RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Oleh : Hartono
Surel : [email protected]
Satuan Pendidikan : SMKN 1 TEGALSARI Kelas / Semester : 10 TKRO / 1
Tema : Fluida Statis dan Dinamis Sub Tema : Hukum Pascal
Pembelajaran ke : 1
Alokasi waktu : 10 Menit
A. KOMPETENSI INTI :
KI-3 (Pengetahuan) : Memahami, menerapkan, menganalisis, dan mengevaluasi tentang pengetahuan faktual, konseptual, operasional dasar, dan metakognitif sesuai dengan bidang dan lingkup Fisika sebagai Dasar Bidang Teknologi dan Rekayasa pada tingkat teknis, spesifik, detil, dan kompleks, berkenaan dengan ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam konteks pengembangan potensi diri sebagai bagian dari keluarga, sekolah, dunia kerja, warga masyarakat nasional, regional, dan internasional.
KI-4 (Keterampilan) : Melaksanakan tugas spesifik dengan menggunakan alat, informasi, dan prosedur kerja yang lazim dilakukan serta memecahkan masalah sesuai dengan lingkup Fisika sebagai Dasar Bidang Teknologi dan Rekayasa.
Menampilkan kinerja di bawah bimbingan dengan mutu dan kuantitas yang terukur sesuai dengan standar kompetensi kerja.
Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara efektif, kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, komunikatif, dan solutif dalam ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.
Menunjukkan keterampilan mempersepsi, kesiapan, meniru, membiasakan, gerak mahir, menjadikan gerak alami dalam ranah konkret terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.
B. KOMPETENSI DASAR :
Menerapkan hukum- hukum yang berkaitan dengan fluida Statis dan Dinamis
C. TUJUAN PEMBELAJARAN
Dengan demonstrasi menggunakan alat peraga hidrolik, siswa dapat memahami, menerapkan, dan menganalisis konsep hukum pascal dengan benar.
D. INDIKATOR HASIL PEMBELAJARAN
Siswa dapat menerapkan hukum Pascal dalam persoalan sehari-hari
E. METODE PEMBELAJARAN : a. Demonstrasi
b. Diskusi
I. Pendahuluan (2 menit)
a. Salam pembuka, berdoa, dan mengabsensi siswa.
b. Menyampaikan tujuan pembelajaran pertemuan hari ini.
c. Membuat apersepsi mengenai materi Hukum Pascal :
d. Guru membangun pengetahuan awal siswa dengan memberikan fenomena :
“Pernakah kalian melihat hidrolik mobil di tempat pencucian mobil ? Mobil yang berat bisa diangkat dengan mudah dengan hidrolik, mengapa demikian ?”
II. Inti (6 menit)
a. Guru membentuk kelompok siswa, masing-masing kelompok terdiri dari 3 orang dan meminta siswa duduk berdasarkan kelompok yang telah ditentukan.
b. Guru mendemontrasikan alat peraga hidrolik.
c. Setiap kelompok siswa berdisikusi berdasarkan fenomena terkait kerja alat hidrolik dengan mengkaitkan bunyi hukum Pascal.
d. Guru mengajukan beberapa pertanyaan terkait dengan kerja alat hidrolik? Mobil yang berat bisa diangkat dengan mudah dengan hidrolik, mengapa demikian ?
e. Dari jawaban beberapa orang siswa kemudian guru meminta siswa untuk menjelaskan mengenai hukum pascal.
f. Dari hasil diskusi yang diperoleh, siswa dengan bimbingan guru memberikan kesimpulan tentang hukum Pascal.
III. Penutup (2 menit)
a. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama yang baik.
b. Guru meminta siswa untuk memperlajari materi pada pertemuan selanjutnya.
c. Guru memberikan penguatan kepada siswa sekaligus salam penutup.
G. ALAT, BAHAN, DAN SUMBER PEMBELAJARAN : a. Papan Tulis
b. Alat Peraga Hidrolik c. Gambar Hidrolik
d. Buku Fisika Penerbit Erlangga
e. Artikel Internet “Hubungan Fluida dengan Otomotif”
H. PENILAIAN PEMBELAJARAN a. Intrumen Penilaian Pengetahuan
Soal Essay :
1. Jelaskan tentang hukum pascal ?
2. Berdasarkan hukum pascal mengapa mobil bisa diangkat dengan mudah menggunakan hidrolik?
3. Jika diameter penghisap 2 adalah 10 kali diameter penghisap 1 dan penghisap 1 diberi gaya 100 N, maka penghisap 2 akan menghasilkan gaya angkat sebesar?
