Modul Ajar Fluida Statis

FISIKA SMA KELAS XI 1 PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 2 Modul Ajar Fluida Satis Fisika SMA Kelas XI Pipit Yogantari, PPG FKIP Universitas Jember Publisher : Pipit Yogantari Text Designer : Pipit Yogantari Cover Designer : Pipit Yogantari HP 085646774736 30 pages Case Bound 21 x 29,7 De’Best Press ©2022; 1st Edition De’Best Press Knowledge for Generations pyogantari@gmailcom PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 3 Dedication For my beloved students PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 4 PRAKATA Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah swt, penulis dapat menyelesaikan modul ini. Penulis juga berterimakasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan saran dan kritik demi perbaikan modul ini. Terimakasih saya ucapan kepada Dr. Rif’ati Dina Hkalianyani, S.Pd., M.Si selaku dosen pembimbing mahasiswa PPG Universitas Jember yang telah membimbing penyusunan modul ini. Tidak lupa saya ucapkan terimakasih kepada keluarga dan teman-teman guru SMA Immersion Ponorogo. Modul ini berjudul Fluida Statis untuk SMA kelas XI Kurikulum 2013. Terdiri dari beberapa chapter, yaitu Tekanan Hidrostatis, Hukum Pascal, dan Hukum Archimedes Penulis berharap semoga modul ini bermanfaat dan dapat berguna dalam proses belajar mengajar. Saran dan kririk sangat penulis harapkan untuk mengembangkan modul agar kedepannya lebih baik. Ponorogo, September 2022 Penulis PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 5 Kompetensi Dasar 3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari 4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya Petunjuk Penggunaan Modul 1. Pahami setiap konsep yang disajikan pada uraian materi yang disajikan. 2. Jawablah dengan benar soal tes formatif yang disediakan pada tiap kegiatan belajar. 3. Jika terdapat tugas untuk melakukan kegiatan praktek, maka bacalah terlebih dahulu petunjuknya, dan bila terdapat kesulitan tanyakan pada guru Peta Konsep PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 6 TEKANAN HIDROSTATIS Tujuan Pembelajaran 1. Siswa dapat menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis dengan benar setelah melakukan praktikum 2. Siswa dapat merumuskan persamaan tekanan hidrostatis dengan benar setelah melakukan diskusi 3. Siswa dapat menerapkan konsep tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari dengan baik setelah melakukan diskusi 4. Siswa dapat merancang percobaan tekanan hidrostatis dengan benar setelah melakukan praktikum. 5. Siswa dapat melakukan percobaan tekanan hidrostatis dengan benar setelah melakukan praktikum Gambar 1 Raja Ampat, Papua Barat Gambar 2 Penyelam Dunia Bawah Laut Pernahkah kalian berkunjung ke Kepulauan Raja Ampat, Papua Barat? Kepulauan Raja Ampat merupakan tempat yang sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai objek wisata, terutama wisata penyelaman. Perairan Kepulauan Raja Ampat merupakan salah satu dari 10 perairan terbaik untuk diving site di seluruh dunia. Bahkan, mungkin juga diakui sebagai nomor satu untuk kelengkapan flora dan fauna bawah air pada saat ini. Jika berkunjung ke Raja Ampat, rasanya kurang jika tidak mengamati wisata bawah lautnya. Para penyelam rela berlama-lama di dalam laut untuk mengabadikan momen tersebut. Lalu bagaimana penyelam tersebut bisa bertahan lama di perairan? Bagaimana tekanan di dalam perairan tersebut. Mari pelajari materi ini dengan sungguh-sungguh. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 7 TEKANAN Mini Laboratory Perhatikan gambar di berikut! Pernahkah kalian menggunakan highheels? Coba lakukan demonstrasi ini selama satu menit: a. Berdiri dengan dua kaki b. Berdiri dengan satu kaki c. Berdiri dengan ujung kaki saja (jinjit) Setelah melalukan demonstrasi, bagaimana, bisakah kalian mendefinisikan tentang tekanan yang terjadi pada sebuah permukaan benda? Jika masih bingung, cobalah simak tayangan berikut ini pada video berikut, https://www.youtube.com/watch?v=zlDaIsKm6so Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai berikut. dengan F = gaya (N), A = luas permukaan (m2), dan p = tekanan (N/m2 = Pascal) Persamaan di atas menyatakan bahwa tekanan P berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang tempat gaya bekerja. Jadi, untuk besar gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mendapatkan tekanan yang lebih besar daripada luas bidang yang besar PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 8 MASSA JENIS Kalau kamu sudah paham konsep massa dan berat, kamu pasti bakal ngomong dengan mudah, \"Ya sama lah! Orang sama-sama 50 kg!\". Ya, jawaban kamu benar. Sekarang, coba, deh, bayangkan ukuran 50 kg kapas dan 50 kg baja. Meski sama-sama memiliki massa 50 kg, keduanya punya ukuran yang jauh berbeda. 50 kg baja mungkin hanya berukuran sebesar badan kamu. Tapi, 50 kg kapas bisa saja sebesar mobil avanza. Hal ini lah yang dimaksud dengan massa jenis. Massa per satuan volume. TEKANAN HIDROSTATIS Tekanan yang dikerjakan zat cair disebut tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut. Gambar di bawah adalah zat cair yang berada di dalam tabung dengan kedalaman zat cair h sedangkan luas permukaan tabung A. Massa zat cair adalah : m   V MIDI m   Ah (Mini Dictionary) Berat zat cair adalah Fluida : zat alir h Hidro : air Statis : diam w mg Flora : tananman A w    Ahg Fauna : hewan Tekanan zat cair pada luasan A adalah PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 9 ph  F A ph  w    Ah g A A ph    h  g Webtoon tekanan Berdasarkan persamaan di atas tampak bahwa hidrostatis, klik link tekanan hidrostatis zat cair dipengaruhi oleh massa jenis dan kedalaman. Prinsip ini yang mendasari berikut mengapa dinding bendungan di dasar dibuat lebih tebal dibanding bagian atas. https://www.webtoons.c om/id/challenge/elcomp hy-fluida-statis-edisi- 3n/tekanan- hidrostatis/viewer?title_n o=390998&episode_no=9 Dinding Dinding Air Hukum Pokok Hidrostatis Hukum pokok hidrostatis menyebutkan bahwa semua titik yang terletak pada suatu bidang datar dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan (tekanan mutlak) yang sama. P mutlak = Patm + Ph P mutlak = Patm +   h  g Dengan Patm merupakan tekanan udara luar atau disebut juga dengan tekanan atmosfer. Tahukah kalian tekanan atmosfer tersebut nilainya sangat besar ? Yaitu bernilai 105 Pa. Cermati eksperimen tentang tekanan atmosfer berikut. https://www.youtube.com/watch?v=bbFMjOSEhe8 POJOK LITERASI Setelah melihat tayangan di atas, susunlah sebuah pendapat yang ilmiah terkait dengan peristiwa yang ada pada video! Jangan lupa mencari literatur yang relevan dengan pendapat kalian …………………………………………………………………………………….………………………………………………….. ……………………………………………….………………………………………………………………………………………… ……………..…………….………………………………………………………………………………….…………….…………………………………………………M……e……n…g……id……e…n…t…i.…f…ik……a…s…i……p…e…n……d……a…p…a……t…i…l…m……i…a…h…yang valid …… PIPIT_MO…D…U…L A…JA…R…F…LU…ID…A…ST…A…TI…S [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 10 POJOK LITERASI Melakukan inferensi, prediksi, dan penarikan kesimpulan berdasarkan data kuantitatif PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 11 EVALUASI A. Pilihan Gkalian Jawablah soal berikut dengan tepat. 