KETENTUAN MENGIKUTI PELAJARAN FISIKA : ^_^

1. ADA BUKU CATATAN & BUKU LATIHAN/PR

2. BUKU DISAMPUL DENGAN KERTAS EMAS / ASTURO / KARTON

WARNA UNGU

3. PENAMPILAN COVER DEPAN BUKU SEPERTI GAMBAR BERIKUT :

CONTOH :

4. KERAPIHAN AKAN DINILAI

5. TUGAS AKHIR SEMESTER, MEMBUAT POWER POINT (PPT) DARI

SEMUA CATATAN YANG PERNAH DIBERIKAN, SECARA

BERKELOMPOK (DAFTAR KELOMPOK TERLAMPIR)

1

YULIA SARI FAUZIAH

X TKJ

BUKU LATIHAN

PEMBAGIAN KELOMPOK KELAS XI

KELOMPOK 1 KELOMPOK 21. Alvin Fauzan 1. Andre Putra H2. Ari Raharjo 2. Siti Masrokhah3. Irvian Hutama 3. Fahrul 4. Nur Utami 4. Viviyana

KELOMPOK 3 KELOMPOK 4 1. Pandi Akhmad 1. Shelly N2. Anggi P 2. Eko Deddy3. Fajar Erriyanto 3. Maulana Malik4. Riana Puspita S 4. M. Achrifan

KELOMPOK 5 KELOMPOK 61. Siti Yuni 1. Anggrita2. Arif Afrizal 2. Deni Setiawan3. Irlan A 3. Fajar Nur I4. Putra Yandika

KELOMPOK 7 KELOMPOK 81. Indra Permana 1. Taufik Hidayat2. Yulianto Catur 2. Nugroho Catur3. M. Hafizh 3. Nilam Sania

2

MATERI YANG AKAN DIPELAJARI PADA SEMESTER 3 :

1. FLUIDA

2. SUHU DAN KALOR

3. TERMODINAMIKA

FLUIDA

Kompetisi Dasar :1. Memahami hukum-hukum tentang fluida statik dan dinamik2. Menerapkan hukum-hukum fluida statik dan dinamik dalam

kehidupan sehari-hari

1. Memahami hukum – hukum tentang fluida statik dan dinamik

Fluida dikelompokkan menjadi 2 yaitu1) Fluida Statik

A. Tekanan a) Tekanan Hidrostatisb) Tekanan mutlak/absolute

B. Hukum-hukum fluida statisa) Hukum Utama Hidrostatisb) Hukum Pascalc) Hukum Archimedes

C. Tegangan Permukaan D. KapilaritasE. Viskositas

a) Hukum Stokes2) Fluida dinamis (fluida ideal)

A. Persamaan KontinuitasB. Persamaan Bernoulli

PEMBAHASAN MATERI

Fluida adalah zat yang dapat mengalir diantaranya adalah zat cair dan gas

Fluida statik yang mempelajari fluida diamFluida dinamik yang mempelajari fluida bergerak

A. TEKANANAdalah gaya yang bekerja pada suatu benda tiap satuan luas benda itu

Rumus : P =

3

Keterangan :P : Tekanan pada benda …. (Pa = N/m2)F : Gaya ….. N A : Luas permukaan benda yang mendapat gaya …. m2

(1 bar = 76 cmHg = 1,01 . 10-5 Pa)

a)Tekanan HidrostatisAdalah tekanan pada fluida tak bergerak yang diakibatkan oleh adanya gravitasi.

Contoh : ketika kita menyelam pada kedalaman h dibawah permukaan air, maka telinga kita akan terasa lebih sakit, dibandingkan jika berada di dekat permukaan. Hal ini terjadi karena makin menuju ke bawah, berat fluida akan makin bertambah sehingga menyebabkan tekanan yang bekerja pada telinga juga makin besar.

