Lks Fluida Statis

MATERI FLUIDA STATIS

PEMERINTAH KABUPATEN JOMBANG DINAS PENDIDIKAN

SMA NEGERI NGORO JOMBANG

1. SILABUS 2. RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN 3. BAHAN AJAR

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

SMA NEGERI NGORO JOMBANG FISIKA KELAS XI IPA KD 2.2.

A. Tujuan Pembelajaran

1. Siswa memahami apa yang dimaksud dengan fluida dan dapat membedakan antara fluida statis dan fluida dinamis.

2. Siswa memahami dan memformulasikan konsep tekanan secara umum. 3. Siswa dapat memberikan contoh-contoh yang berhubungan dengan tekanan dalam kehidupan

sehari-hari B. Materi Pembelajaran FLUIDA STATIS : Tekanan Secara Umum

1. Peta Konsep Fluida 2. Konsep Tekanan

2.1 Definisi dan formulasi konsep tekanan secara umum 2.2 Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari

Mata Pelajaran : FISIKA Kelas / Program : XI / IPA Semester : Genapl Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem

kontinu (yaitu : benda tegar dan fluida) dalam menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari

Kompetensi Dasar : 2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Indikator : 1. Siswa dapat memformulasikan konsep tekanan secara umum

2. Siswa memahami penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari

Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran (1 pertemuan).

FLUIDA DINAMIK : 1. Fluida Ideal 2. Persamaan Kontinuitas 3. Asas Bernoulli 4. Hukum Bernoulli 5. Persamaan Torricelli

FLUIDA STATIK : 1. Tekanan Hidrostatis 2. Hukum Pokok Hidrostatika 3. Hukum Pascal 4. Hukum Archimedes 5. Tegangan Permukaan 6. Gejala Meniskus 7. Gejala Kapilaritas 8. Hukum Stokes

Fluida (Zat yang mengalir)

3. Materi Pengayaan 3.1 Contoh-contoh tekanan pada sayap pesawat terbang, mobil balap.

C. Strategi Pembelajaran Model : Kooperatif Tipe NHT Metode : Demonstrasi, kontekstual D. Pengalaman Belajar Siswa Langkah-langkah Pengalaman Belajar Siswa

Alokasi waktu

1 Kegiatan Pendahuluan

- Memahami peta konsep fluida - Menyadari pentingnya pembelajaran fluida

13

2 Kegiatan Inti - Memperhatikan demonstrasi - Berdiskusi sesama rekan sekelompok

60

3 Kegiatan Penutup

- Membuat kesimpulan dari pengertian yang diperoleh pada saat pembelajaran - Bertanya hal-hal yang belum dimengerti

17

E. Kegiatan Pembelajaran

TAHAPAN Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi

waktu 1 Kegiatan

Pendahuluan (13)

1.1 Permulaan - Membalas salam siswa - Mengabsen kehadiran siswa

Memberi salam kepada guru

1

1.2 Orientasi Memperlihatkan gambar kapal selam (gambar 1) untuk merebut perhatian siswa

Memperhatikan apa yang dilakukan guru

1

1.3 Apersepsi Memberitahukan bahwa pada pertemuan sekarang dan beberapa pertemuan berikutnya akan membicarakan masalah air. Jika pada pertemuan-pertemuan yang lalu membahas benda tegar yang padat dengan berbagai bentuknya, maka pada pertemuan sekarang dan selanjutnya akan membahas benda yang cair, yaitu air.

Mendengarkan penjelasan guru

1

1.4 Motivasi Menjelaskan bahwa materi yang akan dipelajari akan membuat siswa mengerti lebih jauh tentang air dan hukum-hukum alam yang bekerja pada air. Siswa akan dapat memahami : - Mengapa jika menyelam di kedalaman air (di

kolam atau di laut) maka telinga akan terasa sakit? - Mengapa astronout perlu baju angkasa luar yang

tebal? - Mengapa kapal yang begitu berat bisa mengapung

di laut? - Mengapa rem cakram lebih pakem daripada rem

trombol? - Mengapa di Laut Mati orang bisa mengapung

dengan santai? - Mengapa air hujan tidak menembak/membunuh

manusia? Jadi banyak rahasia tentang air yang akan dimengerti jika siswa menguasai bab ini dengan baik. Dijelaskan pengertian fluida, yaitu zat yang bisa mengalir, terdiri dari dua jenis : cair dan gas.


3


waktu 1.5 Pemberian

Acuan Digambarkan peta konsep tentang fluida, baik fluida statis maupun fluida dinamis beserta sub-bagiannya Memberitahukan bahwa bagian yang akan dipelajari pada hari ini adalah tentang konsep tekanan.

Mencatat peta konsep yang disajikan guru

2

1.6 Pembagian kelompok heterogen

Guru membagi kelompok secara heterogen (6 kelompok @ 6 orang). Setiap orang dalam kelompok diberi nomor 1 sampai 6. Guru memberi arahan bahwa pembelajaran kali ini akan membuat siswa belajar secara berkelompok secara mandiri untuk mengisi LKS dan guru akan memberikan pertanyaan-pertanyaan dan setiap pertanyaan didiskusikan dahulu atau dijawab secara langsung yang disampaikan oleh satu orang yang berbeda sesuai nomor yang dipanggil (Metode NHT).

Mengelompok sesuai catatan guru. Memberi nomor setiap orang dalam kelompok

3

2 Kegiatan Inti (60) 2.1 Demonstrasi Guru mendemonstrasikan :

1. Menekan roti tawar dengan pisau yang tajam dan menekan roti tawar dengan sisi pisau dengan gaya yang sama.

2. Menyuruh siswa menekan paku payung pada meja dan menekan paku biasa pada meja yang sama

Jawabannya : Kedua peristiwa tersebut memakai konsep yang sama, yaitu tekanan ! Semakin besar luas penampang, maka tekanan semakin kecil!

