BAB I

PENDAHULUAN

(Margin kiri,atas (4), bawah kanan (3) diberi no halaman untuk yang ada kata BAB penomoran ditulis pd

bagian bawah tepat ditengah untuk yg tdk ada kata BAB penomoran di sebelah pojok kanan atas

A. Latar Belakang ( point A,B,C dst 7 spasi dr margin kiri)

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 menempati ruang, melarutkan zat, dan berpindah dari tempat yang tinggi ke tempat

yang rendah. Seperti prinsip Bernoulli yang berbunyi “jumlah energi pada suatu titik di dalam

suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang

sama”. Oleh sebab itu, kita akan membuktikan prinsip tersebut dengan cara mengalirkan air

melewati lubang-lubang yang telah dibuat sedemikian rupa, agar bisa membuktikan hukum

Bernoulli tersebut.

Hukum Bernoulli juga berhubungan dengan teorema torriceli, (Salah satu penerapan dari

Prinsip bernoulli adalah Torriceli (Tangki berlubang). dimana sebuah air yang ditempatkan dalam

sebuah wadah terbuka dan di sisi bagian samping terdapat lubang setinggi (h), maka air akan

menyembuh sejauh ketinggian tersebut. Namun teorema torricelli hanya berlaku jika permukaan

wadah terbuka.(kalimat terakhir menggantung mohon diperjelas)

B. RumusanMasalah

1. Apakah (?)

2. Apakah ada hubungan antara Teorema Torricelli dengan rumusan debit air?

C. Tujuan

1. Mahasiswa dapat menguasai materi tentang fluida dinamis

2. Mahasiswa dapat mengetahui tentang Teorema Torricelli

3. Mahasiswa dapat menghitung kecepatan air dan membandingkan dengan Teorema Torricelli

4. Mahasiswa dapat menerapkan konsep tentang Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari –

hari

D. Hipotesis

1. Adanya hubungan antara Teorema Torrecelli dengan rumusan debit air

2. Kecepatan air yang mengalir berbanding lurus dengan kecepatan pada Teorema Torrecelli

BAB II

A. Dasar Teori ( Gunakan footnote jgn innote)

Suatu fluida (fluid) adalah suatu zat yang dapat mengalir. Contoh dari fluida

ialah zat cair dan gas. Salah satu cara untuk menjelaskan gerak suatu fluida adalah

dengan membagi-bagi fluida tersebut menjadi elemen - elemen volume yang sangat kecil,

yang dapat dinamakan partikel-partikel fluida. Agar mudah menjelaskan gaya yang

beraksi pada suatu fluida dangan menentukan tekanan (P), yang didefinisikan sebagai

besarnya gaya normal persatuan luas permukaan. Tekanan ditransmisikan kepada batas-

batas padat (solid boundaries) atau melalui bagian-bagian yang sebarang dari fluida di

dalam arah tegak-lurus kepada batas-batas atau bagian-bagian di setiap titik. Tekanan

adalah suatu kuantitas skalar. Suatu fluida yang mengalami tekanan akan mengarahkan

sebuah gaya pada setiap permukaan yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Massa jenis

dari suatu fluida homogen (massanya dibagi volumenya). Dapat bergantung pada banyak

faktor, seperti temperatur fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida tersebut. Untuk

zat cair maka massa jenis sangat sedikit berubah pada jangkauan tekanan dan temperatur

yang lebar, maka massa jenis tersebut dapat dikatakan sebagai konstanta. (Halliday, 1985

: 553-578)

Tiga keadaan umum, atau fase dari suatu materi dapat berwujud padat, cair, atau

gas. Benda padat mempertahankkan bentuk dan ukuran yang tetap, bahkkan jika sebuah

gaya diberikkan pada sebuah benda padat benda tersebut tidak langsung berubah bentuk

dan volumenya. Benda cair tidak mempertahanan bentuk yang tetap melainkan

mengambil bentuk yang ditempatinya, benda cair tiidak langsung dapat ditekan dan

perubahan volume cukup sangat signifikan terjadi jika diberikan gaya yang besar. Gas

tidak memiilikki bentuk atau volume yang tetap dan akan menyebar untuk memenuhi

tempatnya. Karena zat cair dan gas tidakk mempertahankan bentuk yang tetap, maka

keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir, oleh karenanya zat cair dan gas

dikatakan sebagai zat yang dapat mengalir sedangkan zat padat tidak. Zat cair dan zat gas

sering disebut sebagai fluida atau zat alir. (Sutrino, 200 : 2008 )

