soraya: Makalah Media Pembelajaran Fisika

MAKALAH MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA

TEKANAN HIDROSTATIS

DISUSUN OLEH :

SORAYA RATU SN ( 2012005016 )

DOSEN:

Puji Harianti W Msi.

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA

YOGYAKARTA

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah melimpahkan seluruh rahmat dan hidayah-Nya, sehingga makalah tentang tekanan hidrostatis dapat terselesaikan dengan lancar dan baik. Makalah ini disusun dengan maksud untuk menyelesaikan tugas mata kuliah “Media Pembelajaran Fisika” dan menambah pengetahuan bagi para pembacanya.

Ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Puji Hariati W, Msi. selaku dosen Media Pembelajaran Fisika yang telah membimbing kami, ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu kelancaran penyusunan makalah ini.

Makalah ini masih jauh dari sempurna, kami sangat bahagia jika pembaca, rekan-rekan, dan dosen berkenan memberikan kritik dan saran, baik secara lisan maupun tulisan guna memperbaiki penyusunan makalah ini. Dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.

yogyakarta, 21 Mei 2014

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR................................................................................... 1

DAFTAR ISI.................................................................................................. 2

BAB I : PENDAHULUAN.......................................................................... 3

1.1 Latar Belakang........................................................................ 3

1.2 Rumusan Masalah......................................................................3

1.3 Tujuan..................................................................................... 3

1.4 Desain Media Pembelajaran.................................................... 4

BAB II : LANDASAN TEORI.................................................................... 7

2.1 Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar.......................... 7

2.2 Landasan Teori....................................................................... 7

2.3 Manfaat Media Pembelajaran................................................. 8

BAB III : CARA KERJA MEDIA............................................................... 9

3.1 Kegiatan Pendahuluan............................................................ 9

3.2 Kegiatan Inti.......................................................................... 9

3.3 Kegiatan penutup.....................................................................13

BAB IV : PEMBAHASAN .......................................................................... 14

BAB IV : PENUTUP ....................................................................................15

a. Kesimpulan...............................................................................15

b. Saran ........................................................................................15

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Air adalah salah satu bentuk zat cair yang banyak kita temukan dalam kehidupan sehari hari dan air itu memiliki banyak manfaat bagi semua makhluk hidup. Air memiliki sifat-sifat, antara lain mengikuti bentuk wadahnya, berpindah dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah dan air juga memiliki tekanan. Tekanan yang terjadi di bawah air dinamakan tekanan hidrostatis.Percobaan yang dilakukan mengenai tekanan hidrostatis ini dapat menggunakan sebuah botol yang diberi lubang sebanyak 5 lubang yang ditutup dengan selotip, lalu diisi air sampai penuh, kemudian kita buka selotip tersebut sehingga kita dapat melihat perbedaan pancaran airnya. Percobaan ini sangat menarik dan sangat mudah untuk dilakukan, sebab kita hanya menggunakan botol plastik bekas, selotip dan air. Dengan melakukan percobaan ini, kita dapat mengetahui perbedaan pancaran air pada tiap lubang di botol itu.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun Rumusan Masalah dalam pembuatan Makalah ini sebagai berikut :

1. Mengapa tekanan hidrostatis dapat terjadi pada botol yang di lubangi?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dalam pembuatan makalah ini sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui bahwa tekanan hidrostatis dapat terjadi pada wadah yang di lubangi.

2. Untuk menentukan pancuran air yang keluar dari lubang.

1.4 Manfaat

Adapun manfaat dalam pembuatan makalah ini sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui hasil percobaan yang telah dilakukan dalam menentukan tekanan hidrostatis.

2. Untuk mengetahui cara menentukan tekanan hidrostatis dalam percobaan.

3. Untuk mengetahui hubungan antara kedalaman air terhadap tekanan hidrostatis.

1.5 Cara Kerja Media Pembelajaran

1.41 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk penelitian :

1. Botol plastik bekas

Gambar botol plastik bekas

2. Selotip

Gambar selotif

3. Gunting

Gambar gunting

4. Air

1.42 Langkah Pembuatan

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Botol plastik bekas yang telah dilubangi sebanyak 5 lubang.

