1. [Fluida Statis][Fluida Statis]
Kelas XI Semester 2Kelas XI Semester 2
Oleh:Oleh:
[Nur Samsudin, S.Pd.Fis][Nur Samsudin, S.Pd.Fis]
SK, KD dan IndikatorSK, KD dan Indikator
MateriMateri
SimulasiSimulasi
SoalSoal
Waktu : 4 x 45 menitWaktu : 4 x 45 menit
2. SK, KD, Ind Materi Simulasi Soal
1. Menerapkan konsep dan prinsip
mekanika klasik sistem kontinu dalam
menyelesaikan masalah
2.2 Menganalisis hukum-hukum yang
berhubungan dengan fluida statik dan
dinamik serta penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari
Standar Kompetensi
Kompetensi Dasar
3. Materi Simulasi Soal
1. Mendefinisikan hukum utama hidrostatik
2. Mendefinisikan hukum Pascal
3. Mendefinisikan hukum Archimedes
4. Mendefinisikan Tegangan permukaan
5. Mendefinisikan Kapilaritas
6. Menerapkan hukum-hukum pada fluida
statik dalam kehidupan sehari-hari
Indikator
SK, KD, Ind
4. SK, KD, Ind Materi Simulasi Soal
Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir,
misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan
dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.
TEKANAN HIDROSTATISTEKANAN HIDROSTATIS
Tekanan hidrostatis ( Ph
) adalah tekanan yang
dilakukan zat cair pada bidang dasar tempatnya.
A. PARADOKS HIDROSTATISA. PARADOKS HIDROSTATIS
Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak
tergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair
dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar
bejana (A), tinggi (h) dan massa jenis zat cair (r)
5. Materi Simulasi Soal
Pt
=
PARADOKS HIDROSTATISPARADOKS HIDROSTATIS
Ph =
g
h
F = h A = g V
Ph
Po+
= massa jenis zat cair
h = tinggi zat cair dari permukaan
g = percepatan gravitasi
Pt = tekanan total
Po = tekanan udara luar
Animasi berikut menunjukkan
pada 2 bejana terbuka
berhubungan akan selalu memiliki
tinggi permukaan zat cair yang
sama
SK, KD, Ind
P=F/A
6. Materi Simulasi Soal
B. HUKUM PASCAL
Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan
diteruskan ke semua arah sama.
P1
= P2
2
2
1
1
A
F
A
F
=
C. HUKUM ARCHIMEDES
Benda di dalam zat cair akan mengalami
pengurangan berat sebesar berat zat cair yang
dipindahkan.
SK, KD, Ind
7. Materi Simulasi Soal
Tiga keadaan benda di dalam zat cair:
a.tenggelam: W>Fa b > z
b.melayang: W = Fa b = z
c.terapung: W=Fa b.V=z.V' ; b<z
W = berat benda
Fa = gaya ke atas = z . V' . g
b = massa jenis benda
z = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang
berada dalam fluida
SK, KD, Ind
8. Materi Simulasi Soal
Akibat adanya gaya ke atas ( Fa ), berat
benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang
menjadi:
-
W
Wz =
Fa
Wz = berat benda di dalam zat cair
SK, KD, Ind
9. SK dan KD Materi Simulasi Soal
D. TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan ( 粒) adalah besar gaya ( F )
yang dialami pada permukaan zat cair
persatuan panjang (l)
粒 = F / 2.l
粒 = tegangan permukaan (N/m)
F = gaya tegang pada permukaan zat cair (N)
l = panjang permukaan sentuh (m)
SK, KD, Ind
10. Materi Simulasi Soal
E. KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat
cair (y) dalam tabung kapiler yang dimasukkan
sebagian ke dalam zat cair karena pengarah
adhesi dan kohesi.
y = 2 粒 cos 慮 / g r
y = kenaikan/penurunan zat cair pada
pipa (m)
粒 = tegangan permukaan (N/m)
慮 = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3
)
g = percepatan gravitas (m / det2
)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
SK, KD, Ind
11. Materi Simulasi Soal
Problem 1
Dik: ho = 4 m,
hdasar = 5 m, =103
kg/m3
, g=10 m/s2
Dit: Porang , Pdasar
Seorang menyelam sampai kedalaman 4 m (1
meter sebelum sampai dasar kolam) jika massa
jenis air 1000 kg/m3
dan g=10 m/s2
, berapakah
a.Tekanan hidrostatik yang dialami orang
b.Tekanan hidrostatik dasar kolam
SK, KD, Ind
Jawab:
a.Porang = .g.h
= 1000.10.4
= 4.104
Pa
a.Pdasar = .g.h
= 1000.10.5
= 4.105
Pa
12. Materi Simulasi Soal
Problem 2
Barometer menunjukan angka 76
cm Hg. Panjang x = 6 cm dan
penampang pipa = 2 cm2
.
Tekanan udara dalam pipa (P)
adalah... .
SK, KD, Ind
x
Dik:
Po = 76 cmHg, x = 6 cm
A = 2 cm2
.
Dit: P
Jawab:
P = Po + Praksa
P = 76 + 6
P = 82 cmHg
13. Materi Simulasi Soal
Problem 3
Sebuah alat hidrolik
memiliki Silinder besar
dan kecil berbanding
kecil 30 : 1. Jika berat
mobil yang diangkat
20.000 N, maka
dorongan pada penghisap
silinder kecil adalah...
