MATERI TEKANAN HIDROSTATIS

TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan.

p = ….. (1)    di mana :

p = tekanan (Pa)

F = gaya (N)

A = luas bidang tekan (m²)

Sifat tekanan hidrostatis adalah :

1. Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair, tekanannya semakin besar.
2. Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama.
3. Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.

Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.

                                              h

Besarnya tekanan hidrostatis :

p =  ….. (1)

karena gaya (F) yang bekerja adalah merupakan gaya berat zat cair (w) yang berada di atasnya, sedangkan w = m.g ,maka persamaan (1) menjadi …

p =

p =    …. (2)

massa ( m ) zat cair, apabila dihubungkan dengan massa jenis (ρ) dan volume (V) menjadi :

m = ρ . V maka,

karena V/A merupakan pembagian antara volume dengan luas bidang yang akan menghasilkan komponen tinggi (kedalaman) sehingga tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai ,

V = luas alas x tinggi = A . h

p =   …. (3)

p = ρ . g . h  …. (4)

dimana :

p = tekanan hidrostatis  (N/m²) = Pascal

g = percepatan gravitasi bumi (m/s²)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)

h = kedalaman zat cair (m)

Besarnya tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh bentuk wadah zat cair. Hal ini dinyatakan dalam hukum hidrostatis yang berbunyi “ tekanan hidrostatis di setiap titik pada bidang datar di dalam zat cair sejenis yang berada dalam kesetimbangan adalah sama. Alat yang digunakan untuk mengamati tekanan hidrostatis disebut hartl.

LKS

Tujuan : untuk mengetahui dan memahami pengaruh massa jenis dan kedalaman zat                     cair terhadap tekanan pada zat cair itu.

                     

Alat     : 2 Buah Bejana berlubang

Bahan : Air dan Minyak        

      

Langkah Kerja :

1.      Sediakan alat dan bahan seperti di atas!

2.      Isikan air secukupnya pada bejana berlubang! Amati apa yang terjadi!

3.      Ulangi langkah 2 dengan mengisikan minyak ke dalam bejana berlubang.

4.       Bagaimana semburan air yang diihasilkan ketika bejana diisi air dan ketika diisi minyak!.

5.      Bagaimana kesimpulannya?

CONTOH SOAL

1.      Air di dalam tabung memupunyai massa jenis 1.000 Kg/m³. Tentukanlah tekanan hidrostatis yang berada pada kedalaman 0,2 m dari permukaan air!

LATIHAN SOAL

2.      Tangki air bersih yang tingginya 4 m dan bagian bawahnya terdapat kran. Berapa tekanan hidrostatis pada kran itu ketika tangki penuh air?

TUGAS RUMAH

Ø  Sebuah bak yang panjangnya 25 cm dan lebarnya 15 cm berisi air setinggi 10 cm. Berapakah tekanan air pada dasar  bak?

RPP dan Skenario Gerak dan Gaya

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Nama Sekolah             : SMK Negeri 10 Malang

Mata Pelajaran            : Fisika

Kelas/Semester            : X/Gasal

Pertemuan                   : 1

Materi Pokok              : Gerak dan Gaya

Sub Materi Pokok       :  1. Pengertian Gerak

                                        2. Macam-macam Gerak

Alokasi Waktu            :4 x 35 Menit (2x Pertemuan)

A.    Standar Kompetensi

Menerapkan hukum gerak dan gaya

B.     Kompetensi Dasar

      Menguasai konsep gerak dan gaya

C.    Indikator

1.      Dapat menganalisis konsep gerak.

2.      Dapat membuat pola hubungan antara jarak dan perpindahan.

3.      Dapat membedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.

D.    Tujuan Pembelajaran

1. Setelah melakukan demonstrasi siswa diharapkan dapat menjelaskan pengertian gerak.
2. Siswa diharapkan dapat menyebutkan macam-macam gerak.
3. Siswa diharapkan dapat menyebutkan besaran-besaran yang ada dalam gerak.
4. Siswa diharapkan dapat membuat pola hubungan antara jarak dan perpindahan.
5. Siswa diharapkan dapat membedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.

E.     Materi Pembelajaran

                               

GERAK

1.      Pengertian Gerak

Suatu benda dikatakan bergerak jika benda tersebut mengalami perubahan kedudukan terhadap titik acuan tertentu. Jadi, gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan adalah titik awal atau titik tempat pengamat.

Contoh : Ira pergi ke sekolah naik angkot. Ketika Ira berjalan dari tepi jalan menuju angkot, maka dikatakan Ira bergerak terhadap angkot. Namun tas Ira tidak bergerak terhadap Ira, karena tas tetap berada di punggungnya.