Gambar botol yang telah dilubangi sebanyak 5 lubang

3. Tutuplah lubang-lubang pada botol tersebut dengan menggunakan selotip.

Gambar botol yang sudah dilubangi dengan menggunakan selotif.

4. Isi botol tersebut dengan air sampai penuh.

Gambar botol dengan disii air

5. Lepaskan selotip satu per satu, lalu amati apa yang terjadi.

Gambar botol yang dilepaskan selotif satu persatu.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 SKKD

2.11 Standar kompetensi

Menerapkan konsep dan prinsip fluida statis dalam menyelsaikan masalah

2.12 Kompetensi dasar

Menganalisis yang berhubungan dengan fluida statis serta menerapkannya dalam kehidupan sehari – hari.

2.2 Dasar Teori

1. Pengertian fluida

Sebelumnya kita harus mengetahui apa itu fluida. Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat cair, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya batu dan benda-benda keras atau seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir.Susu, minyak pelumas, dan air merupakan contoh zat cair. dan Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Fluida ini dapat kita bagi menjadi dua bagian yaitu:

1. Fluida statis

2. Fluida Dinamis

Adapun pengertian dari Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser. Contoh fenomena fluida statis dapat dibagi menjadi statis sederhana dan tidak sederhana. Contoh fluida yang diam secara sederhana adalah air di bak yang tidak dikenai gaya oleh gaya apapun, seperti gaya angin, panas, dan lain-lain yang mengakibatkan air tersebut bergerak. Contoh fluida statis yang tidak sederhana adalah air sungai yang memiliki kecepatan seragam pada tiap partikel di berbagai lapisan dari permukaan sampai dasar sungai. Sifat fisis fluida dapat ditentukan dan dipahami lebih jelas saat fluida berada dalam keadaan diam (statis). Sifat-sifat fisis fluida statis ini di antaranya, massa jenis, tegangan permukaan, kapilaritas, dan viskositas. Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).fluida dinamis dibagi menjadi persamaan kontinuitas, pesamaan bernaouli dan viskositas. Ciri – ciri umum fluida ideal dibagi mnjadi empat yaitu pertama aliran fluida merupakan aliran tunak (steady) atau tak lunak (non steady). Kedua aliran fluida yang dapat termampatkan (compressible) atau tak termampatkan (incompressible). Ketiga aliarn fluida merupakan aliran kental (visous) atau tak kental (non viscous). Keempat aliran fluida yang merupakan aliran garis lurus (steamline) atau turbulen.

2. Pengertian Tekanan

Besar tekanan di definisikan sebagai gaya tiap satuan luas. Apabila gaya sebesar F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, tekanan pada permukaan itu dapat di rumuskan tekanan sebagai berikut:

Keterangan :

P = tekanan (N/m²)

F = gaya (N)

A = luas (m²)

Satuan tekanan dalam SI adalah N/m² atau disebut juga Pascal (Pa). untuk tekanan udara kadang-kadang digunakan satuan atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), mmHg (atau torr dari Torricelli) atau milibar (mb).

Aturan konversinya adalah sebagai berikut :

1 mb = 10^-3 bar

1 bar = 10⁵ Pa

1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 10⁵ Pa

1 mmHg = 1 torr = 1,316 x 10^-3 atm = 133,3 Pa

3. Tekanan Hidrostatik

Tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang diam. Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka).

Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan dengan :

P = p g h

Keterangan:
P = tekanan (Pa atau N/m2))
p = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = perepatan gravitasi bumi (m/s2 atau N/kg)
h = kedalaman (m)

Sehingga besar tekanan pada alas bejana adalah

Jadi, besarnya tekanan hidrostatik secara umum di rumuskan dengan

Gaya hidrostatik pada alas bejana ditentukan dengan rumus sebagai berikut

Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum utama hidrostatika. Perhatikan gambar berikut:

"Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama."

Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :

P_A = P_B = P_C

P_D = P_E

Hukum utama hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan masa jenis zat cair dengan menggunakan pipa U. Perhatikanlah gambar berikut!

Dalam hal ini, dua cairan yang digunakan tidak akan tercampur. Pipa U mula-mula diisi dengan zat cair yang sudah diketahui massa jenisnya, kemudian salah satu kaki dituangi zat cair yang di cari massa jenisnya hingga setinggi h₁. Kemudian, tarik garis mendatar AB sepanjang pipa. Ukur tinggi zat cair mula-mula di atas garis AB (misal : h₂)

Menurut hukum utama hidrostatika, tekanan di A sama dengan di B.

1. Tekanan Gauge

Tekanan Gauge adalah selisih antara tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan atmosfer (tekanan udara luar).Nilai tekanan yang diukur oleh alat pengukur tekanan adalah tekanan gauge.Adapun tekanan sesungguhnya disebut dengan tekanan mutlak.

Tekanan mutlak = tekanan gauge + tekanan atmosfer
P = Pgauge + Patm

2. Tekanan Mutlak Pada Suatu Kedalaman Zat Cair
Tekanan hidrostatis zat cair dapat kita miripkan dengan tekanan gauge.Dengan demikian,tekanan mutlak pada kedalam h dirumuskan oleh,

P =P0 + ρgh
Keterangan :
P = Tekanan Hidrostatika (Pa)
P0 = Tekanan Atmosfer (0,01 x 105 Pa)
ρ = Massa jenis (kg/m3)
g = Percepatan gravitasi 9,8 m/s2
h = Kedalaman (m)
Pemahaman tekanan gauge dengan melakukan percobaan yang menggunakan sebuah kaleng/wadah yang diberikan dua lubang pada sisinya kemudian diisi dengan air hingga penuh.
Pabsolut = Patmosfer + Phidrostatis
P = p atm + p gh
Air terpancar dari lubang-lubang kedua sisi kaleng.Ketika kaleng diangkat dan dipercepat keatas maka jarak pancaran air dari kedua lubang semakin jauh dengan lubang.Tapi,ketika kaleng dijatuhkan dari suatu ketinggian,jarak pancaran air dari kedua lubang menjadi dekat dengan lubang.

3. Hukum Pascal

Ketika pengisap kecil kamu dorong maka pengisap tersebut diberikan gaya sebesar F1 terhadap luas bidang A1, akibatnya timbul tekanan sebesar p1. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata sehingga tekanan akan diteruskan ke pengisap besar dengan sama besar. Dengan demikian, pada pengisap yang besar pun terjadi tekanan yang besarnya sama dengan p1. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan pengisap kedua (A2) sebesar F2 sehingga kamu dapat menuliskan persamaan sebagai berikut.

Keterangan :

P₁= tekanan (pa)

P₂ = tekanan (pa)

F₁ = gaya (N)

F₂ = gaya (N)

A₁ = luas (cm²)

A₂ = luas (cm²)

Jadi, gaya yang ditimbulkan pada pengisap besar adalah:

Dari Persamaan , dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan efek gaya yang besar dari gaya yang kecil, maka luas penampangnya harus diperbesar. Inilah prinsip kerja sederhana dari alat teknik pengangkat mobil yang disebut pompa hidrolik.

1. Bejana Berhubungan

Prinsip bejana berhubungan adalah sebuah peristiwa di mana permukaan air selalu rata. Dalam hal ini, tidak dipengaruhi oleh bentuk permukaan dasarnya atau bentuk tabungnya, dengan syarat tempat air tersebut berhubungan. Aplikasi bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari!