Siswa mendiskusikan konsep apa yang sama pada kedua peristiwa tersebut!

10

2.2 Membagikan LKS

Guru membagikan LKS pada setiap siswa dan siswa mengisi LKS tersebut secara berkelompok dengan penekanan bahwa setiap siswa dalam kelompok itu harus mengerti jawaban yang diberikan. Guru memperhatikan dan membimbing setiap kelompok yang mendapat kesulitan dalam menjawab pertanyaan di LKS.

Berdiskusi secara kelompok untuk mengisi LKS dengan pengarahan dan bimbingan guru

30

2.3 Pertanyaan kepada setiap

Guru memberikan pertanyaan-pertanyaan yang ada dalam LKS secara acak dan memanggil nomor urut siswa secara acak untuk menjawab pertanyaan

Siswa memperhatikan

20

3 Kegiatan

Penutup (17)

3.1 Tanya jawab Siswa diberi kesempatan untuk bertanya atau mengemukakan pendapat

Siswa bertanya

3.2 Membuat kesimpulan

Menuntun siswa untuk membuat kesimpulan

Siswa membuat kesimpulan sendiri-sendiri tentang apa yang telah dipelajarinya

5

3.3 Quiz untuk mengulang pertanyaan

Memberikan Tes Akhir pembelajaran Siswa menjawab di kertas selembar

10


waktu 3.4 Penyampai-

an materi yang akan datang

Guru menyampaikan bahwa pertemuan yang akan datang akan membahas mengenai tekanan hidrostatis Guru memberi motivasi bahwa siswa akan mempelajari tentang tekanan yang diberikan oleh air.

3.5 Tugas terstruktur

Guru memberikan PR dari buku Fisika Kelas XI, Sri Handayani, BSE 2009 hal 112 dan hal 117 no. 1

3.6 Akhir pertemuan

Guru membalas salam siswa Siswa memberi salam kepada guru

2

F. Sumber Belajar dan Sarana 1. Buku Fisika Kelas XI, Sri Handayani, BSE 2009, 2. Sarana pembelajaran : LKS, Peralatan demonstrasi : Roti tawar, pisau, paku payung dan paku

biasa

G. Penilaian Pada pembelajaran ini akan diukur 3 aspek penilaian, yaitu aspek kognitif, aspek psikomotorik dan aspek afektif. Perangkat Penilaian Kognitif/Pengetahuan Aspek Kognitif akan diambil dari 2 nilai, yaitu :

1. Nilai presentasi siswa dan ketepatan jawaban siswa dalam menjawab pertanyaan-pertanyaan. Nilai B = 80-100 (Jawaban sangat baik dan benar) Nilai C = 60-80 (Jawaban baik tetapi kurang tepat) Nilai K = 40-60 (Tidak menjawab dengan benar) Nilai E = 0-40 (Tidak menjawab sama sekali)

2. Nilai Tes Akhir Pembelajaran, yang diberikan setelah kegiatan inti pembelajaran berlangsung.

1. Jika kelima benda di bawah ini memiliki berat yang sama, benda manakah yang memberikan tekanan terbesar ? Berikan alasanmu!

2. Balok dari besi (berat 1000 N) dengan ukuran 2 x 5 x 10 m3, akan memberikan tiga variasi tekanan jika diletakkan di atas tanah. Berapakah besar tekanan-tekanan yang dapat diberikan oleh balok besi itu?

3. Jelaskan dengan konsep tekanan tentang mengapa pesawat bisa terbang!

Perangkat penilaian Psikomotorik/Praktek Pada pembelajaran ini, penilaian psikomotorik diberikan dengan memperhatikan : 1. Presentasi siswa (kecakapan berbicara dan kemampuan menerangkan jawaban) 2. Keaktifan siswa dalam diskusi

D 40 50 ; C 50 60 ; B 60 80 ; A 80 - 100

Perangkat Penilaian Afektif/Sikap Faktor-faktor yang diperhatikan adalah : Keterangan : 1. Sikap di kelas 2. Keaktifan dalam menjawab pertanyaan atau bertanya 3. Kemampuan mengemukakan pendapat 4. Kerjasama dengan rekan yang lain

E Sangat kurang ; D Kurang ; C Cukup ; B Baik ; A Sangat baik Perangkat penilaian ketiga ranah ini seperti pada tabel di bawah ini

Ranah Kognitif No Nama Ketepatan

jawaban Tes Akhir Ranah

Psikomotorik Ranah Afektif

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

LKS FLUIDA STATIS 1 TEKANAN

1. Ingat-ingatlah demonstrasi yang baru dilakukan oleh gurumu di depan kelas :

Tuliskan kesimpulan dari demonstrasi tersebut ! ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

2. Secara matematis, kesimpulanmu di atas bisa dirumuskan sebagai :

Dimana : P = Tekanan

F = Gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang (N), dan

A = Luas Penampang bidang yang dikenai gaya (m2)

Cobalah tuliskan satuan dari tekanan (mks) : _______________ Dalam satuan mks, tekanan biasanya disingkat menjadi satuan Pascal (pa) Cobalah tuliskan satuan cgs dari tekanan : _______________ Cobalah cari hubungan satuan tekanan mks dan cgs : 1 Pa (mks) = ............................ (cgs)

3. Manakah yang memberikan tekanan yang terbesar jika bangun-bangun di bawah ini memiliki berat yang

sama? Berikan alasanmu ! ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

4. Kerjakan contoh soal di bawah ini : Balok kayu dengan ukuran 10 x 40 x 80 cm3 memiliki massa 2 kg. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, hitunglah tekanan yang diberikan balok itu pada lantai jika alas yang bersentuhan dengan lantai berukuran : a. 10 x 40 cm2 P =

b. 10 x 80 cm2 P =

c. 40 x 80 cm2 P =

5. Perhatikan gambar-gambar di bawah ini! Jelaskan konsep tekanan yang terkandung dari gambar-gambar ini : Gambar 1 Mengapa jarum suntik bisa menusuk kulit dengan sangat mudah dibandingkan ujung jari? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Gambar 2

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

Mengapa orang India tersebut bisa duduk di atas tumpukan paku yang tajam?