Dik: Ab : Ak = 30 : 1.
wb = 20.000 N,
Dit: Fk
SK, KD, Ind
Jawab
wb : Ab = wk : Ak
wb : wk = Ab : Ak
2.104
: wk = 30 :1
wk = 2.104
: 30
wk = 2.104
: 30
wk = 666,67 N
14. Materi Simulasi Soal
E. KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat
cair (y) dalam tabung kapiler yang dimasukkan
sebagian ke dalam zat cair karena pengarah
adhesi dan kohesi.
y = 2 粒 cos 慮 / g r
y = kenaikan/penurunan zat cair pada
pipa (m)
粒 = tegangan permukaan (N/m)
慮 = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3
)
g = percepatan gravitas (m / det2
)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
SK, KD, Ind
15. Materi Simulasi Soal
E. KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat
cair (y) dalam tabung kapiler yang dimasukkan
sebagian ke dalam zat cair karena pengarah
adhesi dan kohesi.
y = 2 粒 cos 慮 / g r
y = kenaikan/penurunan zat cair pada
pipa (m)
粒 = tegangan permukaan (N/m)
慮 = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3
)
g = percepatan gravitas (m / det2
)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
SK, KD, Ind
16. Materi Simulasi Soal
Lakukan simulasi ini untuk kekahami prinsip
hukuk pascal
Dengan naik
dan turunkan
tank maka
ketinggian air
pada pipa
distribusi akan
berubah
SK, KD, Ind
17. Materi Simulasi Soal
Penerapan prinsip
Hukum Pascal
memungkinkan
dengan gaya yang
lebih kecil pada pipa
kecil, dapat
mengangkat beban
lebih besar pada
pipa besar
SK, KD, Ind
18. Materi Simulasi Soal
Simulasi archimedes ini memperlihatkan berat benda
yang dicelup kedalam zat cair beatnya akan berkurang.
SK, KD, Ind
19. Materi Simulasi Soal
Simulasi ini
memperlihatkan
prinsip hukum
Archimedes.
Dengan mengatur
tombol gesertombol geser
disamping,
mensimulasikan
kadar garam air
laut yang berubah
mengakibatkan bagian kapal yang berada dibawah
permukaan air akan berubah pula ( air berubah)
Bila massa jenis terlalu kecil maka kapal akan
tenggelam
SK, KD, Ind
20. 1. Dari gambar berikut, tekanan
udara di dalam pipa adalah... .
( Sikap barometer = 76 cm Hg. )
Materi Simulasi Soal
AAAA 50 cm Hg
BBBB 66 cm Hg
CCCC 76 cm Hg
DDDD 86 cm Hg
EEEE 96 cm Hg
SK, KD, Ind
21. 2. Gambar berikut merupakan diagram dari badan
rem hidrolik mobil. Silinder besar dan kecil
dilengkapi pengisap dan keduanya dihubungan
melalui cairan. Luas penampang silinder besar
berbanding kecil 30 : 1. Jika dorongan pada
silinder kecil 500 N, maka dorongan ppada
penghisap silinder besar adalah... .
AAAA 10.000 N
BBBB 15.000 N
CCCC 20.000 N
DDDD 25.000 N
EEEE 30.000 N
Materi Simulasi SoalSK, KD, Ind
22. 3. Sebuah bejana berhubungan diisi dengan minyak
(massa jenis 0,8 g/cm3
). Luas penampang A = 10
cm2
dan luas penampang B = 50 cm2
. Berat kedua
penghisap diabaikan. Jika percepatan gravitasi
10 m/s2
, dan pada penghisap diberi beban 400 kg
sehingga beda tinggi minyak pada bejana 2 m,
maka gaya yang harus diberikan pada penghisap
A adalah ....
AAAA 628 N
BBBB 736 N
CCCC 784 N
DDDD 826 N
EEEE 848 N
Materi Simulasi SoalSK, KD, Ind
23. 4. Sebanyak 5 liter campuran air dan alkohol
dimasukkan ke dalam sebuah bejana. Banyaknya
air dibanding alkohol adalah 4 : 1. Jika luas
penampang bejana 10-2
m族, percepatan gravitasi
10 m/s族, massa jenis air 1000 kg/ m続, dan
massa jenis alkohol 800 kg/m続, besar tekanan
hidrostatika pada dasar bejana adalah.... .
AAAA 4800 Pa
BBBB 5200 Pa
CCCC 5780 Pa
DDDD 7200 Pa
EEEE 9600 Pa
Materi Simulasi SoalSK, KD, Ind
24. 5. Air dan minyak dimasukkan ke dalam bejana
berhubungan dari lubang yang berbeda. Setelah
mencapai keseimbangan didapatkan seperti
gambar di bawah. Bila massa jenis air 1 g/cm3
dan massa jenis minyak 0,8 g/cm3
, selisih tinggi
permukaan air dan minyak pada bejana adalah ...
AAAA 1 cm
BBBB 2 cm
CCCC 3 cm
DDDD 4 cm
EEEE 5 cm
Materi Simulasi SoalSK, KD, Ind
25. 6. Di dalam sebuah bejana hubungan diisi raksa
(massa jenis = 13,6 g/cm3
). Ke dalam salah satu
kaki dituangkan air (massa jenis = 1 g/cm3
)
sehingga perbedaan permukaan raksa dalam
bejana itu 2,5 cm. Jika penampang bejana
dimana-mana sama, yaitu 5 cm2
, maka banyaknya
minyak (massa jenis = 0,8 g/cm3
) yang harus
dituangkan di atas raksa agar permukaan air naik
1 cm adalah ...
Materi Simulasi Soal
AAAA 120 cm3
BBBB 179 cm3
CCCC 190 cm3
DDDD 225 cm3
EEEE 265 cm3
SK, KD, Ind