a. Tukang Bangunan

Tukang bangunan menggunakan konsep bejana berhubungan untuk membuat titik yang sama tingginya. Kedua titik yang sama ketinggiannya ini digunakan untuk membuat garis lurus yang datar. Biasanya, garis ini digunakan sebagai patokan untuk memasang ubin supaya permukaan ubin menjadi rata dan memasang jendela-jendela supaya antara jendela satu dan jendela lainnya sejajar. Tukang bangunan menggunakan slang kecil yang diisi air dan kedua ujungnya diarahkan ke atas. Akan dihasilkan dua permukaan air, yaitu permukaan air kedua ujung slang. Kemudian, seutas benang dibentangkan menghubungkan dua permukaan air pada kedua ujung slang. Dengan cara ini, tukang bangunan akan memperoleh permukaan datar.

b. Teko Air

Perhatikan teko air di rumahmu. Teko tersebut merupakan sebuah bejana berhubungan. Teko air yang baik harus mempunyai mulut yang lebih tinggi daripada tabung tempat menyimpan air.

c. Tempat Penampungan Air

Biasanya, setiap rumah mempunyai tempat penampungan air. Tempat penampungan air ini ditempatkan di tempat tinggi misalnya atap rumah. Jika diamati, wadah air yang cukup besar dihubungkan dengan kran tempat keluarnya air menggunakan pipa-pipa. Jika bentuk bejana berhubungan pada penjelasan sebelumnya membentuk huruf U, bejana pada penampungan air ini tidak berbentuk demikian. Hal ini sengaja dirancang demikian karena sistem ini bertujuan untuk mengalirkan air ke tempat yang lebih rendah dengan kekuatan pancaran yang cukup besar.

4. Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :

Dimana :

p = tekanan air (Pa)

v = kecepatan air (m/s)

g = percepatan gravitasi

h = ketinggian air

a. Dua kasus persamaan bernoulli

1. Kasus untuk fluida tak bergerak (fluida statis) untuk fluida tak bergerak ,kecepatan v₁ = v₂. Persamaan ini adalah persamaan tekanan hidrostatis sebagai berikut .

P₁ + g h₁+0 = P₂+ g h₂+0

P₁ – P₂ = (h₁- h₂)

2. Kasus untuk fluida yang mengalir (fluida statis) dalam pipa mendatar dalam pipa mendatar (horizontal) tidak terdapat perbedaan ketinggian dianatara bagian – bagian fluida. Ini berarti ketinggian h₁- h₂

P₁ + g V₁²+0 = P₂+ g V₂²+0

P₁ – P₂ = (V₁²- V₂²)

Menyatakan bahwa jika V₂ V₁ maka P₁ P₂ ini berarti bahwa temapat yang kelajuan aliran besar, tekanan kecil. Ebaliknya ditempat ditempat yang kelajuannya aliran kecil, tekanan besar. pernyataan ini dikenal asas bernoulli.

b. Teorema torricelli

Salah satu penggunaan persamaan Bernoulli adalah menghitung kecepatan zat cair yang keluar dari dasar sebuah wadah (lihat gambar di bawah).

Kita terapkan persamaan Bernoulli pada titik 1 (permukaan wadah) dan titik 2 (permukaan lubang). Karena diameter kran/lubang pada dasar wadah jauh lebih kecil dari diameter wadah, maka kecepatan zat cair di permukaan wadah dianggap nol (v1 = 0). Permukaan wadah dan permukaan lubang/kran terbuka sehingga tekanannya sama dengan tekanan atmosfir (P1 = P2). Dengan demikian, persamaan Bernoulli untuk kasus ini adalah :

p + 1 ρv + ρgh = p + ρv + ρgh

ρgh₁ = ρv₂² + ρgh₂

Jika kita ingin menghitung kecepatan aliran zat cair pada lubang di dasar wadah, maka persamaan ini menjadi :

ρgh₁ = ( v₂² + gh₂) ρ

Massa jenis zat cair sama sehinggaρ dilenyapkan :

gh₁ = v₂² + gh₂

v₂² = gh₁ - gh₂

v₂²=

v₂=

berdasarkan persamaan ini, tampak bahwa laju aliran air pada lubang yang berjarak h dari permukaan wadah sama dengan laju aliran air yang jatuh bebas sejauh h (bandingkan gerak jatuh bebas). Ini dikenal dengan teorema torricceli.

