!
2.2.4 Pertemuan ke-5
SOAL KUIS MATERI HUKUM PASCAL
Kerjakan soal berikut dengan teliti!
1. Uraikan prinsip Hukum Pascal dengan menggunakan bahasamu sendiri!
2. Jelaskan sistem kerja rem hidrolik dengan menggunakan prinsip Hukum Pascal!
3. Kursi pasien pada klinik gigi adalah salah sistem hidrolik. Jika berat kursi 1600
N dengan luas penampng piston 1440 cm2. Hitunglah gaya yang diberikan pada
piston kecil yang mempunyai luas penampng 72 cm2 agar dapat mengangkat
kursi! (Glencoe) (Kuis)
4. Gaya yang sama dikerjakan pada dua silinder yang berisi udara. Satu piston
mempunyai luas yang besar dan satu piston yang lain mempunyai luas yang
sempit. Silinder manakah yang akan mempunyai tekanan yang lebih besar?
(Physics of Everyday Phenomena Serwey) (Kuis)
5. Dengan menjadikan nilai gaya dua kali dari semula, sistem hidrolik dapat
menjalankan fungsinya sebagai pengangkat. Jika seorang anak dengan berat 400
N berdiri pada satu piston. Pada piston yang lain dewasa dengan berat 1100 N
berdiri untuk menyeimbangkan kedudukan. Tentukan perbandingan luas
penampang piston!
2.2 Intrumen Penilaian Ranah Keterampilan
Pertemuan 1
Lembar Kerja Siswa Tekanan Hidrostatis
A. HIPOTESIS
B. TUJUAN
Menentukan hubungan tekanan hidrostatis dengan kedalaman air.
C. ALAT DAN BAHAN
Set Percobaan Pesawat Hartl: 6. Bejana transparan
1. Selang plastik transparan 7. Corong
2. Penggaris/ mistar 8. Membran penutup corong
3. Pemegang U-Manometer 9. Air dan pewarna
4. Alat suntik
D. CARA KERJA
1. Rakit peralatan sesuai gambar (a) di bawah ini.
2. Masukkan air yang telah diberi pewarna ke dalam selang manometer U dengan
menggunakan alat suntik sampai mengisi sebagian pipa transparan.
VIDEO 1 : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… VIDEO 2 : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Tutup corong dengan menggunakan membran yang telah disediakan. Tutup
dengan kuat agar tidak ada air yang bisa masuk ke corong ketika dicelupkan pada
bejana
4. Masukkan selang pelacak yang terbuat dari corong pada bejana transparan yang
telah diisi air seperti pada gambar (b).
5. Celupkan selang pelacak pada permukaan air
6. Ukurlah perbedaan permukaan air dalam manometer U yang menunjukkan
besarnya tekanan hidrostatis (P) dengan menggunakan mistar.
7. Ulangi langkah 4-5 dengan mengubah posisi pada kedalaman yang sama
8. Ulangi langkah 4-6 dengan kedalaman 5 cm, 10 cm dan 15 cm.
9. Catat hasilnya pada tabel.
E. DATA PENGAMATAN
No
Kedalaman diukur
dari permukaan air
(h)
Ketinggian air pada pipa U
pada berbagai posisi corong
Tengah Tepi Kanan Tepi Kiri
1.
2.
3.
F. PERTANYAAN DISKUSI
1. Dari data yang kalian peroleh, bagaimanakah ketinggian air pada pipa U saat posisi
corong diletakkan pada titik yang berbeda (tengah, tepi kanan dan kiri) namun
kedalamannya sama?
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
2. Bagaimana ketinggian air pada pipa U jika corong dimasukkan ke dalam bejana
pada kedalaman yang berbeda?
……………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
3. Buatlah grafik pengaruh kedalaman h terhadap tekanan P !
(ketinggian air pada pipa U diasumsikan sebagai tekanan pada zat cair)
G. KESIMPULAN
1. Bagaimana besar tekanan hidrostatis pada kedalaman yang sama pada titik-titik
yang berbeda?
………………………………………………………………………………………………
2. Bagaimana besar tekanan hidrostatis pada kedalaman yang berbeda?
………………………………………………………………………………………………
3. Bagaimanakah hukum utama hidrostatis berdasarkan hasil percobaan?
………………………………………………………………………………………………
Lampiran 4. Pedoman Penskoran dan Rubrik Penilaian
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Pertemuan 1
Memahami konsep tekanan
Uraikan dengan konsep tekanan.
Bagaimana ukuran luas permukaan
yang ideal dipilih untuk
menghasilkan tekanan yang besar?
Tekanan yang besar dihasilkan
oleh gaya yang besar. Untuk
menghasilkan gaya yang besar
maka dipilih luas permukaan
benda yang paling sempit
C2-Konseptual 5
Memahami konsep tekanan
pada zat cair
Mengapa tekanan yang dialami
objek di dalam zat cair berbeda-beda
menurut kedalamannya?
Tekanan yang dialami objek di
dalam zat cair dipengaruhi oleh
gaya berat zat cair. Semakin
dalam letak objek di dalam air,
maka semakin banyak gaya
berat yang diterima dari lapisan
air di atasnya. Gaya berat
inilah yang menyebabkan nilai
tekanan yang dialami benda
juga semakin bertambah.
