BAB 1
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Didalam kehidupan sehari-hari sering
dijumpai berbagai macam zat yaitu zat cair, zat padat, dan zat gas. Zat cair
merupakan cairan berbentuk cair seperti air, minyak, bensin dan sebagainya. Zat
padat adalah zat yang memiliki bentuk keras atau padat seperti es batu. Zat gas
merupakan zat yang berbentuk gas atau udara seperti balon yang
ditiup berisi gas.
Fluida adalah zat yang tidak dapat
mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika
ditekan. Oleh sebab itu yang termasuk fluida hanyalah zat cair dan zat gas.
Fluida yang saat ini yang dilakukan percobaan yaitu fluida statis.
Fluida statis merupakan fluida yang
tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya. Fluida statis (hidrotatis)
mengenal beberapa konsep yang salingberkaitan, yaitu tekanan
hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan permukaan, kapilaritas,
dan kekentalan zat cair.
Tekanan didefinisikan sebagai gaya
yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang dibagi dengan luas bidang itu. Pada
fluida statis terdapat tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis
memiliki keterkaitan terhadap luas permukaan wadah atau bejana.
Tekanan hidrostatis didefinisikan
sebagai besarnya gaya tekan zat cair yang dialami oleh bejana tiap satuan luas.
Didalam fluida terdapat tekanan dimana jika luas permukaan wadah lebih besar
maka tekanan yang dihasilkan semakin kecil dan sebaliknya jika luas permukaan
wadah wadah lebih kecil maka tekanan yang dihasilkan semakin besar. Jadi luas
permukaan wadah mempengaruhi besar atau kecilnya tekanan yang dihasilkan.
Percobaan yang dilakukan mengenai
fluida statis dimana kita mengamati besar tekanan hidrostatisnya. Kita
menggunakan sebuah botol yang diberi lubang sebanyak tiga lubang yang ditutup
dengan selotip lalu diisi dengan air sampai penuh. Disini kita
akan melihat perbandingan tekanan yang dihasilkan setelah lubang dibuka, yang
mana lubangnya dibuka satu persatu dan diukur kejauhannya dengan mistar,
setelah kita melakukan percobaan tersebut maka kita dapat membandingkan besar
atau kecilnya tekanan yang dihasilkan. Dengan percobaan seperti ini kita dapat
membuktikan teori –teori dari tekanan hidrostatis.
B.
Tujuan percobaan
· Menuliskan
percobaan sederhana, peserta didik dapat menuliskan hubungan antara hidrostatis
(Ph), massa jenis (ρ), kedalaman (h) pada zat cair dalam suatu wadah.
· Melalui
percobaan, peserta didik dapat menjelaskan dan menformulasikan tekanan
hidrostatik dan tekanan atmosfer dengan tahapan-tahapan yang meliputi perumusan
masalah, perumusan hipotesis, pelaksanaan eksperimen, pengumpulan data hasil
pengamatan, dan perumusan kesimpulan secara tepat.
· Mengetahui
hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatis.
C.
Rumusan masalah
1. Bagaimana
hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatis?
D.
Hipotesis
Tekanan hidrostatis berbanding lurus
dengan kedalamannya.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Kajian teori
Masih ingatkah Anda definisi tekanan?
Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan
dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan
dituliskan sebagai berikut.
Ket :
F = gaya (N),
A = luas permukaan (m2),
P = tekanan
Tekanan Hidrostatis adalah tekanan
yang terjadi di bawah air. Tekanan hidrostatis disebabkan oleh fluida tak
bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida
diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik
tersebut. Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah P, menurut konsep tekanan,
besarnya P dapat
dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A).
Gaya berat fluida merupakan
perkalian antara massa fluida dengan percepatan gravitasi Bumi, ditulis
Oleh karena itu, 
persamaan
tekanan oleh fluida dituliskan sebagai
persamaan
tekanan oleh fluida dituliskan sebagai
Volume fluida di dalam bejana
merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat
fluida setinggi h dapat
dituliskan menjadi
Jika
tekanan hidrostatis dilambangkan dengan Ph, persamaannya dituliskan sebagai berikut.
Keterangan:
Ph = tekanan hidrostatis (N/m2),
ρ = massa jenis fluida (kg/m3),
g = percepatan gravitasi (m/s2),
dan
h = kedalaman titik dari permukaan
fluida (m).
Semakin tinggi dari permukaan Bumi,
tekanan udara akan semakin berkurang. Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam
dari permukaan laut atau danau, tekanan hidrostatis akan semakin bertambah.
