Jika nilai F1 – F2 > mg (berat pesawat), maka peswat akan terangkat ke udara.
Setelah peserta didik memahami dan mengerti mengenai konsep gaya angkat pada pesawat terbang, berikanlah suatu contoh permsalahan perhitungan dari konsep yang telah dipelajari, seperti yang pada Masalah 7.5 yang terdapat pada buku siswa Fisika SMA/MA kelas XI halaman 213.
Agar peserta didik lebih memahami lagi tentang penerapan asas kontinuitas dan asas Bernoulli, mintalah peserta didik untuk mencari informasi mengenai penerapan asas kontinuitas dan asas Bernoulli pada produk teknologi lainnya. Dalam kegiatan ini, guru diharapkan dapat memfasilitasi peserta didik untuk melakukan kajian literatur sehingga peserta didik dapat mengetahui penerapan asas kontinuitas dan asas Bernoulli pada produk teknologi selain yang sudah dijelaskan dalam bab ini seperti parfum, cerobong asap, dan lain sebagainya.
Sikap dan Pembelajaran tentang Dinamika Fluida
H
Hikmah apa saja yang Anda peroleh setelah mempelajari materi dinamika luida? Pada bab yang telah kita pelajari banyak sekali yang dapat Anda renungkan, baik dari sisi spiritual, sosial, maupun sisi individual.
Mari kita ulas kembali hingga kita benar-benar merasakannya. 1. Spiritual
Pernahkah Anda merenungkan bagaimana mungkin manusia yang tidak punya sayap bisa terbang di udara? Setelah mempelajari materi tentang dinamika luida pasti Anda bisa menjawabnya. Namun, untuk apa kita harus mempelajarinya? Selain untuk digunakan dalam permasalahan yang kita hadapi sehari-hari, konsep ini dapat menyadarkan kita tentang kebesaran Tuhan Yang Mahakuasa. Tuhan telah memberikan kita akal dan pikiran untuk melihat semua kejadian yang ada di alam semesta ini sebagai bahan pembelajaran yang berharga.
Sistem yang ada di alam semesta ini sangat banyak. Salah satu di antaranya adalah adanya sistem dinamika luida atau luida dinamis. Dengan menggunakan konsep dinamika luida, kita bisa membuat pesawat terbang melayang di udara. Tentu saja selain pesawat terbang, masih banyak penerapan dinamika luida yang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Konsep ini Tuhan ciptakan agar kita berpikir dan menyadari akan kebesaran-Nya bahwa setiap peristiwa pasti ada penyebab dan penjelasannya serta semua ciptaan Tuhan dapat dijelaskan secara ilmiah dan masuk akal.
2. Sosial
Apa saja yang telah Anda lakukan selama proses pem belajaran? Jika Anda mengikuti buku ini dan melaksanakan semua kegiatannya, Anda akan menemukan beberapa kegiatan yang ditugaskan secara berkelompok. Dalam kegiatan berkelompok, diharapkan agar Anda dapat bekerja sama dan dapat menghargai peran serta pekerjaan teman kelompok Anda saat melakukan kegiatan. Misalnya pada Kegiatan Siswa 7.1, Anda diminta untuk membuat kelompok dan melakukan praktikum mengenai tangki berlubang menggunakan botol plastik sebagai tangkinya.
Pada Kegiatan Siswa 7.1, Anda dituntut untuk melakukan secara berkelompok meskipun kegiatan tersebut sebenarnya bisa saja dilakukan secara individu. Hal ini sengaja dibentuk untuk membangun rasa saling menghargai dan saling mempercayai pekerjaan antarsesama. Selain itu, Anda dapat merasakan suatu pekerjaan akan terasa ringan jika dilakukan secara bersama-sama dan saling bekerja sama.
3. Individual
Apa yang dapat Anda rasakan selama proses pembelajaran mengenai dinamika luida? Sikap yang terbangun pada proses pembelajaran yang dirasakan secara individu adalah sikap ilmiah. Materi dinamika luida sangat berkaitan sekali dengan kegiatan ilmiah. Oleh sebab itu, secara tidak langsung akan membangun perilaku ilmiah. Misalnya saja adalah sikap terbuka, teliti, jujur, rasa ingin tahu, dan cermat.
Saat Anda melakukan kegiatan yang berkaitan dengan praktikum tentang tangki berlubang, otomatis Anda harus melakukannya secara teliti dan cermat agar data yang diperoleh bisa akurat. Data praktikum yang telah Anda dapat kemudian harus dikomunikasikan baik secara tertulis maupun tidak tertulis. Hal ini menunjukkan bahwa adanya sikap terbuka. Keterbukaan juga dapat dilatih melalui presentasi hasil dan kesimpulan praktikum di depan kelas. Satu hal yang sangat penting dari penjabaran mengenai sikap yang terbangun selama proses pembelajaran adalah rasa ingin tahu, karena tanpa sikap itu Anda tidak mungkin dapat merasakan dan membangun sikap-sikap di atas. Rasa ingin tahu menuntun Anda untuk terus menemukan segala hal yang Anda belum tahu. Pada kegiatan siswa tentang penerapan dinamika luida tangki berlubang misalnya, Anda tidak mungkin memahami materi tersebut jika tidak dilandasi rasa ingin tahu.