5. Penerapan hukum bernoulli

Beberapa peristiwa atau alat yang menerapkan prinsip hukum Bernoulli, antara lain, tangki berlubang (penampungan air), alat penyemprot (obat nyamuk dan parfum), karburator, venturimeter, tabung pitot, dan gaya angkat pesawat terbang.

2. Alat Penyemprot

Alat penyemprot yang menggunakan prinsip Bernoulli yang sering Anda gunakan adalah alat penyemprot racun serangga Ketika Anda menekan batang pengisap, udara dipaksa keluar dari tabung pompa melalui tabung sempit pada ujungnya. Semburan udara yang bergerak dengan cepat mampu menurunkan tekanan pada bagian atas tabung tandon yang berisi cairan racun. Hal ini menyebabkan tekanan atmosfer pada permukaan cairan turun dan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semburan udara berkelajuan tinggi meniup cairan, sehingga cairan dikeluarkan sebagai semburan kabut halus.

3. Karburator

Karburator adalah alat yang berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, campuran ini memasuki silinder mesin untuk tujuan pembakaran. untuk memahami cara kerja karburator pada kendaran bermotor, perhatikan Gambar 7.23 berikut!

4. Venturimeter

Tabung venturi (venturimeter) yaitu alat yang dipasang pada suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan zat cair. Ada dua venturimeter yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter menggunakan manometer yang berisi zat cair yang lain
a. Venturimeter Tanpa Manometer

Gambar 7.24 menunjukkan sebuah venturimeter yang digunakan untuk mengukur kelajuan aliran dalam sebuah pipa. Untuk menentukan kelakuan aliran v1 dinyatakan dalam besaran-besaran luas penampang A1 dan A2 serta perbedaan ketinggian zat cair dalam kedua tabung vertikal h. Zat cair yang akan diukur kelajuannya mengalir pada titik-titik yang tidak memiliki
perbedaan ketinggian (h1 = h2)

b. Venturimeter dengan manometer pada prinsipnya ventumeyter dengan manometer hampir sama dengan venturimeter tanpa manometer. Hanya saja dalam ventirumeter ini ada tabung U yang berisi air raksa.

5. Tabung Pitot

Alat ukur yang dapat Anda gunakan untuk mengukur kelajuan gas adalah tabung pitot. Gas (misalnya udara) mengalir melalui lubanglubang di titik a. Lubang-lubang ini sejajar dengan arah aliran dan dibuat cukup jauh di belakang sehingga kelajuan dan tekanan gas di luar lubang-lubang tersebut mempunyai nilai seperti halnya dengan aliran bebas. Jadi, va = v (kelajuan gas) dan tekanan pada kaki kiri manometer tabung pilot sama dengan tekanan aliran gas (Pa).

6. Gaya Angkat Sayap pada Pesawat Terbang

Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat. Pesawat terbang tidak seperti roket yang terangkat ke atas karena aksi-reaksi antara gas yang disemburkan roket itu sendiri.

Roket menyemburkan gas ke belakang, dan sebagai reaksinya gas mendorong roket maju. Jadi, roket dapat terangkat ke atas walaupun tidak ada udara, tetapi pesawat terbang tidak dapat terangkat jika tidak ada udara. Penampang sayap pesawat terbang mempunyai bagian belakang yang lebih tajam dan sisi bagian atas yang lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Garis arus pada sisi bagian atas lebih rapat daripada sisi bagian bawahnya. Artinya, kelajuan aliran udara pada sisi bagian atas pesawat v2 lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap v1. Sesuai dengan asas Bornoulli, tekanan pada sisi bagian atas p2 lebih kecil.

2.3 Manfaat Media Pembelajaran

1. Siswa diajak untuk berperan aktif dalam pembelajaran.

2. Siswa dilatih keterampilan dan kekreatif dalam membuatan alat dengan menggunakan sederhana.

3. Media Tekanan hidrostatis ini bermanfaat untuk melatih siswa lebih teliti agar alat indra lainya ikut berperan aktif dalam pembelajaran.