Gambar 3 Mengapa pesawat yang begitu berat bisa terbang? Jawabannya terkandung pada bentuk sayap yang unik (gambar kanan), yaitu luas penampang atas sayap lebih besar dari pada luas penampang bawah sayap. Coba terangkan dengan memakai konsep tekanan mengapa pesawat bisa terbang ! ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Gambar 4

_____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

Kecepatan tinggi akan membuat mobil mudah untuk meloncat jauh ke depan, dan hal ini merugikan untuk mobil balap karena bannya tidak menyentuh jalan sehingga memperlambat gerak mobil balap. Karena itu ada trik khusus dibuat pada sayap mobil balap sehingga mobil tertekan ke bawah dan sukar untuk meloncat. Jika kamu mengerti gambar 3 tentang pesawat terbang, maka kamu pasti bisa menebak trik sayap mobil balap. Trik apakah Apakah itu?

GAMBAR UNTUK ORIENTASI SISWA

Mengetahui, Ngoro, 13 Juli 2009 Kepala Sekolah SMA N Ngoro Jombang Guru Mata Pelajaran Fisika Drs. DJOKO SUWONO,M.Si. M. HADI NURJAYAN, S.Pd NIP. 195912251985031021 NIP. 196910142003121003



A. Tujuan Pembelajaran

1. Siswa dapat memformulasikan konsep tekanan fluida (tekanan hidrostatis). 2. Siswa dapat menerapkan konsep tekanan hidrostatis dalam hidup sehari-hari.

B. Materi Pembelajaran FLUIDA STATIS : Tekanan Hidrostatis 1. Tekanan Hidrostatis

1.1 Perumusan tekanan hidrostatis 1.2 Penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari

2. Materi Pengayaan 2.1 Memberikan soal tantangan yang diambil dari http://102fm-itb.org/2008/05/mana-yang-lebih-jauh/

C. Metode Pembelajaran

Model : Kooperatif tipe NHT (Number Head Together) Metode : Demonstrasi

D. Pengalaman Belajar Siswa Langkah-langkah Pengalaman Belajar Siswa

Alokasi waktu


- Mengulangi kembali tentang konsep tekanan secara umum - Memahami pentingnya mengenal tekanan hidrostatis - Mengelompok secara heterogen

20

2 Kegiatan Inti - Memperhatikan demonstrasi yang dilakukan guru - Berdiskusi sesama teman kelompok dan mengambil kesimpulan mengenai tekanan hidrostatis - Memberitahukan jawaban diskusi kelompok di hadapan seluruh kelas - Memformulasikan persamaan tekanan hidrostatis - Mengetahui fungsi dan penerapan tekanan dan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari

50

3 Kegiatan Penutup

- Membuat kesimpulan dari pengertian yang diperoleh pada saat pembelajaran - Bertanya hal-hal yang belum dimengerti - Menjawab pertanyaan yang diberikan oleh guru - Merasa tertantang untuk memecahkan masalah pada soal tantangan

20

Mata Pelajaran : FISIKA Kelas / Program : XI / IPA Semester : Genapl Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu

(yaitu : benda tegar dan fluida) dalam menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari


Indikator : 1. Memformulasikan konsep tekanan fluida (tekanan hidrostatis) 2. Menerapkan konsep tekanan hidrostatis dalam hidup sehari-hari Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran (1 pertemuan).


TAHAPAN Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi waktu 1 Kegiatan

Pendahuluan (20)



3

1.2 Orientasi Menuangkan air ke dalam gelas untuk merebut perhatian siswa

Memperhatikan apa yang dilakukan oleh guru

1

1.3 Apersepsi Memberitahukan bahwa pada pertemuan sekarang akan mempelajari tekanan yang dihasilkan oleh fluida (yaitu air dan udara). Jika pada pertemuan-pertemuan yang lalu membahas konsep tekanan secara umum, maka pada pertemuan ini dikhususkan untuk melihat tekanan fluida.


3

1.4 Motivasi Menjelaskan bahwa materi yang akan dipelajari akan membuat siswa mengerti lebih jauh tentang tekanan fluida. Siswa akan dapat memahami : - Mengapa jika menyelam di kedalaman air (di

kolam atau di laut) maka telinga akan terasa sakit?

- Mengapa astronout perlu baju angkasa luar yang tebal?

- Mengapa tekanan atmosfir sama sekali tidak kita rasakan?

Jadi banyak rahasia tentang tekanan fluida yang akan dimengerti jika siswa menguasai bab ini dengan baik.


5

1.5 Pemberian Acuan

Digambarkan kembali peta konsep tentang fluida, baik fluida statis maupun fluida dinamis beserta sub-bagiannya Memberitahukan bahwa bagian yang akan dipelajari pada hari ini adalah tentang tekanan hidrostatis.