2.   Macam-macam Gerak

Gerak yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah gerak lurus, gerak melingkar.

   Gerak Lurus

Benda dikatakan melakukan gerak lurus jika lintasan yang ditempuh benda tersebut membentuk garis lurus. Contoh gerak lurus, yaitu gerak buah kelapa yang jatuh dari atas pohon dengan ketinggian tertentu, gerak kereta api pada rel yang lurus dan gerak gerak mobil yang melintasi jalan tol dengan kelajuan tetap.

a)         Gerak Lurus Beraturan

Gerak Lurus Beraturan adalah gerak benda pada suatu lintasan lurus dengan kecepatan tetap (baik arah maupun nilainya).

Contoh : gerak buah kelapa yang jatuh dari atas pohon dengan ketinggian tertentu.

b)      Gerak Lurus Berubah Beraturan

Gerak Lurus Berubah Beraturan adalah gerak benda pada suatu lintasan lurus dengan perubahan kecepatan(percepatan tetap) yang tetap.

Contoh :

v  Gerak jatuh bebas (Gerak buah mangga yang jatuh dari pohon)

v  Gerak vertikal ke atas (Gerak benda yang dilempar ke atas)

      Gerak melingkar

Gerak melingkar banyak terdapat dalam mesin-mesin. Baik mesin berat maupun mesin ringan. Mesin ringan misalnya printer/foto kopi, roda-roda giginya harus akurat gerakannya sesuai program yang diinginkan.

a)      Gerak Melingkar Beraturan

Contoh : Perputaran jarum jam, revolusi bumi, gerak satelit pada orbitnya.

b)      Gerak Melingkar Berubah Beraturan

Gerak melingkar berubah beraturan adalah gerak suatu benda dengan bentuk lintasan melingkar dan besar percepatan sudut/anguler (α) konstan.
Jika perecepatan anguler benda searah dengan perubahan kecepatan anguler maka perputaran benda semakin cepat, dan dikatakan GMBB dipercepat. Sebaliknya jika percepatan anguler berlawanan arah dengan perubahan kecepatan anguler benda akan semakin lambat, dan dikatakan GMBB diperlambat. Gerak melingkar ada beberapa macam, yaitu gerak melingkar beraturan, gerak melingkar berubah beraturan dan gerak melingkar berubah tidak beraturan. Teratur atau tidaknya dilihat dari percepatan sudutnya. Jika percepatan sudutnya tidak (= 0), kecepatan sudut putarnya tidak berubah, maka keadaannya dikatakan gerak melingkar beraturan.

      Gerak Parabola

Gerak parabola yaitu gerak yang lintasannya berbentuk parabola. Misalnya gerak peluru.

3.      Besaran-besaran dalam Gerak

a)      Kedudukan

Kedudukan adalah letak suatu benda pada suatu waktu tertentu terhadap suatu titik acuan tertentu.

Kedudukan adalah besaran vektor karena kedudukan mempunyai nilai dan arah.

                        Contoh : Perhatikan gambar kedudukan beberapa titik pada garis lurus berikut:

                         A                           B                                  C                          D

                         -6      -5      -4      -3     -2      -1        0       1        2       3       4

Dilihat dari titik acuan x_B = -6, maka              Dilihat dari titik acuan x_C = 1, maka

                        x_A        = -3                                                      x_B        = -4

                        x_C        = +4                                                     x_D        = +3

                        x_D        = +7                                                     x_A        = +7

                                                   

b)      Jarak dan Perpindahan

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Jarak merupakan besaran skalar karena tidak memperhitungkan arah gerak benda.

Perpindahan adalah perubahan kedudukan (posisi) suatu benda dalam selang waktu tertentu. Perpindahan merupakan besaran vektor karena memperhitungkan arah gerak benda.

Misalnya : Panjang lintasan lurus AB adalah 100 m. Amir berlari dari A ke B, sedangkan Hasan berlari dari B ke A. Panjang lintasan yang ditempuh Amir dan Hasan adalah sama, yaitu 100 m. Amir dan Hasan menempuh jarak yang sama. Posisi awal Amir di A dan posisi akhirnya di B, maka Amir berpindah sejauh 100 m ke kanan. Posisi awal Hasan di B dan posisi akhirnya di B, maka Hasan berpindah sejauh 100 m ke kiri.

c)      Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan merupakan perpindahan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak tiap selang waktu tertentu. Kecepatan merupakan besaran vektor.