4. Media ini dapat melatih siswa membangun kerja sama yang baik dan bersikap kooperatif dengan rekanya.

5. Siswa dapat belajar secara mandiri karena dituntut untuk memahami persoalan yang diberikan guru.

6. Siswa dapat mengenmukan pendapatnya serta berbagai ilmu yang ia miliki sekelompoknya saat berdiskusi bukan saat mempresentasikan kepada kelompok yang lain didepan kelas.

7. Agar dapat mengetahui sejauh mana siswa memahami materi yang diajarkan dengan secara langsung melakukan evaluasi pembelajaran setelah pelaksanaan.

BAB III

CARA KERJA MEDIA

3.1 SKKD

3.11 Standar kompetensi

Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu (benda tegar dan fluida) dalam penyelesaian masalah.

3.12 Kompetensi dasar

Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan

dinamika dan dapat menerapkan konsep tersebut dalam kehidupan sehari hari.

3.13 Cara Kerja Media Pembelajaran

1. Alat dan Bahan yang diperlukan :

1. Botol plastik bekas

Gambar botol plastik bekas

2. Selotip

Gambar selotif

3. Gunting

Gambar gunting

4. Air

2. Langkah Pembuatan

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Botol plastik bekas yang telah dilubangi sebanyak 5 lubang.

Gambar botol yang telah dilubangi sebanyak 5 lubang

3. Tutuplah lubang-lubang pada botol tersebut dengan menggunakan

selotip.

Gambar botol yang sudah dilubangi dengan menggunakan selotif.

4. Isi botol tersebut dengan air sampai penuh.

Gambar botol dengan disii air

5. Lepaskan selotip satu per satu, lalu amati apa yang terjadi.

Gambar botol yang dilepaskan selotif satu persatu

3.14 Kegiatan pendahuluan

Durasi total : 1 jam

1. Mengecek kehadiran atau absensi siswa.

2. Memberikan pertanyaan pemula kepada siswa agar ada gambaran sebelum memulai pembelajaran.

Contoh : Apakah pengaruh fluida Statis terhadap benda ?

3. Membuat kelompok belajar

1. Pembagian kelompok belajar disesuikan dengan jumlah siswa yang terdapat dalam kelas. Misalnya jika jumlah 40 maka kita bagi kelompok menjadi 8 kelompok jadi masing – masing kelompok terdapat 5 siswa. Hal ini dimaksud agar jumlah anggota dalam tiap kelompok tidak terlalu banyak sehingga pembelajaran lebih efektif.

2. Siswa diminta untuk berkumpul dengan kelompoknya maing- masing.

3. Memberikan pengarahan cara kerja media “ Tekanan hidrostatis ”. Diharapkan bagi setiap kelompok agar memahami cara kerja tekanan hidrostatis melalui penjelasan dari guru agar mempermudah proses demonsarasi alat tersebut.

3.15 Kegiatan inti

1. Setelah siswa diberikan pengaruh cara kerja Tekanan hidrostatis ini masing – masing kelompok diharuskan segera fokus terhadap apa yang akan diamati seperti menganalisis pengaruh fluida Statis terhadap suatu zat.

2. Kemudian setiap kelompok mulai menganalisis bagaimana cara kerja Tekanan hidrostatis tersebut sehingga mendapatkan kesimpulan apa yang terjadi dengan alat tersebut setelah diuji coba melalui mengukur fluida suatu benda.

3. Mencari dan mendiskusikan hasil dari percobaan demonstrasi alat tersebut sesuai kelompoknya masing – masing dan sesuai yang mereka amati. Dengan cara menjelaskan definisi fluida Statis dan dengan persamaan matematis. Setiap siswa diminta aktif dalam mengemukakan pendapat dan hasil dari kesimpulan yang telah diamati sesuai kelompoknya masing – masing.