Massa jenis Besi dikatakan “lebih berat” dari kayu. Hal tersebut belum tentu

benar, karena satu batang kayu yang besar lebih berat dari sebuah paku besi. Seharusnya

adalah besi lebih rapat dari kayu. Massa jenis (density), sebuah benda didefinisikan

sebagai massa per satuan volume. Dengan m adalah massa benda dan V merupakan

volumenya. ( Giancoli, 2001 : 325 ) (kurang relevan dengan judul)

Fluida dinamis adalah fluida yang mengalami perpindahan bagian-bagiannya.

Pokok-pokok bahasan yang berkaitan dengan fluida bergerak, antara lain, viskositas,

persamaan kontinuitas, hukum Bernoulli yang membahas tekanan pada fluida yang

bergerak, dan penerapan hukum Bernoulli.

Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya

gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, makin sulit suatu fluida

mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Viskositas zat

cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas

(ᵑ)Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m atau pascal sekon (Pa s). (kurang

relevan dengan judul)

Hukum Kontinuitas adalah apabila suatu fluida mengalir dalam sebuah pipa

dengan luas penampang A dan kecepatan aliran fluidanya v, maka banyaknya fluida

(volume) yang mengalir melalui penampang tersebut tiap satuan waktu dinamakan debit.

Dalam persamaan debit dinyatakan sebagai berikut :

Q = Av dan Q= Vt (turunkan persamaannya)

Dengan keterangan :

Q = debit aliran fluida (m3/s)

V = volume fluida yang mengalir (m3)

t = kecepatan aliran fluida (m/s)

Persamaan bernoulli adalah sebuah hubungan fundamental di dalam mekanika

fluida. Seperti semua persamaan di dalam mekanika fluida maka persamaan Bernoulli

tersebut bukanlah sebuah prinsip yang baru akan tetapi dapat diturunkan dari hukum-

hukum dasar mekanika Newton, penurunan dari teorema kerja-tenaga, karena persamaan

Bernoulli tersebut pada pokoknya adalah sebuah pernyataan teorema kerja-tenaga untuk

aliran fluida. ( Halliday, 1985 : 584 )

Rumus Bernoulli adalah sebagai berikut :

P+ ρgh + ½ ρv2 = konstan

dimana p adalah tekanan setempat di dalam cairan yang mengalir, ρ ialah massa jenis

cairan itu, v adalah kecepatan air, g adalah gravitasi, dan h adalah tinggi tempat terhadap

permukaan acuan yang dipilih. (Soedojo, 2004 : 39 )

Tekanan fluida di tempat yang kecepatannya besar lebih kecil daripada tekanan

fluida di tempat yang kecepatannya kecil. Terdapat dua kasus istimewa berkenaan dengan

persamaan Bernoulli :

1. Fluida diam atau tidak mengalir (v1=v2=0)

Persamaan ini menyatakan tekanan hidrostatis dalam zat cair pada kedalaman

tertentu.

P1-P2 = ρ g (h2-h1) (turunkan persamaannya)

Dengan keterangan :

P1 dan p2 = tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m2)

H1 dan h2 = tinggi tempat 1 dan 2 (m)

ρ = massa jenis fluida (kg/m3)

g= percepatan gravitasi (m/s2)

2. Fluida mengalir pada pipa horizontal (h1=h2=h)

Persamaan ini menyatakan jika v2 > v1, maka p1>p2 yang berarti jika kecepatan aliran

fluida disuatu tempat besar maka tekanan fluida ditempat tersebut kecil dan berlaku

sebaliknya.

P1-P2= ½ ρ(v22-v12) (turunkan persamaannya)

Dengan keterangan :

P1 dan P2 = tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m2)

V1 dan v2 = kecepatan pada 1 dan 2 (m)

Ρ = massa jenis fluida (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

Persamaan Bernoulli dapat

diterapkan pada banyak situasi praktis.