 =              = kecepatan 

s = perpindahan

t = waktu

Kelajuan adalah jarak total yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak tiap selang waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.

v =             v = kelajuan

s = jarak

t = waktu

d)     Kecepatan Rata-rata dan Kecepatan Sesaat

Kecepatan rata-rata merupakan kecepatan dalam suatu perpindahan tertentu.

Kecepatan sesaat adalah kecepatan pada saat tertentu.

e)      Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan pada selang waktu tertentu. Percepatan merupakan besaran vektor.

Persamaan :                                                                                                          

             =           Keterangan :

                                       = percepatan gerak (m/s²)

                                      v = perubahan kecepatan (m/s)

                                      t = selang waktu (s)

4.      Pola hubungan antara jarak dan perpindahan.

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Perpindahan adalah perubahan kedudukan (posisi) suatu benda dalam selang waktu tertentu.

Jarak dan perpindahan merupakan dua besaran pokok yang memiliki dimensi yang sama, yaitu dimensi panjang [L]. Namun, jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor yang berarti juga memiliki arah. Secara umum besar perpindahan berbeda dengan jarak, karena besar perpindahan ditentukan hanya oleh posisi awal dan posisi akhir, sedangkan jarak ditentukan oleh seluruh lintasan perjalanan benda.

Contoh:
Ada seorang pejalan kaki bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut? Berapa pula perpindahannya?

Penyelesaian:  :
- Lintasan yang ditempuh pejalan kaki

·               3 Km

               5 Km                4 Km

·                

Jawab:
Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus, yaitu: 5 km.

R = │F1 – F2│ =  

               R  =  =    = 5 km 

5. Perbedaan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.

      Kecepatan rata-rata merupakan kecepatan dalam suatu perpindahan tertentu.             Keterangan :

                                      = kecepatan rata-rata (m/s)

x₁ = kedudukan awal (m)

x₂ = kedudukan akhir (m)

t₁ = waktu pada kedudukan awal (s)

t₁ = waktu pada kedudukan akhir (s)

      Kecepatan sesaat merupkan kecepatan pada saat tertentu.

Persamaan :

    atau    di mana  sangat kecil/mendekati nol.

Contoh :

Sebuah partikel bergerak pada suatu lintasan lurus di mana kedudukan pada setiap saat dinyatakan dengan x = 2t² + 5t, untuk x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan :

a.       Kecepatan rata-rata gerak partikel antara t = 2s dan t = 4s!

b.      Kecepatan sesaat partikel pada saat t = 2s!

Penyelesaian :

Diketahui :

Persamaan kedudukan partikel : x = 2t² + 5t

Ditanyakan :  _{→t = 2s → t= 4s} = ….? Dan v_{→t = 2s} =….?

Jawab :

a.        _{→t = 2s → t= 4s} = ….?

Persamaan kedudukan : x = 2t² + 5t

t = 2s → x₁ = 2 (2²) + 5 (2) = 18

t = 4s → x₁ = 2 (4²) + 5 (4) = 52

 =  m/s = 17 m/s

b.      v_{→t = 2s} =….?

Persamaan kedudukan : x = 2t² + 5t

v =    = 2 . 2 t^2-1 + 5 . t^1-1

v = 4t + 5

untuk t = 2s, maka :

v = 4t + 5 = 4 (2) + 5 = 13 m/s.

F.     Strategi Pembelajaran

Metode Pembelajaran :