Kunci Jawaban :
1. Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Secara matematis hukum pascal dituliskan dalam bentuk persamaan : P1 = P2
=
Keterangan :
P1 = Tekanan pada penghisap 1 P2 = Tekanan pada penghisp 2 F1 = Gaya pada penghisap 1 F2 = Gaya pada penghisap 2
A1 = Luas Penampang pada penghisap 1 A2 = Luas Penampang pada penghisap 2
2. Karena pada hidrolik ketika penghisap 2 bergerak maju yang disebabkan gaya dorong dari tekanan penghisap 1, penghisap 2 berfungsi sebagai penyangga dan diteruskan pada lengan angkat sehingga terjadi proses pengangkatan rangka sekaligus mobil terangkat ke atas secara otomatis.
3. Dikt : D2 = 10 D1
F1 = 100 N Ditanya : F2 ….?
Jawab : P1 = P2
=
Dimana luas penampang (A) berbentuk lingkaran, maka berlaku : A = π r2 = 1/4 π D2
= =
Sehingga :
= 100=
(10 )
=100 . (10 )
=100 . 100
= 10000
Rubrik Penilaian Pengetahuan :
NO NAMA SOAL NO 1 SOAL NO 2 SOAL NO 3 TOTAL SKOR SKOR 20 SKOR 30 SKOR 50
Hasil Penilaian Diskusi Tema/Sub Tema :
………..…………..
Tanggal :
……….
Jumlah Siswa : ……….……… orang.
No Nama siswa
Menyampaika
n pendapat Menanggapi Mempertahankan argumentasi
Jumlah
Score Nilai 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4
Rubrik :
Menyampaikan pendapat 1. Tidak sesuai masalah
2. Sesuai dengan masalah, tapi belum benar 3. Sesuai dengan masalah dan benar
Menanggapi pendapat
1. Langsung setuju atau menyanggah tanpa alasan
2. Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar tidak sempurna 3. Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar
4. Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar dengan didukung referensi
Mempertahankan pendapat
1. Tidak dapat mempertahankan pendapat
2. Mampu Mempertahankan pendapat, alasan kurang benar
3. Mampu mempertahankan pendapat, alasan benar tidak didukung referensi 4. Mampu mempertahankan pendapat, alasan benar didukung referensi
NILAI :
Lampiran :
Materi Pembelajaran
Salah satu istilah yang terkenal dalam fisika adalah Fluida! Apa sebenarnya fluida itu? Apakah manfaat fluida bagi kehidupan sehari-hari? Adakah fenomena alam yang berhubungan dengan fluida? Dalam artikel singkat saya ini saya akan menjelaskan apakah fluida itu dan apa manfaatnya bagi kehidupan sehari, dan hubungan fluida dengan fenomena yang terjadi di alam, berikut penjelasannya:
A. Pengertian Fluida
Fluida (zat alir) adalah zat dalam keadaan bisa mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Ada dua macam fluida yaitu cairan dan gas. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi.
Gaya kohesi pernah kita pelajari saat kita berada di bangku SMP gaya kohesi sendiri tersebut adalah gaya tarik antar partikel sejenis. Dalam kasus ini gaya kohesi antara molekul gas sangat kecil jika dibandingkan gaya kohesi antar molekul zat cair. Ini mnyebabkan molekul-molekul gas menjadi relatif bebas sehingga gas selalu memenuhi ruang. Sebaliknya molekul-molekul zat cair terikat satu sama lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan yang jelas meskipun bentuknya sebagian ditentukan oleh wadahnya.
Akibat yang lainnya adalah sifat kemampuannya untuk dimampatkan.Gas bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan dengan tekanan yang cukup besar akan berubah manjadi zat cair. Mekanika gas dan zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal, tetapi dalam keadaan diam keduanya mempunyai perilaku yang sama dan ini dipelajari dalam statika fluida.
Fluida terbagi atas dua jenis, yakni fluida tak mengalir (hidrostatika) dan flida mengalir (hidrodinamika). Penerapannya dalam peralatan teknik di kehidupan sehari-hari saat ini banyak sekali contohnya dari mulai yang sangat sederhana seperti pompa angin hingga sistem pengeboran minyak lepas pantai.
B. Fluida Statis
Fluida statis bermakna fluida atau zat alir yang tidak bergerak. Hal-hal yang dibahas dalam Fluida statis ini yaitu mengenai massa jenis, tekanan zat cair, hukum Pascal, tekanan hidrostatis, bejana berhubungan, hukum Archimedes, gaya apung, tegangan permukaan, kapilaritas. Eksperimen yang dilakukan bisa menghubungkan zat cair antar pipa yang berbeda luas dan penampang, menentukan massa jenis benda, mengukur massa gas dalam ruang atau tabung, bahkan bisa digunakan menentukan tekanan udara yang semakin meningkat ke atmosfer.
Satuan yang digunakan adalah satuan tekanan (pascal, N/m2, atmosfer, psi), satuan volume (liter, ,m3, mililiter), satuan gaya (newton, dyne).
C. Fluida Dinamis
Fluida statis adalah fluida yang diam, sedangkan fluida dinamis adalah fluida yang bergerak atau dalam hal ini fluida yang mengalir. Aliran fluida secara umum bisa kita bedakan menjadi dua macam, yakni aliran lurus alias laminar dan aliran turbulen. Aliran lurus bisa kita sebut sebagai aliran mulus, karena setiap partikel fluida yang mengalir tidak saling berpotongan. Salah satu contoh aliran laminar adalah naiknya asap dari ujung rokok yang terbakar. Mula-mula asap naik secara teratur (mulus), beberapa saat kemudian asap sudah tidak bergerak secara teratur lagi tetapi berubah menjadi aliran turbulen. Aliran turbulen ditandai dengan adanya linkaran-lingkaran kecil dan menyerupai pusaran dan kerap disebut sebagai arus eddy. Contoh lain dari aliran turbulen adalah pusaran air.
1. Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (non-steady). Maksudnya apa sich aliran tunak dan tak-tunak ? mirp seperti tanak menanak nasi.. hehe… aliran fluida dikatakan aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama. Katakanlah partikel fluida mengalir melewati titik A dengan kecepatan tertentu, lalu partikel fluida tersebut mengalir dengan kecepatan tertentu di titik B. nah, ketika partikel fluida lainnya yang nyusul dari belakang melewati titik A, kecepatan alirannya sama dengan partikel fluida yang bergerak mendahului mereka. Hal ini terjadi apabila laju aliran fluida rendah alias partikel fluida tidak kebut-kebutan.
Contohnya adalah air yang mengalir dengan tenang. Lalu bagaimanakah dengan aliran tak-tunak ? aliran tak tunak berlawanan dengan aliran tunak. Jadi kecepatan partikel fluida di suatu titik yang sama selalu berubah. Kecepatan fluida di titik yang berbeda tidak sama.
2. Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tak-termapatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya apabila jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat cair yang mengalir bersifat tak- termampatkan.
3. Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak (irrotational). untuk memahaminya dengan mudah, dirimu bisa membayangkan sebuah kincir mainan yang dibuang ke dalam air yang mengalir. Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka gerakannya adalah tak berolak. Sebaliknya jika bergerak sambil berputar maka gerakannya kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.
4. Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous).
Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar. Mengenai viskositas alias kekentalan akan kita kupas tuntas dalam pokok bahasan tersendiri.
D. Terapan Fluida Dalam Kehidupan
Manfaat dan terapan fluida baik fluida statis maupun fluida dinamis bagi kehidupan sangat banyak antara lain yang sering digunakkan dongkrak hidrolik, pompa hidrolik ban sepeda, mesin hidrolik, rem piringan hidrolik, hidrometer, kapal laut, kapal selam, balon udara, karburator, sayap pesawat terbang. Berikut ini adalah penjelasan mengenai penerapan-penerapan fluida di atas:
Dongkrak Hidrolik
Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah penerapan dari hukum Pascal yang berbunyi tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah.
Tekanan yang kita berikan pada pengisap yang penampangnya kecil diteruskan oleh minyak (zat cair) melalui pipa menuju ke pengisap yang penampangnya besar. Pada pengisap besar dihasilkan gaya angkat yang mampu menggangkat beban.
Persamaan Hukum Pascal : P1 = P2
=
Dimana luas penampang (A) berbentuk lingkaran, maka berlaku : A = π r2 = 1/4 π D2
= =
TERIMA KASIH