Rumus : Ph = . g . h

Keterangan :Ph : Tekanan hidrostatis …… Pa = N/m2

: massa jenis … Kg/m3

g : percepatan gravitasi …… m/s2

g = 10 m/s2

h : kedalaman …. m

Contoh soal :1) Sebuah kapal selam, menyelam hingga kedalaman 200

m dibawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut 103

Kg/m3 dan tekanan udara di permukaan laut diabaikan. Berapakah besar tekanan yang dialami oleh dinding kapala selam ?(2 x 106 N/m2)Diketahui :

Ditanya :

Jawab :

4

2) Seorang penyelam menyelam ke bawah permukaan laut dan menggunakan alat yang mampu menahan tekanan 500.000 N/m2. Jika massa jenis air laut 103 Kg/m3, berapakah kedalaman maksimum yang dapat dijangkau penyelam tersebut ?(50 m)

Phg h

Diketahui :

Ditanya :

Jawab :

Soal : LKS hal 14 No. 14 LKS Hal 14 No. 1 LKS hal 15 No. 7

b) Tekanan mutlak / absolut

B.HUKUM-HUKUM FLUIDA STATIS

a) Hukum Utama Hidrostatis (HUH)

Menyatakan bahwa :“Semua titik yang terletak pada satu bidang datar dalam satu zat cair memiliki tekanan yang sama”

5

•

•

Patm

Ph

h

Rumus :

Pabsolut = Patmosfer + Phidrostatis

gh

Gambar

PA = PB = PC

Penerapan hukum utama hidrostatis untuk menentukan massa jenis zat cair dengan menggunakan pipa U

Keterangan Gambar :

RUMUS :

P1 = P2

g h1 = g h2

h1 = h2

Keterangan :

: massa jenis zat cair kaki I …. Kg/m3

: massa jenis zat cair kaki II …. Kg/m3

h1 : tinggi permukaan zat cair kaki I …… meterh2 : tinggi permukaan zat cair kaki II ….. meter

Contoh soal :1) Kedua kaki pipa U diisi air yang bermassa jenis 1,2 x 103

Kg/m3 dan diisi dengan minyak. Jika tinggi permukaan air 2 cm dan tinggi permukaan minyak 3 cm, berapakah besar massa jenis minyak tersebut ? (8 x 102 Kg/m2)Diketahui :Ditanya :

6

Kedua kaki diisin dengan larutan sejenis sehingga tinggi permukaan zat pada kedua kaki sama tinggi

Masing2 kaki diisi zat cair yang berbeda massa jenisnya yaitu >

Oleh karena tekanan hidrostatis pada kedua kaki sama besar, maka tinggi permukaan zat cair pada kaki I lebih rendah daripada tinggi permukaan zat cair pada kaki II yaitu h1 < h2

Jawab :

Latihan Soal :1. LKS FISIKA HALAMAN 13 NO. 32. LKS FISIKA HALAMAN 14 NO. 3 (ESSAY)

b) Hukum Pascall

Bunyinya :(LKS FISIKA Hal. 6)“Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata”

Contohnya : (Lihat di LKS Fisika hal 6)

Penerapan hukum pascall antara lain :

1. Rem Hidrolik2. Pompa Hidrolik3. Dongkrak hidrolik

Dongkrak hidrolik adalah dongkrak yang terdiri atas dua kaki berbentuk silinder yang dilengkapi dengan piston yang luas penampangnya berbeda.

Gambar

`

Rumus :

7

LKS Fisika Hal 6

P2

A2

F1

A1

F2

P1

Keterangan :A1 : Luas penampang piston pada kaki I

A2 : Luas penampang piston pada kaki II

F1 : Gaya tekan pada kaki I

F2 : Gaya tekan pada kaki II

P1 = P2

= F = m . g

F = m . g

Keterangan :P1 : Tekanan pada kaki piston I (N/m2)P2 : Tekanan pada kaki piston II (N/m2)F1 : Gaya tekan pada kaki piston I (N)F2 : Gaya tekan pada kaki piston II (N)A1 : Luas penampang piston pada kaki I (m2)A2 : Luas penampang piston pada kaki II (m2)m : Massa (Kg)g : Percepatan gravitasi g = 10 m/s2 (m/s2)

Contoh soal :1. Penampang kecil mempunyai luas 25 cm2 dan penampang

besar 450 cm2. Jika penampang kecil diberi gaya 50 N, maka gaya yang bekerja pada penampang besar adalah …… (900 N)

2. Sebuah dongkrak hidrolik yang mempunyai diameter piston pada kaki I dan II berturut-turut 2 cm dan 8 cm digunakan untuk mengangkat beban 1 ton. Berapakah besar gaya tekan yang diperlukan hingga beban tepat akan terangkat? (625 N)