1. Berikut ini pernyataan yang benar tentang tekanan hidrostatis di masing-masing titik .... 0.9 m A 0.4m 0.4 m B C DE A. Takanan hidrostatis di titik C lebih besar daripada tekanan pada titik E B. Tekanan hidrostatis di titik A, B, dan C sama C. Tekanan hidrostatis di titik D sama dengan tekanan hidrostatis pada titik E D. Tekanan hidrostatis di titik D lebih besar dari pada tekanan hidrostatis di titik E. E. Tekanan hidrostatis di titik A paling besar dibanding titik yang lain 2. Air mineral dituangkan pada wadah yang luas alasnya berbeda, hingga tinggi permukaannya sama. Seperti pada gambar berikut. Berikut ini pernyataan yang benar adalah… A. Tekanan hidrostatis pada dasar wadah 1 paling besar B. Tekanan hidrostatis pada dasar wadah 3 paling kecil C. Tekanan hidrostatis pada dasar wadah 2 paling kecil D. Tekanan hidrostatis pada ketiga wadah sama E. Tekanan hidrostatis pada dasar wadah 3 paling besar 1 2 3 B. Uraian Jawablah pertanyaan berikut. 1. Gambar di bawah menunjukkan tampak atas dari dua buah bendungan. Bendungan A dan B memiliki lebar dan tinggi sama, massa jenis air juga sama. Namun, bendungan A menampung danau yang sangat besar sedangkan bendungan B menampung danau yang sempit. Berdasarkan uraian di atas, bendungan manakah yang harus dibuat tebal? A? B? Atau keduanya? Mengapa demikian? PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 12 2. Sebuah botol aqua yang telah dilubangi secara vertikal diisi dengan air mineral. Gambarkan aliran air pada keempat lubang tersebut? Jelaskan mengapa aliran air berbentuk seperti yang kalian gambarkan! PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 13 HUKUM PASCAL Tujuan Pembelajaran 1. Siswa dapat menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi Hukum Pascal dengan benar setelah melakukan praktikum 2. Siswa dapat menerapkan konsep Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari dengan baik setelah melakukan diskusi. 3. Siswa dapat merancang percobaan Hukum Pascal dengan benar setelah melakukan diskusi 4. Siswa dapat melakukan percobaan Hukum Pascal dengan baik setelah melakukan diskusi. https://www.youtube.com/watch?v=T6r6zT9X2w8 Pernahkah kalian melihat truk dump sedang menurunkan pasir? Atukah kalian pernah melewati tempat pencucian mobil yang sedang melakukan aktivitas kesehariannya? Lalu bagaimana mobil bisa dengan mudahnya naik dan turun, serta apa yang terjadi jika truk dump tidak bisa secara otomatis menurunkan pasir? Mari pelajari materi ini dengan sungguh- sungguh agar kalian dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas! PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 14 TOKOH Mini Laboratory Blaise Pascall Alat : karet, plastik, air, jarum/peniti. Blaise Pascal terlahir di Clermont http://febbyanaratna.blogspot.com Cobalah isi sebuah plastik bening Ferrand pada 19 June 1623. Pada dengan air dan talilah plastik usia 12 tahun Blaise Pascal tersebut dengan karet. Ambillah membuat sebuah mesin hitung atau peniti/jarum, lubangi plastik kalkulator yang kemudian ia beri tersebut bebearapa buah, lalu nama Pascaline. Pascal juga tertarik amati apa yang terjadi. Bagaimana pada beberapa teorema geometri, kondisi air yang keluar dari lubang filsafat dan bersama Pieree de tersebut ? Fermat dia berhasil menemukan teori probabilitas. sumber : https://www.biografiku.com/biografi-blaise-pascal Hukum Pascal menyatakan bahwa “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruangan tertutup diteruskan sama besar ke segala