5


Guru membagi kelompok secara heterogen sesuai catatan yang sudah disiapkan sebelumnya (6 kelompok @ 6 orang). Setiap orang dalam kelompok diberi nomor 1 sampai 6. Guru memberi arahan bahwa sepanjang pembelajaran akan ada demonstrasi di depan kelas dan ada pertanyaan-pertanyaan dan setiap pertanyaan didiskusikan dahulu kemudian harus disampaikan oleh satu orang yang berbeda sesuai nomor yang dipanggil (Metode NHT).


3

2 Kegiatan Inti (50) 2.1 Demonstra-

si tekanan Guru menuangkan air sampai penuh pada botol aqua yang kecil kemudian memindahkannya ke botol aqua yang besar

Siswa memperhatikan

Guru menuangkan air yang baru lagi pada botol aqua yang kecil sampai penuh

5

TAHAPAN Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi waktu 2.2 Diskusi

kelompok Guru bertanya jika kedua botol aqua (yang besar dan yang kecil) ditusuk paku di bagian dekat alas kaleng, semburan air mana yang paling jauh (dengan berat air yang sama di kedua botol aqua)

Siswa berdiskusi dalam kelompok dan mencoba menjawab pertanyaan guru (oleh siswa no. 1)

Guru menusuk kedua botol aqua tersebut dan memperlihatkan apa yang terjadi

Siswa menulis kesimpulan yang terlihat

2.3 Membangun konsep tentang tekanan

Guru bertanya : - Apa saja faktor yang membuat semburan air pada botol aqua satu lebih jauh dari yang lain?

Siswa berdiskusi dalam kelompok dan memberikan jawaban (oleh siswa no. 2)

2.4 Diskusi kelompok

Guru menuntun jawaban siswa sehingga diperoleh kesimpulan bahwa alas kaleng dan tinggi air yang memberikan perbedaan tersebut

Siswa mencatat jawaban dari kelompok lain dan hasil diskusi

8

2.5 Demonstra-si tekanan fluida

Guru mengisi kembali botol aqua yang lain dan memberitahu akan menusuk tiga lubang pada posisi vertikal (yang tingginya berbeda) dan siswa diminta meramalkan bagaimana jauhnya semburan air dari ketiga lubang tersebut Guru melakukan hal tersebut dan memperlihatkan hasil ketiga semburan airnya

Siswa memperhatikan

3


Guru bertanya : faktor-faktor apa saja yang menyebabkan hal tersebut? Guru memberikan penguatan berupa pujian untuk setiap jawaban siswa

Siswa berdiskusi dan memberikan jawaban (oleh siswa no. 3) Siswa mencatat jawaban-jawaban dari kelompok lain.

8

2.7 Menurunkan formulasi tekanan hidrostatis

Guru bersama-sama dengan siswa menurunkan persamaan tekanan hidrostatis dari rumus tekanan sehingga memperoleh bentuk :

Siswa menurunkan rumus tekanan hidrostatis bersama-sama dengan guru sehingga memperoleh bentuk :

8


Guru bertanya : Diskusikan contoh kehidupan sehari-hari yang merupakan peristiwa karena konsep tekanan hidrostatis melalui rumus di atas. Contoh : telinga menjadi sakit karena menyelam terlalu dalam Guru memberikan penguatan berupa pujian untuk setiap jawaban siswa

Siswa berdiskusi dan memberikan jawaban (oleh siswa no. 4) Siswa mencatat jawaban-jawaban dari kelompok lain.

8


Guru memberi 2 contoh soal tekanan hidrostatis : 1. Carilah tekanan yang dialami oleh seorang

penyelam yang menyelam di laut pada kedalaman 20 m. ( air laut = 1050 kg/m3, perc. Gravitasi = 9,8 m/s). Jawab : PH = 205.800 Pa.

2. Berapa kedalaman penyelam sehingga tekanan hidrostatis air laut sama dengan 1 atm (1 atm = 1,01x105 Pa). Jawab : h = 9,8 m.

Siswa berdiskusi dan memberikan jawaban (oleh siapa saja) Siswa mencatat jawaban-jawaban yang ada.

10


Penutup (20)

3.1 Tanya jawab

Siswa diberi kesempatan untuk bertanya atau mengemukakan pendapat

Siswa bertanya 3


Guru menuntun siswa untuk membuat kesimpulan

Siswa membuat kesimpulan sendiri-sendiri tentang apa yang telah dipelajarinya 2 orang siswa membacakan hasil kesimpulannya

3

3.3 Quiz untuk mengulang pertanyaan

Guru memberikan pertanyaan untuk mengulangi pelajaran (Soal Quiz)

Siswa menjawab di kertas selembar

8

3.4 Penyampai-an materi yang akan datang

Guru menyampaikan bahwa pertemuan yang akan datang akan membahas mengenai Hukum Pascal.

1

3.5 Tugas Mandiri

Siswa diminta mempelajari topik Hukum Pascal di rumah

1

3.6 Pengayaan Guru memberikan soal tantangan yang diambil dari http://102fm-itb.org/2008/05/mana-yang-lebih-jauh/ sehingga siswa bisa mendiskusikannya di rumah (Ada di lampiran)

1


Guru memberikan PR dari Buku Fisika Kelas XI, Sri Handayani, BSE 2009, hal 117 no. 3-4

1

3.8 Akhir pertemuan


1

F. Sumber Belajar dan Sarana

1. Buku Fisika Kelas XI, Sri Handayani, BSE 2009, 2. Physics With Health Science Applications, Paul P. Urone, 1986 3. http://102fm-itb.org 4. Sarana pembelajaran : Seember air, botol aqua kosong (2 buah yang besar dan 1 buah yang

kecil), gayung, paku, bak air/loyang penampung air, kain lap.

G. Penilaian Pada pembelajaran ini akan diukur 3 aspek penilaian, yaitu aspek kognitif, aspek psikomotorik dan aspek afektif. Perangkat Penilaian Kognitif Aspek Kognitif akan diambil dari 2 nilai, yaitu :


2. Nilai Tes Akhir Pembelajaran, yang diberikan setelah kegiatan inti pembelajaran berlangsung. 1. Jika kedua botol aqua (yang besar dan yang kecil) ditusuk paku di bagian dekat alas kaleng,

semburan air mana yang paling jauh (dengan berat air yang sama di kedua kaleng)? Jawab : Sama jauhnya !

2. Apa saja faktor yang membuat semburan air pada kaleng satu lebih jauh dari yang lain? Jawab : Ketinggian lubang dan ketinggian air

3. Carilah tekanan yang dialami oleh seorang penyelam yang menyelam di laut pada kedalaman 20 m. ( air laut = 1050 kg/m3, perc. Gravitasi = 9,8 m/s). Jawab : PH = 205.800 Pa.

4. Berapa kedalaman penyelam sehingga tekanan hidrostatis air laut sama dengan 1 atm (1 atm = 1,01x105 Pa). Jawab : h = 9,8 m.

Perangkat penilaian Psikomotorik Pada pembelajaran ini, penilaian psikomotorik diberikan dengan memperhatikan :

1. Presentasi siswa (kecakapan berbicara dan kemampuan menerangkan jawaban) 2. Keaktifan siswa dalam diskusi D 40 50 ; C 50 60 ; B 60 80 ; A 80 - 100

Perangkat Penilaian Afektif Faktor-faktor yang diperhatikan adalah : Keterangan :

1. Sikap di kelas 2. Keaktifan dalam menjawab pertanyaan atau bertanya 3. Kemampuan mengemukakan pendapat 4. Kerjasama dengan rekan yang lain E Sangat kurang ; D Kurang ; C Cukup ; B Baik ; A Sangat baik

Perangkat penilaian ketiga ranah ini seperti pada tabel di bawah ini

Ranah Kognitif No Nama Ketepatan

jawaban Tes Akhir Ranah

Psikomotorik Ranah Afektif

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

SOAL TANTANGAN (PENGAYAAN) Mana yang lebih jauh? (http://102fm-itb.org/2008/05/mana-yang-lebih-jauh/) Di antara ketiga gambar posisi lubang pada menara air berikut, manakah yang jarak pancaran airnya paling jauh? (apakah A, B, atau C?)

Nah, sekarang di antara kedua gambar posisi lubang pada menara air berikut, manakah yang jarak pancaran airnya paling jauh? (D atau E?)

Copyleft Fisikawan Muda pada 4 Mei 2008 pukul 16:20 dalam kategori Mekanika Klasik.




A. Tujuan Pembelajaran 1. Siswa dapat menjelaskan Hukum Pascal mengenai fluida. 2. Siswa dapat menerapkan Hukum Pascal dalam hidup sehari-hari.

B. Materi Pembelajaran FLUIDA STATIS : Hukum Pascal 1. Hukum Pascal

1.1 Perumusan Hukum Pascal 1.2 Penerapan Hukum Pascal pada peralatan sehari-hari

2. Materi Pengayaan 2.1 Memberikan artikel pengayaan mengenai Ilmu fisika pada permainan di Dufan (Dunia

Fantasi)

C. Metode Pembelajaran Model : Cooperatif tipe NHT (Number Head Together) Metode : Demonstrasi, Kontekstual

D. Pengalaman Belajar Siswa Langkah-langkah Pengalaman Belajar Siswa

Alokasi waktu


- Mengulangi kembali tentang konsep tekanan hidrostatis dan tekanan atmosfir - Mengelompok secara heterogen

20

2 Kegiatan Inti - Memperhatikan penjelasan guru tentang Hukum Pascal - Berdiskusi sesama teman kelompok tentang penerapan Hukum Pascal - Memberitahukan jawaban diskusi kelompok di hadapan seluruh kelas

50

3 Kegiatan Penutup

- Membuat kesimpulan dari pengertian yang diperoleh pada saat pembelajaran - Bertanya hal-hal yang belum dimengerti - Menjawab pertanyaan yang diberikan oleh guru - Merasa tertarik untuk membaca artikel pengayaan mengenai tekanan atmosfir Venus

20

Mata Pelajaran : FISIKA Kelas / Program : XI / IPA Semester : Genapl Standar Kompetensi : 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu

(yaitu : benda tegar dan fluida) dalam menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari


Indikator : 1. Menjelaskan Hukum Pascal mengenai fluida 2. Menerapkan Hukum Pascal dalam hidup sehari-hari Alokasi Waktu : 2 jam pelajaran (1 pertemuan).



Pendahuluan (20)



3

1.2 Orientasi Memperlihatkan dongkrak mobil (membiarkan siswa menebak benda apa itu)

Memperhatikan gambar yang disajikan guru

1

1.3 Apersepsi Memberitahu bahwa yang akan dibahas sekarang masih tentang fluida (di dalam dongkrak mobil ada minyak), yaitu Hukum Pascal.


3

1.4 Motivasi Menjelaskan bahwa materi yang akan dipelajari akan membuat siswa mengerti tentang : - Cara kerja dongkrak mobil - Cara kerja pompa hidrolik lainnya


5

1.5 Pemberian Acuan

Digambarkan kembali peta konsep tentang fluida, baik fluida statis maupun fluida dinamis beserta sub-bagiannya Memberitahukan bahwa bagian yang akan dipelajari pada hari ini adalah tentang Hukum Pascal


5


Guru membagi kelompok secara heterogen sesuai catatan yang sudah disiapkan sebelumnya (6 kelompok @ 6 orang). Setiap orang dalam kelompok diberi nomor 1 sampai 6. Guru memberi arahan bahwa pertemuan inipun memakai metode NHT .


3

2 Kegiatan Inti (50)

Guru bertanya (pertanyaan 1) bagaimana rumus tekanan yang sudah dipelajari dan memanggil siswa nomor 1

Siswa dengan nomor urut 1 dalam setiap kelompok berdiri dan mejawab!

Guru bertanya (pertanyaan 2) apa satuan dari tekanan dan memanggil siswa nomor 3


2.1 Mengulang kembali pelajaran lalu

Guru bertanya (pertanyaan 3) apa rumus dari tekanan hidrostatis dan memanggil siswa nomor 4


10

2.2 Demonstra-si

Seorang siswa disuruh duduk di atas meja, lalu dongkrak mobil dipasang di bawah meja dan meja diangkat. 3 orang siswa duduk dan demonstrasi diulangi dengan meminta siswa yang mendongkrak. (Demonstrasi bisa diulangi dengan menambah jumlah siswa yang duduk pada meja)

Siswa memperhatikan demonstrasi yang dilakukan

TAHAPAN Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi waktu Guru mengeluarkan 2 buah suntikan (besar

dankecil) yang telah dihubungkan dengan suatu selang. Membagikan ke siswa dan meminta untuk menekan suntikan yang besar dan yang kecil. Yang mana yang lebih ringan jika di tekan?

Siswa memperhatikan demonstrasi yang dilakukan

Ada satu prinsip yang sama di kedua demonstrasi tersebut. Diskusikan prinsip apa yang sama? Yang menjawab adalah siswa dengan nomor urut 4. Jawab : Dengan tenaga kecil dapat menggerakkan yang berat/besar

Siswa berdiskusi dan siswa dengan nomor urut 4 memberikan jawaban.

2.2 Diskusi kelompok untuk masuk pembahasan inti

Guru membagikan LKS pada setiap siswa dan siswa mengisi LKS tersebut secara berkelompok dengan penekanan bahwa setiap siswa dalam kelompok itu harus mengerti jawaban yang diberikan. Guru memperhatikan dan membimbing setiap kelompok yang mendapat kesulitan dalam menjawab pertanyaan di LKS.

Berdiskusi secara kelompok untuk mengisi LKS dengan pengarahan dan bimbingan guru

10

2.3 Pembahas-an Inti tentang Hukum Pascal

Guru menggambarkan pola pompa hidrolik sederhana dan menerapkan Hukum Pascal pada pompa tersebut!

10

2.4 Contoh soal

Guru bertanya (pertanyaan 5). Jika diberikan tekanan sebesar 1,5 Pascal pada piston kecil (r = 5 cm), maka berapa tekanan pada piston besar (r = 20 cm)? (oleh siswa nomor 3). Guru bertanya (pertanyaan 6). Jika diberikan gaya sebesar 20 N pada piston kecil ( r=5cm), maka berapa besar gaya pada piston besar (r=20 cm)? Kelompok berdiskusi dan nomor urut 1 menjawab

Siswa dengan nomor urut 3 dalam setiap kelompok berdiri dan mejawab! Siswa berdiskusi dalam kelompok dan mencoba menjawab pertanyaan guru (oleh siswa no. 1)

10

2.5 Aplikasi sehari-hari tekanan atmosfir

Guru bertanya (pertanyaan 7) Diskusikan peralatan apa saja yang memakai Hukum Pascal! Kemudian dijawab oleh nomor urut 4

Siswa berdiskusi dalam kelompok dan mencoba menjawab pertanyaan guru (oleh siswa no. 4)

10

3 Kegiatan

Penutup (20)

3.1 Tanya jawab

Siswa diberi kesempatan untuk bertanya atau mengemukakan pendapat

Siswa bertanya 3


Guru menuntun siswa untuk membuat kesimpulan

Siswa membuat kesimpulan sendiri-sendiri tentang apa yang telah dipelajarinya 2 orang siswa membacakan hasil kesimpulannya

3

3.3 Quiz untuk mengulang

Guru memberikan pertanyaan untuk mengulangi pelajaran (Soal Quiz)

Siswa menjawab di kertas selembar

8

TAHAPAN Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Alokasi waktu pertanyaan

3.4 Penyampai-an materi yang akan datang

Guru menyampaikan bahwa pertemuan yang akan datang akan mengadakan ulangan mengenai : Tekanan hidrostatis, Tekanan Atmosfir dan Hukum Pascal. Meminta supa Siswa belajar di rumah.

1

3.5 Tugas Mandiri

Siswa diminta mempelajari ulang soal-soal quiz yang telah diberikan di setiap pembelajaran

1

3.6 Pengayaan Guru memberikan artikel pengayaan tentang ilmu Fisika pada permainan di Dufan (dunia Fantasi)

1


Guru memberikan PR yang berisi soal-soal Hukum Pascal

1

3.8 Akhir pertemuan


1

F. Sumber Belajar dan Sarana

1. Buku Fisika Kelas XI, Sri Handayani BSE, 2009, 2. Sarana pembelajaran : Dongkrak mobil, 2 suntikan terhubung selang, LKS

G. Penilaian Pada pembelajaran ini akan diukur 3 aspek penilaian, yaitu aspek kognitif, aspek psikomotorik dan aspek afektif. Perangkat Penilaian Kognitif Aspek Kognitif akan diambil dari 2 nilai, yaitu :


2. Nilai Tes Akhir Pembelajaran, yang diberikan setelah kegiatan inti pembelajaran berlangsung. 1. Tuliskan Perumusan Hukum Pascal pada pompa Hidrolik ! 2. Jika diberikan tekanan sebesar 5 Pa pada piston kecil (r = 10 cm), maka berapa tekanan pada

piston besar (r = 50 cm)? 3. Jika diberikan gaya sebesar 50 N pada piston kecil (r = 10 cm), maka berapa tekanan pada

piston besar (r = 50 cm)? 4. Jika diberikan gaya sebesar 20 N pada piston kecil (r = 10 cm), maka berapa gaya pada piston

besar (r = 50 cm)?

Perangkat penilaian Psikomotorik Pada pembelajaran ini, penilaian psikomotorik diberikan dengan memperhatikan :

1. Presentasi siswa (kecakapan berbicara dan kemampuan menerangkan jawaban) 2. Keaktifan siswa dalam diskusi D 40 50 ; C 50 60 ; B 60 80 ; A 80 - 100

Perangkat Penilaian Afektif Faktor-faktor yang diperhatikan adalah : Keterangan :

1. Sikap di kelas 2. Keaktifan dalam menjawab pertanyaan atau bertanya 3. Kemampuan mengemukakan pendapat 4. Kerjasama dengan rekan yang lain E Sangat kurang ; D Kurang ; C Cukup ; B Baik ; A Sangat baik

Perangkat penilaian ketiga ranah ini seperti pada tabel di bawah ini Ranah Kognitif

No Nama Ketepatan jawaban Tes Akhir

Ranah Psikomotorik Ranah Afektif

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

LKS FLUIDA STATIS 2 HUKUM PASCAL

6. Ingat-ingatlah demonstrasi yang baru dilakukan oleh gurumu di depan kelas :

Demonstrasi dongkrak mobil

Demonstrasi 2 suntikan

Tuliskan kesimpulan dari demonstrasi tersebut ! ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

7. Kesimpulan tersebut adalah salah satu penerapan dari Hukum Pascal yang ditemukan oleh Blaise Pascal, yang bunyinya sebagai berikut :

tekanan yang diberikan pada cairan dalam suatu tempat tertutup akan diteruskan sama besar ke setiap bagian fluida dan dinding wadah.

Jadi Pascal ingin mengatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida tidak akan berkurang, tetapi bahkan setiap permukaan fluida itu memiliki tekanan tersebut.

Kalau begitu, menurutmu apakah yang berubah jika tekanan tidak berubah ?

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

8. Jika kita memiliki dua buah sumur yang berhubungan dan memiliki luas penampang yang berbeda seperti gambar di bawah ini (ini adalah gambar pompa hidrolik) :

Dengan persamaan di atas, menurutmu jika luas penampang A lebih besar daripada luas penampang B, maka yang mana yang lebih ringan/lebih mudah untuk ditekan ?

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

9. Coba kamu kerjakan soal di bawah ini dengan menggunakan rumus di atas :

a. Jika diberikan tekanan sebesar 1,5 Pascal pada piston kecil (r = 5 cm), maka berapa tekanan pada piston besar (r = 20 cm)?

b. Jika diberikan gaya sebesar 20 N pada piston kecil ( r =5cm), maka berapa besar gaya pada piston besar (r=20 cm)?

c. Jika piston kecil diubah sehingga menjadi berdiameter 10 cm dengan besar gaya yang bekerja tetap, yaitu 20 N, berapakah bersar gaya pada piston yang besar ?

Tekanan yang diterima oleh sumur A akan sama besar dengan tekanan yang diterima oleh sumur B, atau secar matematis ditulis : A B

PA

PB Fluida

10. Berikut ini adalah contoh penerapan Hukum Pascal pada peralatan yang dipakai sehari-hari :

Dongkrak mobil Pengangkat mobil Cobalah cari peralatan-peralatan lainnya yang menggunakan hukum Pascal ! ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________


BAHAN AJAR

FISIKA XI IPA KD 8.2 Mata Pelajaran : Fisika Kelas/ Semester : XI/2 Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan

masalah Kompetensi Dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statick dan dinamik serta

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari I. FLUIDA STATIS A. TEKANAN

dengan ; P = tekanan pada benda (Pa) F = gaya (N) A = luas penampang (m2)

B. TEKANAN HIDROSTATIS

dengan ; P = tekanan pada benda (Pa) = massa jenis fluida (Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman dari permukaan (m)

C. HUKUM PASCAL

dengan ;

F1 = gaya 1 (N) A1 = luas penampang 1 (m2) F2 = gaya 2 (N) A2 = luas penampang 2 (m2)

D. HUKUM ARCHIMEDES Dengan ;

FA = gaya ke atas (N) = massa jenis fluida ( Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) V = volume benda yang tercelup dalam fluida (m3)

Berat benda di air = berat benda di udara gaya ke atas 1. Benda tenggelam w > FA , dan b > f 2. Benda melayang w = FA , dan b = f

AFP =

hgP r=

2

2

1

1

AF

AF

=F1 F2 A1 A2

VgF A r=

V

Q

P

10 cm 5 cm

SOAL LATIHAN

3. Benda terapung w < FA , dan b < f

E. TEGANGAN PERMUKAAN

dengan : = tegangan permukaan (N/m) F = gaya yang bekerja (N) = panjang permukaan (m) Tegangan Permukaan pada Kawat Berbentuk U

F. KAPILARITAS

Adalah gejala naik turunnya zat cair dalam pipa kapiler(pipa pembuluh). dengan : h = kenaikan atau penurunan zat cair dalam pipa kapiler (m) = tegangan permukaan (N/m) = sudut kontak antara permukaan dengan dinding bejana

= massa jenis zat cair ( Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) r = jari-jari pipa kapiler (m) G. VISKOSITAS

dengan : F = gaya viskositas (N) = koefisien viskositas (pa.s) A = luas permukaan papan (m2) v = kecepatan aliran (m/s) = tebal lapisan fluida (m)

H. TEOREMA STOKES dengan : Fs = gaya hambatan (N) = koefisien viskositas (pa.s) v = kecepatan aliran (m/s) r = jari-jari bola (m)

A. Pilihlah Jawaban yang paling benar 1. Dimensi sistem SI, satuan tekanan dinyatakan dalam .

A. atm D. N m-1 B. N m-2 E. cmHg C. Torr

2. Titik P,Q, R, S, dan T berada dalam zat cair pada tabung yang disusun seperti pada gambar. Titik yang memiliki tekanan palingbesar adalah ....

a. P b. Q c. R d. S e. T

l

F=g

l2F

=g

rgh

..cos.2

rqg

=

l

nh AF =

hnprFS 6=

g q

h

l

Q B A

P

3. Kedalam pipa U dimasukkan air, kemudian fluida sehingga terjadi perbedaan ketinggian permukaan dalam pipa tersebut ( lihat gambar ). Jika massa jenis air 1 g cm-3, massa jenis fluida tersebut adalah....

a. 0,3 g cm-3 b. 0,7 g cm-3 c. 1,0 g cm-3 d. 1,2 g cm-3 e. 1,4 g cm-3

4. Pipa kaca berisi udara dengan ujung atas pipa tertutup dan ujung bawah pipa tertutup oleh raksa yang tingginya 15 cm. Jika tekanan udara di luar 76 cmHg, maka tekanan udara di dalam pipa adalah ....

a. 0 cmHg b. 76 cmHg b. 15 cmHg e. 91 cmHg c. 61 cmHg 5. Sejumlah gas menempati bola gelas yang dihubungkan dengan pipa U berisi air raksa. Jika selisih permukaan antara

kedua kaki adalah h dan tekanan udara luar o , maka tekanan gas dalam bola gas adalah .... a. o cmHg b. (o + gh) cmHg c. (o - gh) cmHg d. (o + h) cmHg e. gh cmHg 6. Dalam ruang tertutup, tekanan zat cair akan diteruskan kesegala arah sama rata. Pernyataan ini merupakan pernyataan

dari .... a. hukum Pascal b. hukum Archimedes c. hukum Kontinuitas d. hukum Bernoulli e. teorema Stokes 7. Perhatikan gambar berikut! Jika luas penampang A = 20 cm2 dan luas penampang B = 80 cm2 sedangkan

massa P = 1 Kg, maka massa Q adalah .. a. 0,5 Kg b. 1 Kg c. 4 Kg d. 6 Kg e. 8 Kg 8. Sebuah botol berisi minyak tanah ( = 0,8 g.cm-3) sedemikian sehingga permukaannya di dalam leher berada 1 cm di

bawah bibir botol. Penampang dalam dasar botol dan leher berturut-turut bergaris tengah 8 cm dan 2 cm. Tinggi botol seluruhnya 27 cm. Besar gaya yang bekerja pada dasar botol adalah .... a. 1,024 N b. 10,24 N c. 102,4 N d. 1024 N e. 10240 N

9. Dua buah pipa melalui sebuah bejana yang tertutup. Penampang pipa yang satu 200 cm2 dan tingginya 6 dm. Pipa yang lain berpenampang 2,5 cm2, sangat panjang.Dalam pipa yang pertama dimasukkan minyak tanah ( = 0,8 g.cm-3) sehingga pipa lebar itu penuh. Bila pada pipa lebar itu ditempatkan sebuah penghisap yang ditekan dengan gaya 300 N. Tinggi minyak tanah dalam pipa yang kecil di atas bak adalah....

a. 2,3 m b. 4,6 m c. 2,3 cm d. 4,6 cm e. 2,3 dm

10. Sebuah bejana berhubungan berisi air dan air raksa ( = 13,6 g.cm-3). Bila penampang bejana dimana-mana 5 cm2 , berapa volume alkohol ( = 0,8 g.cm-3) harus dituangkan di atas air raksa supaya permukaan air naik 1 cm adalah .... a. 1,70 cm3 b. 170 cm3 c. 17,0 cm3 d. 0,17 cm3 e. 1700 cm3

udara

15 cm raksa

SILABUS Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Semester : XI/2 Standar Kompetensi: 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah

Kompetensi Dasar Materi Pembelajaran

Kegiatan Pembelajaran Indikator Penilaian Alokasi Waktu

Sumber/ Bahan/Alat

2.2 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statick dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Fluida statik

Menerapkan konsep tekanan hidrostatis, prinsip hukum Archimedes dan hukum Pascall melalui percobaan

Melakukan percobaan tentang tegangan permukaan, kapilaritas, dan gesekan fluida

Mendiskusikan penerapan kosep dan prisip fluida statis dalam pemecahan masalah

Membuat alat peraga atau demonstrasi penerapan hukum Archimedes dan/atau hukum Pascall secara berkelompok

Memformulasikan hukum dasar fluida statik

Menerapkan hukum dasar fluida statik pada masalah fisika sehari-hari

Penilaian kinerja (sikap dan praktik), hasil karya (produk), tes tertulis

6 jam Sumber: Buku Fisika yang relevan

Bahan: lembar kerja, hasil kerja siswa, bahan presentasi

Alat: hidrometer, gelas ukur, neraca, media presentasi


Lks Fluida Statis

Documents

Transcript of Lks Fluida Statis