C2-Faktual 5
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Menguraikan pengaruh
gaya berat zat cair terhadap
tekanan zat cair
Bagaimana pengaruh gaya berat zat
cair terhadap tekanan zat cair?
Gaya berat mempengaruhi
besar tekanan yang dialami
oleh benda. Semakin besar
gaya berat maka semakin
besar pula tekanan yang
dialami benda.
Tekanan terbesar berada di
dasar.
C2-Konseptual 5
Memahami hukum utama
tekanan hidrosatis
Perhatikan gambar berikut
Jika bejana berhubungan diisi dengan
zat cair yang sama. Bagaimana besar
tekanan di titik A, B, C dan D?
Tekanan pada titik A, B, C
dan D sama. Tekanan
hidrostatis tidak dipengaruhi
bentuk wadah melainkan
kedalaman dan massa jenis.
C2-Konseptual 5
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Menganalisis tekanan
hidrostatis pada pipa U
yang terdiri dari dua zat
cair yang berbeda
Perhatikan gambar berikut.
Bagaimana tekanan pada titik A dan
B jika pipa U diisi dengan dua jenis
zat yang berbeda?
Tekanan pada titik A dan B
terletak pada satu garis lurus.
Kedudukan titik yang sama
mengakibatkan besar tekanan
pada titik A dan B sama
meskipun diisi oleh dua zat
cair yag berbeda
C4-Konseptual 5
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Menerapkan konsep
Hukum Utama Hidrostatis
untuk menentukan tinggi
zat pada pipa U
Perhatikan gambar pipa U.
Jika diketahui massa jenis oli 0,8
g/cm3 dan massa jenis raksa
sebesar 13,6 g/cm3. Hitunglah
perbedaan tinggi permukaan raksa
dengan oli!
Data
cmh
cm
cmg
oli
raksa
oli
8,6
/6,13
/8,0
3
3
=
=
=
Jawab
cmh
h
cmh
h
h
hh
PP
h
raksa
raksa
raksa
raksaraksaolioli
raksaoli
4,6
4,08,6
4,0
6,13
8,6.8,0
.6,138,6.8,0
..
?.....
=
−=
=
=
=
=
=
C3-Prosedural 15
Memecahkan permasalahan
tekanan hidrostatis pada
kedalaman yang berbeda
Dalam sebuah gelas ukur
dimasukkan tiga jenis fluida yang
tidak bercampur yaitu minyak, air
dan air raksa. Massa jenis masing-
Data
= 800 kg/m3
= 1000 kg/m3
15
(C3-Prosedural)
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
masing
fluida
adalah 800
kg/m3,
1000
kg/m3 dan 1,36 x 104 kg/m3. Apabila
ketinggian masing-masing fluida
dari dasar gelas adalah 6 cm, 4 cm
dan 3 cm. Hitunglah tekanan
hidrostatis pada dasar gelas ukur (g
= 10 m/s2)
=13600 kg/m3
= 6 cm
= 4 cm
= 3 cm
P pada dasar wadah….?
Jawab
2
2
22
23
23
23
minmin
min
/6220
/300
/5440/480
03,0./10./13600
04,0./10./1000
06,0./10./800
..
....
mNP
mN
mNmNP
msmmkg
msmmkg
msmmkgP
hg
hghgP
PPPP
H
H
H
raksaairraksaair
airairyakyakH
raksaairairyakH
=
+
+=
+
+=
+
+=
++=
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Memecahkan permasalahan
tekanan hidrostatis pada
kedalaman yang berbeda
Perkirakan gaya yang dikerjakan
oleh air pada gendang telinga ketika
kamu berenang pada dasar kolam
sedalam 5 m. (diketahui A gendang
telinga = 1 cm2)
(Seerway Jewwet. Physics for
Scientist and Engineering.)
Data
NF
mmNF
APF
mNP
msmmkgP
hgP
Jawab
F
mcmA
mkg
smg
mh
H
H
H
H
5
10./50000
.
/50000
5./10./1000
..
?......
101
/1000
/10
5
242
2
23
242
3
2
=
=
=
=
=
=
==
=
=
=
−
−
C3-Prosedural 15
3.3.1 Menelaah
penerapan konsep
tekanan hidrostatis
dalam kehidupan
sehari-hari
(C4-Konseptual)
Perhatikan gambar dua bendungan
yang diambil dari atas. Kedua
bendungan mempunyai lebar dan
tinggi yang sama. Bendungan A
digunakan untuk menahan danau
yang luas sementara bendungan B
digunakan untuk menahan sungai
yang sempit. Bendungan mana yang
harus dibangun dengan lebih kuat?
15 C4-Konseptual 15
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Soal Penyelesaian Tingkat Kognitif Skor
Menelaah penerapan
konsep tekanan hidrostatis
dalam kehidupan sehari-
hari
Tekanan darah seseorang dapat
diukur dengan alat tensi meter.
Biasanya manset tensi meter
dipasang di lengan bagian atas.
Jelaskan alasan manset tensi meter
dipasang pada lengan bagian atas
dengan menggunakan konsep
Hukum Utama Hidrostatis!
- Tekanan pada zat cair
sejenis pada titik yang
sejajar besarnya sama.
- Lengan dan jantung
terletak pada posisi yang
sejajar.
- Tekanan darah pada lengan
bagian atas sama dengan
tekanan darah pada
jantung.
C4-Konseptual 15