arah”. Hal tersebut sesuai dengan praktikum sederhana pada bagian mini laboratory bahwa tekanan pada plastik tertutup diteruskan sama besar ke segala arah dengan pembuktian pada plastik yang dilubangi dengan jarum. Contoh penerapan hukum pascal adalah dongkrak hidrolik. Pada gambar ditunjukkan dongkrak hidrolik yang berbentuk pipa U yang berisi zat cair dengan luas penampang A1 dan A2. Jika pada penampang 1 dikerjakan gaya F1 maka tekanan dalam zat cair dalam dongkrak akan diteruskan ke permukaan A2 yang besarnya sama. F2 F1 A1 A2 Webtoon tentang P1 = P2 Hukum Pascal, klik link berikut F1  F2 MIDI https://www.webtoons.c A1 A2 om/id/challenge/elcomph (Mini Dictionary) y-fluida-statis-edisi- F1  A1 F2 3n/hukum- A2 Satuan gaya : Newton pascal/viewer?title_no=3 Satuan tekanan : Pa 90998&episode_no=10 Satuan luas : m2 PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 15 POJOK LITERASI Pernahkah kalian memperhatikan meja kemudi kendaraan roda 4? Mobil, truk, atau sejenisnya? Dalam sistem kemudi tersebut, bagian bawah ada bagian yang dinamakan rem. Ternyata rem hidrolik yang ada pada kendaraan roda 4 memanfaatkan prinsip dari Hukum Pascal. Cobalah cari literatur, bagaimana cara kerja rem hidrolik tersebut! EVALUASI A. Pilihan Gkalian Jawablah soal berikut dengan tepat 1. Sebuah piston memiliki 2 penampang yang berbeda dengan A1 < A2. Aldo ingin mengangkat beban seberat m. Maka yang harus dilakukan Aldo agar sesuai dengan hukum Pascal adalah…. F1 A1 F2 A2 fluida beban A. Meletakkan beban pada penampang A1 dan memberikan gaya pada F2 B. Meletakkan beban pada penampang A2 dan memberikan gaya pada F1 C. Mengganti fluida dengan yang memiliki massa jenis besar D. Mengganti fluida dengan yang memiliki massa jenis kecil E. Mengganti jenis fluida dan memberikan gaya minimum. 2. Sebuah penekan hidrolik dengan jari-jari penghisap kecil dan besar masing-masing 5 cm dan 40 cm. Jika pada penghisap kecil dikerjakan gaya 200 N, berapa gaya yang dihasilkan pada penghisap yang besar? A. 120 N B. 1200 N C. 12000 N D. 12800 N E. 13000 N PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 16 HUKUM ARCHIMEDES Tujuan Pembelajaran 1. Siswa dapat menganalisis Hukum Archimedes pada benda yang berada dalam fluida dengan benar setelah melakukan praktikum 2. Siswa dapat menerapkan konsep Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari dengan baik setelah melakukan diskusi. 3. Siswa dapat melakukan percobaan Hukum Archimedes dengan baik setelah melakukan percobaan. TOKOH Archimedes Archimedes adalah ilmuan terkenal yang berasal dari Yunani kuno. Ia merukana matematikawan jenius yeng terkenal dengan Hukum Archimedes-nya. Archimedes menjadi terkenal setelah ia melompat dari bak mandinya dan berlari-lari setelah membuktikan bahwa mahkota raja tidak terbuat dari emas murni. Ucapannya “Eureka (aku menemukannya)” Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=lTU1z1AHihc menjadi dangat terkenal sampai saat ini. Pernahkan kalian mendengar berita tentang kapal yang tenggelam? Berita yang dikutip dari kompas pagi, menyatakan bahwa kapal Dharma Rucita 3 hampir tenggelam, sehingga puluhan kendaraan terjebak di dalamnya. Bagaimana hal tersebut bisa terjadi? Biasanya kapal dapat berlayar selama berhari-hari bahkan berminggu-minggu. Lalu apa penyebab kapal tersebut bisa tenggelam? Yuk pelajari materi berikut dengan sungguh-sungguh, agar pertanyaan-pertanyaan tersebut bisa kalian jawab. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 17 Suatu benda yang dicelupkan dalam zat cair mendapat gaya ke atas sehingga benda kehilangan sebagian beratnya (beratnya menjadi berat semu). Gaya ke atas ini disebut sebagai gaya apung (buoyancy), yaitu suatu gaya ke atas yang dikerjakan oleh zat cair pada benda. Munculnya Webtoon tentang gaya apung ini konsekuensi dari tekanan zat cair yang Hukum Archimedes, meningkat dengan kedalaman. Dengan demikian berlaku : klik link berikut Gaya apung = berat benda di udara – berat benda dalam zat https://www.webtoons.c cair om/id/challenge/elcomph y-fluida-statis-edisi- Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan 3n/hukum- sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami archimedes/viewer?title_ gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama no=390998&episode_no= 11 dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Fluida melakukan tekanan hidrostatis p1 = ρf g h1 pada bagian atas silinder. Gaya yang berhubungan dengan tekanan ini adalah F1 = p1 A = ρf g h1 A berarah ke bawah. Dengan cara yangsama, fluida melakukan tekanan hidrostatis F2 = p2 A = ρf g h2 A dengan arah ke atas. Resultan kedua gaya ini adalah gaya apung Fa. Jadi, Fa = F2 – F1 = ρf g h2 A - ρf g h1 A = ρf g A (h2 – h1) = ρf g A h sebab h2 – h1 = h = ρf g Vbf ρf Vbf = Mf adalah massa benda yang dipindahkan oleh benda sehingga ρf g Vbf = Mf g adalah berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Jadi gaya apung dapat dirumuskan: Fa = ρf g Vbf Keterangan : Fa = gaya ke atas (N) ������������ = massa jenis fluida (kg/m3) ������������������ = volume fluida yang dipindahkan (m3) ������ = percepatan gravitasi (m/s3) Berdasarkan Persamaan di atas dapat diketahui bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami benda di dalam fluida bergantung pada massa jenis fluida, volume fluida yang dipindahkan, dan percepatan gravitasi Bumi. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 18 Kalian telah mengetahui bahwa suatu benda yang berada di dalam fluida dapat terapung, melayang, atau tenggelam. Agar kalian dapat mengingat kembali konsep Fisika dan persamaan yang digunakan untuk menyatakan ketiga perisiwa tersebut, pelajarilah uraian berikut. a. TTeerraappuunngg Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida (������������ < ������������). Massa jenis benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan berikut. Keterangan : ������������������ = volume benda yang tercelup dalam fluida (m3) ������������ ������������ = volume (m3) (kg/m3) ������������ = massa jenis fluida (kg/m3) g = massa jenis benda (kg/m3) = percepatan gravitasi (m/s2) w = berat benda (N) b. MMeellaayyaanngg Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida (������������ = ������������). Massa jenis benda saat melayang dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 19 cT. eTnegnggeglealamm Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida (������������ > ������������). Jika benda yang dapat tenggelam dalam fluida ditimbang di dalam fluida tersebut, berat benda akan menjadi Keterangan : ������������������ = berat benda dalam fluida (N) ������ = berat benda di udara (N) ������������ = volume (m3) (kg/m3) ������������ = massa jenis fluida (kg/m3) ������������ = massa jenis benda (kg/m3) FA = gaya ke atas (N) Contoh penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari adalah kapal yang terbuat dari besi dapat mengapung di air, kapal selam dapat mengapung, melayang, dan tenggelam dalam air laut, balon udara dapat naik ke atas, dan jembatan ponton POJOK LITERASI Kalian pasti kenal dengan youtuber bernama Ria RIcis. Suatu ketika dia berlibur ke Yordania, tepatnya di Laut Mati. Semua orang yang bisa berenang maupun tidak, akan terapung ketika berenang di laut mati. Analisislah mengapa hal tersebut bisa terjadi! https://www.youtube.com/watch?v=vV4hqtk9A8s PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 20 EVALUASI A. Pilihan Gkalian Jawablah soal berikut dengan tepat 1. Tiga benda dimasukkan dalam zat cair. Pada benda A  fluida  bratarata , pada benda B Fa < w sedangkan pada benda C volume benda yang tercelup kurang dari volume benda. Ilustrasi yang tepat umtuk benda A, B, C adalah… 2. Yang merupakan aplikasi hukum Archimedes yaitu.. A. (i), (iii) B. (ii), (iv) C. (i), (ii), (iii) D. (ii), (iii) E. (ii), (iii), (iv) PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 21 TTF (Teka Teki Fisika) Across Down 4. nama depan ilmuan yang menemukan 1. massa suatu jenis tiap satuan volume hukum tentang tekanan fluida di ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala 2. semakin ke dasar laut tekanan arah hidrostatisnya semakin ... 6. sebauh ungkapan yang sangat terkenal 3. sebuah kondisi pada sebuah benda dimana yang diucapkan Archimedes setelah massa jenisnya sama dengan massa jenis menemukan cara memeriksa mahkota raja fluida asli terbuat dari emas atau tidak. 5. sebuah laut di perbatasan Israel, Palestina, 7. sinonim dari gaya Archimedes dan Yordania yang sangat unik dan kandungan garamnya tinggi 8. satuan gaya PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 22 TEGANGAN PERMUKAAN Tujuan Pembelajaran 1. Siswa dapat menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan permukaan pada zat cair dengan baik setelah melakukan praktikum. 2. Siswa dapat menerapkan konsep tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari dengan benar setelah melakukan diskusi kelompok. 3. Siswa dapat menerapkan konsep kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari dengan benar setelah melakukan diskusi kelompok. 4. Siswa dapat melakukan percobaan tentang peristiwa tegangan permukaan dan kapilaritas dengan benar setelah melakukan diskusi. Pernahkah kalian mengamati seekor nyamuk yang sedang berada di permukaan air? Sangat keren bukan? Nyamuk itu tidak tenggelam dalam genangan air. Lalu pernahkah kalian mengamati tetes air hujan? mengapa tetes-tetes embuh dan tetes air hujan berbentuk bulat? Mengapa tidak kubus atau kerucut? Agar kalian bisa menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas, yuk palajari materi berikut dengan sungguh-sungguh! PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 23 Alat : silet, air, wadah, detergen Mini Laboratory 1. Isilah bejana dengan air. 2. Letakkanlah klip kertas atau silet dengan perlahan di permukaan air. 3. Amatilah apa yang terjadi pada klip kertas atau silet tersebut. 4. Angkat klip, campur air dengan detergen, letakkan silet perlahan. Amati yang terjadi. Cek video di sini https://guru.kemdikbud.go.id/bukti- karya/video/59796 Contoh tegangan permukaan yang lain dapat kalian lihat jika Kalian memasukkan sebuah gelang kawat yang dipasang benang ke dalam larutan sabun. Setelah dimasukkan ke dalam larutan sabun, pada gelang kawat akan terdapat selaput tipis. Jika bagian tengah jerat benang ditusuk hingga pecah akan terlihat jerat benang yang pada mulanya berbentuk tidak beraturan, berubah menjadi berbentuk lingkaran. Gelang kawat dan jerat benang yang dicelupkan ke dalam larutan sabun sebelum dan sesudah selaput tipis bagian tengahnya ditusuk terlihat seperti pada berikut. Gelang kawat pertama dengan bentangan benang di tengahnya ketika dimasukkan ke dalam larutan sabun. Gelang kawat kedua setelah gelang kawat dicelupkan ke dalam larutan sabun, benang menjadi teregang dan membentuk lingkaran. Hal ini menunjukkan bahwa permukaan zat cair dapat dianggap berada dalam keadaan tegang sehingga zat-zat pada kedua sisi garis saling tarik-menarik. Tegangan permukaan (γ ) di dalam selaput didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya permukaan dan panjang permukaan yang tegak lurus gaya dan dipengaruhi oleh gaya tersebut. Gambar di samping menunjukkan percobaan sederhana untuk melakukan pengukuran kuantitatif tentang tegangan permukaan. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 24 Seutas kawat dilengkungkan membentuk huruf U dan kawat kedua berperan sebagai peluncur yang diletakkan di ujung kawat berbentuk U. Ketika rangkaian kedua kawat tersebut dimasukkan ke dalam larutan sabun, kemudian dikeluarkan. Akibatnya, pada rangkaian kawat terbentuk selaput tipis cairan sabun. Selaput tipis tersebut akan memberikan gaya tegangan permukaan yang menarik peluncur kawat ke bagian atas kawat U (jika berat peluncur kawat sangat kecil). Ketika Kalian menarik peluncur kawat ke bawah, luas permukaan selaput tipis akan membesar dan molekul-molekulnya akan bergerak dari bagian dalam cairan ke dalam lapisan permukaan Faktor yang menentukan tegangan permukaan (������) adalah gaya tegangan permukaan (F) dan panjang permukaan (d), hubungannya dinyatakan dalam permusan: F γ=d Keterangan: ������ = tegangan permukaan ... ( N/m) F = gaya tegangan permukaan ... (N) d = panjang permukaan ... (m) Tegangan permukaan suatu zat cair yang bersentuhan dengan uapnya sendiri atau udara hanya bergantung pada sifat-sifat dan suhu zat cair itu. Berikut harga tegangan permukaan berdasarkan eksperimen. Berikut ini nilai tegangan permukaan beberapa zat cair berdasarkan hasil eksperimen. PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 25 Kapilaritas KAPILARITAS Mini Laboratory Alat : mawar putih, air, pewarna,gelas Larurkan pewarna dalam air lalu masukkan bunga mawar putih di dalamnya. Tunggu beberapa saat dan amati hasilnya Definisi kapilaritas. Kapilaritas adalah gejala zat cair melalui celah-celah sempit atau pipa rambut. Celah-celah sempit atau pipa rambut ini sering disebut pipa kapiler. Gejala kapilaritas disebabkan adanya gaya adhesi atau kohesi antara zat cair dengan dinding celah itu. Akibatnya, bila pembuluh kaca dimasukkan dalam zat cair, permukannya menjadi tidak sama. Kapilaritas merupakan peristiwa naik atau turunnya zat cair pada bahan yang terdiri atas beberapa pembuluh halus akibat gaya adhesi atau kohesi, misal naiknya minyak pada sumur. Contoh kapilaritas dalam kehidpuan sehari-hari : 1. Menyebabnya air yang menetes di ujung kain 2. Minyak tanah naik melalui sumbu kompor 3. Air meresap ke atas tembok 4. Naiknya air melalui akar pada tumbuhan 5. Menyebarnya tinta di permukaan kertas Tinggi permukaan air yang akan naik (y) dihitung dengan persamaan h = 2������ cos ������ ������ ������ ������ Keterangan: ������ = tegangan permukaan (m) r = jarijari pipa kapiler (m) ������ = Massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi (N/kg) h = tinggi kenaikan air Θ = sudut kontak PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 26 EVALUASI A. Pilihan Ganda Pilihan jawaban yang benar 1. Tinggi air yang naik dalam pipa yang memiliki jari-jari 0,15 mm. Diketahui sudut kontaknya adalah nol (diketahui ������air = 0,073)..... A. 10,3 cm B. 9,73 cm C. 9,93 cm D. 9,56 cm E. 9,70 cm 2. Berikut ini merupakan fenomena tegangan permukaan pada zat cair, yaitu … A. Batu yang tenggelam di dasar sungai B. Seseorang yang menyelam pada kedalaman tertentu dan merasakan sakit di telinga C. Tetes air kran yang berbentuk seperti bola D. Telur yang dimasukkan ke dalam air garam dan melayang E. Air yang meresap dari akar ke daun pada tumbuhan 3. Berikut ini adalah langkah-langkah dalam percobaan kapilaritas 1) Memasukkan sawi putih ke cairan berwarna 2) Menunggu selama beberapa jam 3) Memasukkan pewarna ke dalam air 4) Menyiapkan alat dan bahan 5) Mengamati kondisi sawi putih setelah beberapa jam Urutan yang benar adalah A. 5,4,3,2,1 B. 4,3,1,2,5 C. 4,1,3,2,5 D. 4,2,5,1,3 E. 1,2,3,4,5 PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 27 VIKSOSITAS Tujuan Pembelajaran 1. Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi Hukum Stokes 2. Menerapkan konsep Hukum Stokes dalam kehidupan sehari-hari. 3. Melakukan percobaan tentang Hukum Stokes Pernahkah kalian mengaduk madu? Atau pernahkah kalian menuangkan bendera kental manis ke dalam gelas? Bagiamana wujud dari cairan tersebut? Apakah yang membuatnya tidak seencer air? Yuk pelajari materi ini dengan sungguh-sungguh agar kalian bisa menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut! PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]

FISIKA SMA KELAS XI 28 Viskositas terdapat saat kecepatan lapisan-lapisan fluida tidak seluruhnya sama. Viskositas (kekentalan) fluida menyatakan besarnya gesekan yang dialami oleh suatu fluida saat mengalir. Pada pembahasan sebelumnya, Kalian telah mengetahui bahwa fluida ideal tidak memiliki viskositas. Dalam kenyataannya, fluida yang ada dalam kehidupan sehari-hari adalah fluida sejati. Oleh karena itu, bahasan mengenai viskositas hanya akan Kalian temukan pada fluida sejati, yaitu fluida yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut. a. Dapat dimampatkan (kompresibel); b. Mengalami gesekan saat mengalir (memiliki viskositas); c. Alirannya turbulen. Koefisien viskositas fluida η , didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan luncur (F/A) dengan kecepatan perubahan regangan luncur (v/l). Secara matematis, persamaannya ditulis sebagai berikut. ������������������������������������������������ ������������������������������������ ������ ������ ������������������������������������ℎ������������ ������������������������������������������������ ������ = ������������ ������ ������ = ������������������������������ ������������������������������������ = ������ ������������������������ ������ ������ Benda yang bergerak dalam fluida kental mengalami gaya gesek yang besarnya dinyatakan dengan persamaan Untuk benda berbentuk bola, k = 6r (perhitungan laboratorium) sehingga, diperoleh persamaan hukum Stokes: Jika sebuah benda berbentuk bola (kelereng) jatuh bebas dalam suatu fluida kental, kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi Bumi hingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecepatan terminal tercapai, berlaku keadaan Untuk bola, berlaku persamaan : [AUTHOR NAME] PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS

FISIKA SMA KELAS XI 29 EVALUASI Uraian Jawablah soal berikut dengan benar. 1. Tentukanlah koefisien viskositas udara apabila kecepatan terminal satu tetes air hujan berdiameter 0,5 mm yang jatuh adalah 7,5 m/s. (Diketahui massa jenis udara = 1,3 kg/m3 dan percepatan gravitasi Bumi = 10 m/s2)! 2. Sebuah kelereng berdiameter 1 cm dijatuhkan secara bebas dalam oli yang massa jenisnya = 0,8 g/cm3. Jika koefisien kekentalan oli 0,03 Pas, massa jenis kelereng 2,6 g/cm3 dan g = 10 m/s2, berapakah kecepatan terbesar yang dicapai kelereng? PIPIT_MODUL AJAR FLUIDA STATIS [AUTHOR NAME]