1. Mendemonstrasikan hasil kerja kelompoknya didepan selanjutnya perwakilan dari setiap kelompok minimal satu atau dua orang mempresentasikan hasil kerja kelompoknya disepan kelas. Setiap kelompok diberi waktu maksimal 5 menit. Hasil presentasi ini juga kedalam aspek penilaian kelompok dan individu.

2. Guru menjelaskan ulangan materi setelah siswa mempresentasikan hasil kerja kelompoknya guru menjelaskan ulang materi tersebut sebelum beraliahan kepresentasi berikutnya. Akan tetepi jika materi satu kelompok dengan kelompok berikutnya sanagt berkaitan maka guru mempersilahkan presentasi selanjutnya terlebih dahulu kemudian guru menjelaskan materi sekaligus. Guru menjelaskan ulang materi dengan sejelas – jelasnya agar tidak terjadi miskonsepsi.

3.16 Kegiatan penutup

1. Guru menyampaikan penilaian keseluruhan dari kegiatan baik dari segi kekurangan maupun kelebihanya serta mengumumkan kelompok yang terbaik dalam mengikuti demonstrsi tersebut agar memotivasi siswa.

2. Melakukan evaluasi setelah semua perwakilan kelompok selesai mempresentasikan hasil kerjanya lakukan evaluasinya untuk mengecek pemahaman siswa terhadap materi yang diajarkan. Evaluasi ini berupa free test dan menjadi aspek penilaian individu.

3. Jika kegiatan tidak sesuai dalam satu kali pertemuan maka kegiatan dilanjutkan pada pertemuan berikutnya dengan mengaturnya waktu seefesien mungkin.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan dan Analisis data

Dalam percobaan tekanan hidrostatis langkah pertama yang dilakukan adalah menyiapkan alat dan bahan yang kita gunakan dalam percobaan ini. Adapun alat dan bahan yang kita persiapakan meliputi botol plastik bekas, selotif, gunting atau solder,stopwatch atau hp, wadah penampung (ember) dan air. Setelah semuanya telah siap langkah selanjutnya merangkai alat dan bahan yang tadi telah dipersiapkan. Adapun langkah – langkah dalam pratikum tekanan hidrostatis yaitu pertama menyiapkan alat dan bahan yang kita gunakan. Kedua mengukur panjang botol. Ketiga mengukur panjang botol yang dilubangi setelah sudah selesai. Langkah keempat melubangi botol dengan menggunakan solder ataupun gunting. Menempelkan isolasi kedalam lubang botol. Langkah kelima menuang air kedalam botol setelah selesai menuangkanya kemudian membuka lubang pertama setelah selesai kemudian membuka lubang kedua botol dan membuka lubang ketiga yang keenam membuka lubang botol secara bersamaan. Setelah melakukan percobaan dengan langkah – langkah yang disesuaikan pada petunjuk pratikum, maka didapatkan hasil percobaan yang disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut ini.

Data hasil percobaan

Lubang ke	h₁ (cm)	h₂ (cm)	v ( )	x (m)
1	15	5	14	45

Data Analisis data pengamatan

1. Panjang botol seluruh 21 cm

Panjang botol yang digunakan untuk pengukuran 20 cm

Panjang botol yang dilubangi pertama (h₁) = 15 cm

Panjang botol yang dilubangi kedua (h₂) = 5cm

2. Menghitung nilai v

Rumus :

V =

= h₁ h₂

= 15 cm – 5 cm

= 10 cm

V =

= 14

3. Menghitung nilai x

Rumus :

X = 2

= 2

= 45 m

Berdasarkan percobaan tekanan hidrostatis dapat membahas tekanan hidrostati dengan menggunakan hukum tekanan hidrostatis dan hukum pacsal . gaya garvitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik kebawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah makin berat zat cair itu sehingga makin besarjuga tekanan zat cair pada dasar wadahnya. Tekanan zat cair yang disebabkan oleh beratnya sendiri disebut tekanan hidrostatis . dalam percobaan ini kekuatan air yang memancar keluar dari tiga lubang yang sama. Ini ditunjukan oleh mendatarnya air ditanah pada jarak mendatar yang sama dengan menggunakan hukum hidrostatika yang berbunyi “semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama didalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan(mutlak) yang sama . dengan rumus tekanan hidrostatis sebagai berikut.