Salah satunya adalah mengitung

kecepatan (v1) cairan yang mengalir

keluar dari keran yang terletak di dasar sebuah tangki atau reservoir. Gbr. 10-23. Kita

memilih titik 2 untuk persamaan :

P2+ ½ ρv22+ ρgy2 = P1+ ½ ρv1

2+ ρgy1 (turunkan persamaannya)

Berupa sebuah titik pada permukaan atas cairan didalam tangki. Dengan mengasumsikan

bahwa garis tengah tangki jauh lebih besar daripada garis tengah lubang keran, v2 akan

bernilai mendekati nol. Titik 1 (mulut keran) dan titik 2 (permukaan atas cairan) terbuka

ke udara bebas (atmosfir), sehingga tekanan di kedua titik ini sama dengan tekanan

atmosfir : P1=P2 maka, persamaan Bernoulli akan tersederhanakan menjadi :

½ ρv22+ ρgy2 = P1+ ½ ρv1

2 (turunkan persamaannya)

Atau

v1 = √2g ( y2− y1) (turunkan persamaannya)

hal ini dikenal sebagai Teorema Torrecelli. (Giancoli, 2005 : 347)

B. Alat dan Bahan

Alat :

1. Soldier

2. Lakban hitam

3. Mistar

4. Jangka

Bahan :

1. Pipa Paralon

2. Tutup Pipa Paralon

3. Lakban

4. Air secukupnya

C. Langkah Kerja

C.1. Prosedur Pembuatan Alat

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Beri tanda pada pipa paralon untuk dilubangi dengan menggunakan jangka,

dibuat tiga tanda dengan ketinggian yang berbeda.

3. Lubangi paralon pada tempat yang sudah diberi tanda dengan menggunkan

soldier.

4. Tutp salah satu lubang pipa paralon menggunakan penutup paralon.

5. Jika pipa paralon sudah dilubangi, tutup lubang menggunakan lakban.

C.2. Prosedur pemakaian

1. Siapkan alat peraga

2. Cek tetrlebih dahulu alat peraga yang akan digunakan, pastikan lakban

menutupi lubang

3. Isi pipa paralon dengan air secukupnya

4. Buka lakban yang menutupi lubang pertama dengan ketinggian paling tinggi

5. Catat waktu yang dibutuhkan air sehingga tidak keluar lagi dari pipa atau

sampai batas air tidak keluar lagi dari pipa.

6. Lakukan langkah 4 dan 5 pada lubang kedua dan ketiga.

(terlalu menjorok kedalam)

D. Pembahasan project berdasarkan konsep fisika

BAB III

A. Kesimpulan

Berdasarkan alat peraga yang telah kami buat, dapat disimpulkan bahwa :

1. Fluida Dinamis adalah fluida yang mengalami perpindahan bagian- bagiannya. Pokok-

pokok bahasan yang berkaitan dengan fluida bergerak, antara lain, viskositas, persamaan

kontinuitas, hukum Bernoulli yang membahas tekanan pada fluida yang bergerak, dan

penerapan hukum Bernoulli.

2. Teorema Torrecelli merupakan salah satu penerapan konsep Bernoulli.

3. Kecepatan air yang keluar dari tangki sama dengan atau mendekati dengan penerapan

Teorema Torrecelli.

4. Pengaplikasian Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari – hari dapat dijumpai pada

pesawat terbang, Teorema Torricelli, bola baseball, dan aliran darah.

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA PRINSIP DAN APLIKASI JILID I. Jakarta : Erlangga.

Giancoli, Douglas C. 2005. FISIKA PRINSIP DAN APLIKASI EDISI 7 JILID 1. Jakarta : Erlangga.

Halliday, David., dan Robert Resnick. 1985. FISIKA EDISI KETIGA. Jakarta : Erlangga.

Soedojo, Peter. 2004. FISIKA DASAR. Yogyakarta : C.V Andi Offset

Sutrisno., dan Sitti Ahmiarti. 2007. FISIKA DASAR I (MEKANIKA, FLUIDA, DAN GELOMBANG).

Jakarta : UIN Jakarta Press.

Fani Yayuk Supomo. 2015. DINAMIKA FLUIDA. Diambil dari :

http://fani_ts.staff.gunadarma.ac.id/downloads/files/36455/Dinamika+Fluida_pertemuan5.ppt. (13

November 2015, pukul 21.16 WIB)

Hambali Al-Gebra. 2015. PENERAPAN HUKUM BERNOULLI. Diambil dari :

https://www.academia.edu/4906161/Penerapan_Hukum_Bernoulli-Perhatikanlah_Gambar. (13

November 2015, pukul 21.34 WIB)

Rizky Fauzan. 2015. FLUIDA DINAMIS. Diambil dari :

https://www.academia.edu/7387722/Fluida_Dinamis. (13 November 2015, pukul 21.23 WIB)