Latihan soal :LKS FISIKA HAL. 17 No. 2 (Essay)

c) Hukum Archimedes

Bunyinya :“Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mengalami gaya tekan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan”

Benda yang dimasukkan ke dalam fluida akan mengalami tiga kemungkinan keadaan yaitu :1. Terapung

<

2. Melayang

=

3. Tenggelam

>

8

Penerapan hukum archimedes antara lain :- Kapal laut- Kapal selam- Hidrometer- Balon udara- Galangan kapal- Jebatan ponton

Rumus :Fa = Wzat cair yang dipindahkan

Fa = Error: Reference source not found Vcelup g

Keterangan :Fa : Gaya ke atas (N)Error: Reference source not found : massa jenis

fluida (Kg/m3)Vcelup : volume benda yang tercelup (m3)g : percepatan gravitasi = 10 m/s2

Contoh soal :1. Sebuah botol yang volumenya 0,5 m3 tercelup

seluruhnya ke dalam zat cair dengan massa jenis 1,5 gr/cm3. Jika percepatan gravitas 10 m/s2. Besar gaya ke atas terhadap batu oleh air adalah . . . .(7500 N)

2. Kayu berbentuk kubus yang panjang rusuknya 20 cm, mengapung di air setinggi 75% bagian. Hitung gaya angkat kubus! (20N)

Gaya apung adalah gaya berarah ke atas yang

dikerjakan fluida pada benda yang tercelup

sebagian/ seluruhnya dalam fluida.

Gaya apung adalah selisih berat benda di udara

(Wu) dengan berat benda dalam fluida (Wf).

Rumus :

Fa = Wu - Wf

Volume benda = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = Error: Reference source notfound

Contoh soal :(Lks Fisika Hal 14 No. 4) (PG)

Diket :

9

Dit :

Jwb :

Latihan soal :1. LKS FISIKA Hal 14 No. 2 (PG) Np. 2 (esay)2. LKS Fisika Hal 15 No. 9

C. Tegangan Permukaan

Tegangan Permukaan adalah besarnya gaya permukaan tiap satuan

panjang

Contoh :

(Bisa di lihat di LKS HAL 8)

- Seekor serangga yang dapat berjalan diatas permukaan air

- Sebuah silet yang mengambang diatas permukaan air

- Butiran-butiran air diatas daun keladi yang membentuk bulatan-

bulatan

- Mainan gelembung sabun

Tegangan di permukaan zat cair disebabkan adanya gaya tarik menarik

antar molekul zat cair (antar molekul yang sejenis) yang disebut gaya

kohesi.

Gaya tarik menarik antara molekul air dengan yang lainnya (antar molekul

yang tak sejenis) disebut gaya adhesi.

Apabila gaya kohesi > gaya adhesi maka permukaan zat cair tersebut

cenderung berbentuk cembung/bulatan-bulatan.

Contoh : air diatas daun keladi

Apabila gaya adhesi > gaya kohesi, maka bentuk permukaan zat cair

akan berbentuk cekung.

Contoh : air didalam gelas yang berbentuk cekungan

d

F

Keterangan : = Tegangan permukaan (N/m)

F = Gaya berat (N)

d = panjang permukaan (m)

D. Kapilaritas

10

Kapilaritas adalah naik/turunnya permukaan zat cair pada pipa

sempit (pipa kapiler) .

Kapilaritas dipengaruhi oleh gaya kohesi dan gaya adhesi

Contoh : Minyak tanah bisa naik ke atas sumbu

kompor

Rumus :

y =

Keterangan :

y = kenaikan/penurunan permukaan zat cair (m)

= tegangan permukaan (N/m)

= sudut kontak

g = percepatan gravitasi (m/s2)

r = jari-jari (m)

= massa jenis cairan (Kg/m3)

Contoh Soal :

1. Sebuah pipa kapiler yang berdiameter 6 mm ditancapkan pada zat cair yang bermassa jenis 1,2 x 103 Kg/m3 dan mempunyai tegangan permukaan 6 N/m. Jika besar sudut kemiringan permukaan zat cair di dalam pipa 60o. berapakah besar pergeseran permukaan zat cair?Diket :

Dit :

Jawab :

0 30 45 60 90

Sin 0 1

Cos 1 0

Tg 0 1

11

LATIHAN SOAL :- LKS Fisika Hal. 15 No. 10 ( = 800 Kg/m3)

- LKS Fisika Hal. 15 No. 14- LKS Fisika Hal 17 No. 3- Lks Fisika Hal 18 No. 8

E. Viskositas

Viskositas adalah kekentalan fluida yang menyatakan

besar kecilnya gesekan di dalam fluida.