Sikap-sikap di atas baik dalam dimensi spiritual, individual, dan sosial sebaiknya Anda terapkan dalam kehidupan sehari-hari agar bangsa Indonesia menjadi bangsa yang bermartabat, dihargai, dan mampu mengolah segala potensi yang dimiliki negeri kita.
Mintalah peserta didik untuk membuat mind mapping berdasarkan informasi yang telah dipahami mengenai Dinamika Fluida.
Pada akhir bab alangkah baiknya Bapak/Ibu guru mengajak peserta didik untuk mereleksikan
hikmah yang dapat diambil dari materi yang telah dipelajari pada bab ini hingga berguna untuk hidup berketuhanan, bersosial, dan berbudaya.
Pengayaan Materi
I
1. Sambungan Y dengan Diameter yang Sama dengan Pipa Utama Persamaan kontinuitas:
A1v1 = A2v2
Sehingga A2= A1 + A1 = 2A1
Pada keadaan ini, laju luida di pipa percabangan (2) lebih lambat setengah kali laju luida di pipa utama (1).
2. Sambungan Y dengan Diameter Setengah dari Diameter Pipa Utama Persamaan kontinuitas: A1v1 = A2v2 Sehingga A A A A 2 1 1 1 1 2 1 2 = + =
Pada keadaan ini, laju luida di pipa percabangan (2) sama dengan laju luida di pipa utama (1).
Media Pembelajaran
J
Media pembelajaran yang digunakan pada bab VII adalah sebagai berikut.
1. Media visual : buku Fisika Kelas XI karya Sunardi dan Siti Zenab terbitan Yrama Widya, Lembar Kerja Peserta didik.
2. Media Audio Visual : LCD projector, internet.
3. Media peraga : alat dan bahan praktikum.
Bentuk Evaluasi
K
Untuk menguji pemahaman peserta didik atas materi dalam bab VII ini, terdapat beberapa bentuk evaluasi yang dapat dipergunakan sebagai berikut.
1. Soal evaluasi, untuk melatih peserta didik mengerjakan soal-soal pada setiap akhir subbab terdiri atas soal-soal uraian. (Format penilaian tertera pada petunjuk umum halaman 23) 2. Soal evaluasi di akhir bab, untuk melatih peserta didik mengerjakan soal secara mandiri
terdiri atas soal-soal uraian dan soal-soal pilihan ganda. (Format penilaian tertera pada petunjuk umum, halaman 23-24)
3. Tabel pengamatan, melatih peserta didik dalam mengamati perilaku sadar akan kebesaran Tuhan, bekerja sama, saling menghargai, teliti, cermat, terbuka, serta memiliki rasa ingin tahu yang tinggi di lingkungan sekitarnya. (Format tabel pengamatan tertera pada buku peserta didik Fisika, halaman, 222)
4. Releksi, merupakan teknik penilaian dengan cara meminta peserta didik untuk mengemukakan kelebihan dan kekurangan yang dimilikinya terkait dalam konteks pencapaian diri. (format tabel releksi tertera pada buku peserta didik Fisika, halaman 218)
5. Kegiatan kajian literatur, melatih peserta didik untuk mengkaji informasi-informasi yang didapat terkait dengan materi yang dibahas. (Format tabel penilaian kegiatan kajian literatur tertera pada petunjuk umum, halaman 25)
6. Kegiatan diskusi, melatih peserta didik untuk dapat saling bertukar pikiran atau pendapat untuk mendapatkan suatu pengertian dan memecahkan suatu permasalahan. (Format tabel penilaian tertera pada petunjuk umum, halaman 25-26)
7. Tugas mind map, melatih peserta didik dalam hal kemampuan memilah, mengingat, berimajinasi, tetap berminat, mengendalikan, dan kreatif dalam pembelajaran. (Format penilaian tertera pada petunjuk umum, halaman 27-28)
8. Laporan praktikum, untuk menilai keterampilan peserta didik dalam hal melakukan pengamatan, mengumpulkan data dan mencatat data, menarik kesimpulan dan menganalisis data ketika diadakan kegiatan praktikum. (Format tabel penilaian tertera pada petunjuk umum, halaman 26-27)
9. Lembar pengamatan KPS, untuk mengetahui keterampilan proses sains peserta didik ketika melakukan kegiatan praktikum. (Format tabel penilaian tertera petunjuk umum, halaman 35) 10. Tugas portofolio, berupa laporan kegiatan-kegiatan yang telah dilakukan selama peserta
didik melaksanakan pembelajaran. (Format tabel penilaian tertera pada petunjuk umum, halaman 29-30)
Remedial
L
Jika dari hasil evaluasi masih terdapat peserta didik yang belum memenuhi standar minimal, maka guru melaksanakan kegiatan remedial. Kegiatan ini diawali dengan remedial teaching, yaitu guru memberi pengulangan untuk materi-materi yang kompetensinya belum tercapai. Setelah itu, guru melaksanakan evaluasi kembali dengan memberikan sejumlah soal yang berkaitan dengan bahan ajar yang diremedi.