v  Ceramah

v  Demonstrasi

v  Tanya Jawab

G.    Langkah-langkah Kegiatan

Aspek Kegiatan	Kegiatan Guru	Kegiatan Siswa	Alokasi Waktu
I.       Pra Kegiatan Awal	1.      Guru memberi salam “Selamat pagi anak-anak”. 2.      Berdoa 3.      Absensi	v Siswa menjawab salam “Selamat pagi Bu”.. v  Berdoa bersama. v  Mendengarkan absensi	5 Menit
II.    Kegiatan Awal	1.      Memotivasi siswa dan apersepsi ü  “Apakah mobil/sepeda yang sedang berjalan di jalan raya disebut bergerak?” ü  “Mengapa kita melihat benda-benda/pohon bergerak ketika kita berada dalam mobil yang sedang berjalan?” 2.      Menyebutkan tujuan pembelajaran v  Setelah melakukan demonstrasi siswa diharapkan dapat menjelaskan pengertian gerak. v  Siswa diharapkan dapat menyebutkan macam-macam gerak. v  Siswa diharapkan dapat menyebutkan besaran-besaran yang ada dalam gerak. v  Siswa diharapkan dapat membuat pola hubungan antara jarak dan perpindahan. v  Siswa diharapkan dapat membedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. 3.      Memberikan acuan pembelajaran atau arahan tentang pembelajaran yang akan dilaksnanakan.	1.       Siswa menjawab “Berjalan Bu…” 2.       Siswa menjawab pertanyaan Guru. 3.       Siswa mendengarkan. 4.       Siswa mendengarkan	10 Menit
III. Kegiatan Inti	5.      Guru memberikan penjelasan tentang pengertian Gerak 6.      Guru melakukan demonstrasi dengan meminta bantuan/perwakilan siswa. 7.      Melakukan tanya jawab mengenai materi yang didemonstrasikan. 8.      Guru menjelaskan macam-macam gerak 9.      Guru menjelaskan besaran-besaran yang ada dalam gerak. 10.  Guru menjelaskan pola hubungan antara jarak dan perpindahan 11.  Guru menjelaskan perbedaan kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. 12.  Guru memberikan contoh soal materi yang diberikan. 13.  Guru memberikan soal kepada  siswa dan menyelesaikan di papan tulis.	ü  Siswa memperhatikan dan mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa yang lain memperhatikan demonstrasi. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan dan melakukan Tanya jawab mengenai materi yang didemonstrasi. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa memperhatikan, mendengarkan penjelasan guru. ü  Siswa mengerjakan soal dan menulis di papan tulis (perwakilan).	45 Menit
IV. Kegiatan Penutup	1.      Melakukan evaluasi terhadap materi yang dipelajari siswa, (dapat berupa pertanyaan yang diberikan kepada siswa melalui lotre) 2.      Menyimpulkan materi pembelajaran dilakukan oleh guru dan siswa. 3.      Guru memberikan pesan-pesan khusus dan memberikan PR 4.      Guru memberi salam penutup	v Siswa menjawab pertanyaan guru v Siswa menjawab pertanyaan guru v Siswa memperhatikan dan mendengarkan. v Siswa menjawab salam	10 Menit

H.    Sumber Belajar

Daftar pustaka

Kanginan, Marthen. 2007. FISIKA Untuk  SMA Kelas X Semester Satu (1A) .

Jakarta : Penerbit Erlangga

Solikhati, S.Pd. 2007. MODUL FISIKA Untuk SMK Teknik Semester GASAL.

Surakarta : Penerbit dan Percetakan. CV. Hayati Tumbuh Subur

Sudirman. 2010. FISKA Kelompok Teknologi dan Kesehatan Untuk SMK dan SMAK Kelas X Semester 1.

Jakarta : Penerbit Erlangga

2.      Penilaian Hasil Belajar

a.    Penilaian Kognitif

Penilaian ini dilakukan dengan memberikan tes atau ulangan harian.

b.   Penilaian Afektif

Sikap dan Perilaku	Sangat Baik	Baik	Cukup Baik	Kurang Baik
a.       Sadar bahwa ia harus ikut serta dalam memberikan pendapatnya pada teman/kelompok b.      Tidak membeda-bedakan teman/kelompok yang memiliki kekurangan/kelebihan c.       Merasa tertarik pada suatu pendapat yang diucapkan oleh teman/kelompok lain d.      Menerima pendapat teman/kelompok lain e.       Kerjasama kelompok

c.    Penilaian Psikomotor

Sikap dan Perilaku	Sangat Baik	Baik	Cukup Baik	Kurang Baik
a.       Menyebutkan alat-alat eksperimen b.      Melakukan eksperimen dengan benar c.       Tidak mencelakai teman

Kriteria Skor :

4        =  dilakukan dengan sangat baik, cepat, dan teliti

3        =  dilakukan dengan baik dan tepat waktu

2    =  dilakukan dengan cukup baik tetapi tidak tepat waktu

1    =  dilakukan dengan kurang baik

Kriteria Penilaian :

10       = nilai 100        (Istimewa)

      8 – 9    = nilai 90         (Baik Sekali)

      6 – 7    = nilai 80         (Baik)

      4 – 5    = nilai 70         (Cukup)

      2 – 3    = nilai 60         (Belum Tuntas)

1          = nilai 50         (Tidak Tuntas)

v  Tes Lisan

1.      Apa pengertian suatu benda dikatakan bergerak?

2.      Sebutkan besaran-besaran yang ada dalam gerak!

Jawaban :

1.      Suatu benda dikatakan bergerak jika benda tersebut mengalami perubahan kedudukan terhadap titik acuan tertentu.