Suatu benda yang dijatuhkan dalam suatu cairan pada

suatu saat akan mempunyai kecepatan konstan,

kecepatan itu disebut kecepatan terminal.

Misalnya sebuah wadah berisi zat cair dalam keadaan

diam, kemudian sebuah bola dimasukkan dan bergerak

di dalamnya, akibatnya, bola itu mengalami gaya

gesekan yang terkenal dengan hukum stokes.

Hukum stokes menerangkan “besarnya gesekan pada

bola yang bergerak relative dalam suatu fluida”

Rumus :

Ft = 6 r v : (dibaca Eta)

Keterangan :

Ft = gaya gesekan oleh zat alir (N)

= kekentalan zat cair/viskositas (N. s/m2)

r = jari-jari bola (m)

v = kecepatan relative bola terhadap zat cair (m/s)

v = ( - )

Keterangan :

v = kecepatan terminal (m/s)g = percepatan gravitasi (m/s2)r = jari-jari (m)

= koefisien viskositas (Pa.s)

= massa jenis benda (Kg/m3)

12

= massa jenis fluida (Kg/m3)

Contoh soal :1. Hitunglah kecepatan terminal sebuah bola baja =

2,7 g/cm3, r = 10 cm) yang tercelup pada tangki air

( = 1 g/cm3). = 10-3 Pa.s

Dik :

Dit :

Jawab :

Latihan soal :

- Lks Fisika Hal. 15 No 16

- Lks Fisika Hal. 16 No. 24

2. FLUIDA DINAMIS

o Didalam fluida dinamis terdapat dua macam aliran yaitu

1. Aliran Laminer

Adalah Aliran garis arus yang relative sederhana

Gambar :

2. Aliran Turbulen

Adalah Aliran yang lebih kompleks, ditandai dengan aliran berputar.

Gambar :

13

A) Persamaan Kontinuitas

Adalah Fluida mengalir dalam pipa yang luas penampangnya berbeda, memiliki

kecepatan alir yang berbeda pula.

o Persamaan Kontinuitas

Keterangan :

Q : Debit fluida (m3/s)

Rumus :

Keterangan :A1 : Luas Penampang Pipa I (m2)V1 : Kecepatan alir pipa I (m/s)A2 : Luas Penampang Pipa II (m2)V2 : Kecepatan alir pipa II (m/s)

Debit adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu

Rumus :

Keterangan :Q : Debit (m3/s)V : Volume (m3)t : Waktu (s)A : Luas Penampang (m2) v : Kecepatan Alir (m/s)

Contoh Soal :1. Sebuah kolam yang berkapasitas 40 m3 diisi dengan air

hingga penuh menggunakan pompa berkekuatan 0,25 m3/s. Berapakah lama waktu yang diperlukan ? Diket :

Dit :

14

Q1 = Q2 = Konstan

A1 . V1 = A2 . V2

Jawab :

2. Pipa berdiameter 0,2 m kecepatan alir fluidanya 10 m/s dihubungkan dengan pipa berdiameter 0,1 m. hitung kecepatan alir fluida!Dik :

Dit :

Jawab :

LATIHAN SOAL :Lks Fisika Halaman 13 N0. 2 dan 5

15

B) Persamaan Bernoulli Adalah Fluida mengalir dalam pipa dengan ketinggian yang berbeda disebabkan oleh perbedaan tekanan.

Persamaan Bernoulli

=

Gambar :

Untuk kasus aliran fluida pada lubang kecil dalam sebuah wadah, diperoleh :

16

P + v+ g h = konstan

P + v+ g h1 = P2 + v+ g h2

v2 =

Rumus :

Keterangan :v : Laju aliran kebocoran (m/s)g : Percepatan gravitasi (m/s2)h : Kedalaman kebocoran dari permukaan (m)x : Jauh pancaran dari dinding kebocoran (m)y : Tinggi kebocoran dari lantai (m)

Contoh Soal : 1.

17

v = x = 2