P = p g h

Sehingga besar tekanan pada alas bejana adalah

Jadi, besarnya tekanan hidrostatik secara umum di rumuskan dengan

Dalam percobaan tekanan hidrostis dengan menggunakan hukum pascal yang berbunyi “ tekana yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteuskan sama besar kesegala arah”. Dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

Keterangan :

P₁= tekanan (pa)

P₂ = tekanan (pa)

F₁ = gaya (N)

F₂ = gaya (N)

A₁ = luas (cm²)

A₂ = luas (cm²)

a. Dua kasus persamaan bernoulli

1. Kasus untuk fluida tak bergerak (fluida statis) untuk fluida tak bergerak ,kecepatan v₁ = v₂.

2. Kasus untuk fluida yang mengalir (fluida statis) dalam pipa mendatar dalam pipa mendatar (horizontal) tidak terdapat perbedaan ketinggian dianatara bagian – bagian fluida.

b. Teorema torricelli

Salah satu penggunaan persamaan Bernoulli adalah menghitung kecepatan zat cair yang keluar dari dasar sebuah wadah (lihat gambar di bawah).

Dengan demikian, persamaan Bernoulli untuk kasus ini adalah :

p + 1 ρv + ρgh = p + ρv + ρgh

ρgh₁ = ρv₂² + ρgh₂

Jika kita ingin menghitung kecepatan aliran zat cair pada lubang di dasar wadah, maka persamaan ini menjadi :

ρgh₁ = ( v₂² + gh₂) ρ

Massa jenis zat cair sama sehinggaρ dilenyapkan :

gh₁ = v₂² + gh₂

v₂² = gh₁ - gh₂

v₂²=

v₂=

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan ini, kita dapat menyimpulkan bahwa semakin dekat dengan permukaan air maka semakin rendah tekanan hidrostatisnya, sedangkan semakin jauh ke dalam dari permukaan air, maka semakin besar tekanan hidrostatisnya. Dalam kehidupan sehari-hari ini bisa dirasakan ketika sedang berenang. Apabila kita menyelam ke dasar kolam renang, maka telinga akan terasa berdenging, kejadian ini disebabkan karena perubahan tekanan air. Pada kedalaman yang sama, air pun mempunyai tekanan yang sama. Fluiida yaitu zat yang dapat mengalir. Fluida dibagi menjadi dua fluida statis yaitu tekanan ,tegangan permukaan, kapilaritas .fluida dinamis yaitu persamaan kontinutas, persamaan bernoulli dan penerapan asas bernoulli.dalam percobaan ini menggunakan hukum hidrostatis yaitu tekanan hidrostatis pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar didalam satu jenis zat cair yaang diam. Hukum pascal yaitu tekanan diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar kesegala arah. Menggunakan hukum bernoulli yaitu bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Dengan menggunakan hukum Hukum Bernoulli ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

v₂=

untuk mecari air jatuh pada ember x

X = 2

5.2 Saran

Setelah membaca karya ilmiah ini, penulis menyarankan agar pembaca melakukan percobaan ini, karena agar pembaca dapat lebih memahami dan dapat melihat proses penelitiannya secara langsung. Dan penulis menyarankan untuk melakukan percobaan ini, pembaca menggunakan botol plastik bekas agar sampah di sekitar lingkungan kita berkurang.

BAB VI

LAMPIRAN

1. PERTANYAAN

1. Berapakah panjang pancuran air pada saat air jatuh didalam ember ?

Jawab :

Berdasarkan Hukum Bernoulli ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

v₂=

untuk mecari air jatuh pada ember x

X = 2