Contoh soal untuk remedial Bab VII, adalah sebagai berikut.
1. Tentukan besar debit dari suatu aliran air yang melalui sebuah pipa berdiameter 4 cm dengan kecepatan rata-rata 4 m/s. Pembahasan: Diketahui: d = 4 cm = 4 × 10–2 m r = 2 × 10–2 m v = 4 m/s Ditanyakan: debit (Q) A = luas lingkaran A = π r2 = 3,14 × (2 × 10–2)2 = 1,256 × 10–3 m2 Q = A v = 1,256 × 10–3 × 4 = 5,024 × 10–3 m 3/s
2. Sebuah bak diisi air setinggi 20 m. Di sisi bak dibuat satu buah lubang yang berjarak 2 m dari dasar bak. Tentukan jarak horizontal yang dicapai air.
Pembahasan:
Diketahui: h = 18 m
h2 = 2 m
Ditanyakan: Jarak horizontal (x) yang dicapai.
20 m 2 m B A x h h x = = × = = × = 2 2 18 2 2 36 2 6 12 2 . .
3. Tentukan kecepatan aliran udara di bagian atas sayap, jika kecepatan aliran udara di bagian bawah sayap pesawat adalah 60 m/s dan beda tekanan di atas dan di bawah sayap adalah 10 N/m2 (ρudara = 1,29 kg/m3)
Pembahasan:
Diketahui: v1 = 60 m/s p1 – p2 = 10 N/m2
ρudara = 1,29 kg/m3 g = 10 m/s2
Ditanyakan: Kecepatan aliran udara di bagian atas sayap (v2) Beda tekanan di atas dan di bawah sayap
p p v v v v p p 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 60 2 10 1 29 3600 15 − =
(
−)
= +(
−)
=( )
+ × = + , ,, . , . , , 5 3 615 5 3 615 5 60 13 2 = = = vRangkuman
M
1. Garis alir terbagi menjadi dua jenis: a. aliran garis arus atau aliran laminar b. aliran turbulen
2. Persamaan kontinuitas
Pada aliran luida ideal, hasil kali laju aliran luida dengan luas penampangnya adalah konstan.
A1v1 = A2v2
A v dikenal sebagai debit (Q) (jumlah zat cair yang mengalir lewat suatu penampang tiap detik). 3. Persamaan Bernoulli p1 v12 gh p v gh 1 2 2 2 2 1 2 1 2 + + = + +
Untuk zat cair yang mengalir melalui sebuah lubang pada tangki, maka besar kecepatannya selalu dapat diturunkan dari persamaan Bernoulli yaitu:
v = 2 gh
4. Kecepatan aliran suatu luida dapat diukur dengan menggunakan venturimeter. Venturimeter terdiri atas dua jenis, yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter dengan manometer.
Kecepatan aliran luida diukur dengan venturimeter tanpa manometer: v1= 2 1 1 2 2 gh A A
Kecepatan aliran luida diukur dengan venturimeter dengan manometer: v1 A2 1 2 2 2 = 2 ( ) ( ) ' gh A A
5. Kecepatan gas yang mengalir melalui tabung Pitot dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.
v = 2
' gh
6. Besarnya gaya angkat sayap pesawat terbang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.
F F p p A F F v v A 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 − = − − = − ( ) ( )
Penutup
N
Setelah peserta didik mempelajari materi pada bab ini, peserta didik akan belajar mengenai Teori Kinetik Gas. Untuk materi mengenai Dinamika Fluida sangat bermanfaat dalam mempelajari konsep-konsep pada bab-bab selanjutnya, termasuk konsep dinamika rotasi dan keseimbangan benda tegar. Oleh sebab itu, berilah motivasi pada peserta didik materi yang telah dipelajari masih terhubung dengan materi yang lain sehingga peserta didik mendapatkan suatu motivasi, yaitu khususnya dalam isika, suatu konsep atau materi saling terkait satu sama lain. Pada umumnya, siswa akan merasakan bahwa hidup seorang manusia saling terhubung dengan semua makhluk hidup ciptaan Tuhan dimana semuanya saling membutuhkan.