Mengapa demikian? Hal tersebut disebabkan oleh gaya berat yang dihasilkan oleh
udara dan zat cair. Anda telah mengetahui bahwa lapisan udara akan semakin
tipis seiring bertambahnya ketinggian dari permukaan Bumi sehingga tekanan
udara akan berkurang jika ketinggian bertambah. Adapun untuk zat cair, massanya
akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kedalaman. Oleh karena itu,
tekanan hidrostatis akan bertambah jika kedalaman bertambah.
B.
Alat dan Bahan
o
Manometer
o
Gelas kimia
o
Selang plastic
o
Corong
o
Mistar
o
Air mineral dan kertas grafik
C.
Prosedur Kerja
Pengaruh
kedalaman terhadap tekanan hidrostatik.
a. Tentukan
massa jenis cair yang akan anda gunakan, dengan mengukur massa dan volumenya.
b. Hubungkan
pipa U yang berisi dengan zat cair dengan sebuah corong gelas oleh selang
plastic.
c. Masukkan
corong ke dalam air, tekan dengan kedalaman tertentu. Ukur kedalaman dengan
mistar biasa (diukur dari permukaan air ke permukaan dalam air corong).
d. Amatilah
perubahan tinggi permukaan zat cair pada kedua pipa U. ukur selisih ketinggian
zat cair pada pipa U.
e. Catat
hasil pengukuran pada tabel pengamatan.
f. Ulangi
percobaan dengan kedalaman berbeda.
BAB 3
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan
Jenis zat cair : Air
mineral
Tabel hubungan antara
kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatis
No
|
Kedalaman (cm)
|
Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U
(cm)
|
1
|
3
|
 = h2 – h1 =  |
2
|
5
|
= h2 – h1 =  |
3
|
7
|
= h2 – h1 =  |
4
|
9
|
= h2 – h1 =  |
B. Pembahasan
Seperti yang
kita ketahui, gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu
tertarik ke bawah. Semakin tinggi zat cair dalam wadah, makin berat zat cair
itu, sehingga semakin besar pula tekanan zat cair pada dasar
wadahnya.
Ini disebabkan karena
air pada posisi paling bawah mempunyai tekanan yang paling besar
dibandingkan dengan air pada posisi di atas. Air yang berada di
paling bawah ditekan oleh air di atasnya dan udara, sedangkan air di
paling atas hanya ditekan oleh udara sehingga mempunyai tekanan yang lebih kecil.
Air pada kedalaman yang sama mempunyai tekanan yang sama.
C. Analisis Data
1. Apakah
hipotesismu dapat diterima?
Jawaban: Iya
2. Dari
percobaan diatas
a. Bagaimana
hubungan antara kedalaman dengan tekanan hidrostatik?
Jawaban: Hubungan antara
kedalaman dengan tekanan hidrostatik adalah berbanding lurus
b. Berdasarkan
hasil pengamatan/pengukuran, buat grafik yang menunjukkan hubungan antara
tinggi permukaan (h’) dengan tekanan hidrostatis (P)
Jawaban:
c. Jika
tan 
yang diperoleh dari grafik sama dengan 
dengan 
, maka tentukanlah rumus tekanan
hidrostatis.
yang diperoleh dari grafik sama dengan dengan , maka tentukanlah rumus tekanan
hidrostatis.
Jawaban:
tan
d. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil pengamatanmu!
Jawaban: Hubungan antara kedalaman dengan tekanan hidrostatik
adalah berbanding lurus.
Rumusnya, yaitu:
BAB 4
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Fluida
statis merupakan fluida yang tidak mengalami perpindahan bagian-bagiannya.
Fluida statis (hidrotatis) mengenal beberapa konsep yang salingberkaitan,
yaitu tekanan hidrostatis, hukum pascal, hukum archimedes, tegangan permukaan,
kapilaritas, dan kekentalan zat cair.
Tekanan
hidrostatis didefinisikan sebagai besarnya gaya tekan zat cair yang dialami
oleh bejana tiap satuan luas. Didalam fluida terdapat tekanan dimana jika luas
permukaan wadah lebih besar maka tekanan yang dihasilkan semakin kecil dan
sebaliknya jika luas permukaan wadah wadah lebih kecil maka tekanan yang
dihasilkan semakin besar. Jadi luas permukaan wadah mempengaruhi besar atau
kecilnya tekanan yang dihasilkan.
Tekanan
adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi
luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai
berikut.
Ket
:
F =
gaya (N),
A =
luas permukaan (m2),
P = tekanan
B.
Saran
o Untuk guru
Guru yang baik harus sabar dalam menghadapi
pertanyaan-pertanyaan muridnya.
o Untuk praktikum
Alatnya diharapkan bisa lebih memadai lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar