UNTUK SMA KELAS XI PROGRAM MIPA
• Nama : ...
• Kelas : ...
Penulis : Miftahul Jannah Fitri
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 2 Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan atas rahmat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan Modul Pembelajaran Fisika berbasis SETS (Science, Environment, Technology, Society) pada materi Fluida Dinamis untuk Siswa Kelas XI Program Ilmu Pengetahuan Alam. Selanjutnya shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai contoh teladan umat manusia.
Modul Pembelajaran Fisika berbasis SETS ini bertujuan untuk membantu peserta didik dalam memahami materi Fluida Dinamis dan meningkatkan pengenalan konsep fisika peserta didik tidak hanya sebatas pada konsep sains saja, namun juga dapat mengkaitkan dan mengaplikasikannya dengan teknologi serta lingkungan dan masyarakat.
Modul ini memuat kompetensi pembelajaran, tujuan pembelajaran, ringkasan materi, contoh soal, latihan, dan penilaian.
Penulis berharap Modul Pembelajaran Fisika berbasis SETS ini dapat memotivasi peserta didik dalam mempelajari materi Fluida Dinamis sehingga peserta didik mendapatkan pemahaman terhadap materi tersebut.
Selama penulisan Modul ini, Penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Atas bantuan dan bimbingan tersebut Penulis ucapkan terima kasih.
Sumpur Kudus, Juli 2020
Penulis
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 3
Kata Pengantar ... 2
Daftar Isi ... 3
Petunjuk Penggunaan Modul ... 4
Peta Konsep ... 5
A. Kegiatan Belajar 1 ... 6
Evaluasi ... 14
B. Kegiatan Belajar 2 ... 15
Evaluasi ... 24
C. Kegiatan Belajar 3 ... 25
Evaluasi ... 41
Lembar Kreativitas Peserta Didik ... 42
Uji Kompetensi ... 44
Rangkuman ... 48
Daftar Pustaka ... 49
Glosarium ... 50
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 4 Model pembelajaran SETS merupakan salah satu model pembelajaran yang mengajak peserta didik untuk mengkaitkan konsep sains yang dipelajari dengan aplikasi jika diterapkan ke dalam bentuk teknologi serta manfaat dan dampak yang ditimbulkan terhadap lingkungan dan masyarakat. Keberhasilan belajar dengan Modul Fisika Berbasis SETS pada materi Fluida Dinamis ini tergantung dari kedisiplinan dan ketekunan Ananda dalam memahami dan mematuhi langkah-langkah belajarnya. Pembelajaran dengan Modul Fisika Berbasis SETS pada materi Fluida Dinamis ini dapat dilakukan secara mandiri atau kelompok baik di sekolah maupun di luar sekolah. Langkah-langkah dalam mempelajari Modul Fisika Berbasis SETS ini yaitu :
1. Baca dan pahami tujuan pembelajaran pada Modul Fisika Berbasis SETS pada materi Fluida Dinamis ini.
2. Perhatikan dan pelajari uraian materi, contoh soal serta latihan soal yang terdapat pada Modul Fisika Berbasis SETS pada materi Fluida Dinamis ini.
3. Jika semua materi telah selesai dipelajari dengan baik, Ananda dapat mengerjakan uji kompetensi pada bagian akhir materi.
4. Ananda bisa memeriksakan hasil jawaban Ananda dengan kunci jawaban yang tersedia pada modul Bapak/Ibu guru Ananda.
Pendidik dapat membantu dan membimbing peserta didik dalam menguasai materi dan mengerjakan latihan soal jika peserta didik mengalami kesulitan. Pendidik memiliki peran penting untuk keberhasilan peserta didik dalam mempelajari materi Fluida Dinamis menggunakan Modul Fisika Berbasis SETS pada materi Fluida Dinamis ini.
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Bagi Peserta Didik
Peran Pendidik
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 5
KONSEP MATERI FLUIDA DINAMIS
KONSEP KETERKAITAN MATERI FLUIDA DINAMIS DENGAN UNSUR SETS
FLUIDA DINAMIS
Fluida Ideal
Azas Kontinuitas
Azas Bernoulli
Penerapan Azas Kontinuitas dan Bernoulli dalam
Kehidupan
Teorema Torricelli
Aliran sungai dan kepulan asap rokok
Asap yang keluar dari cerobong
Pemanfaatan barang bekas untuk membuat venturimeter sederhana
Di Lingkungan
Fluida Ideal
Azas Kontinuitas
Azas dan Hukum Bernolli
Penerapan Azas Kontinuitas dan Hukum Bernoulli pada Kehidupan
Penggunaan selang untuk menyiram bunga dan mencuci motor
Pengendara motor
Alat penyemprot nyamuk
Konsep Sains Di Masyarakat
Desain mesin jet dan roket
Cerobong asap pabrik
Pesawat terbang
Hydrofoil
Di Teknologi
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 6
Kegiatan Belajar 1
3.4 Menerapkan prinsip fluida dinamis dalam teknologi KOMPETENSI DASAR
3.4.1 Menjelaskan karakteristik fluida ideal
3.4.2 Menemukan persamaan kontinuitas melalui berbagai sumber INDIKATOR
Dari pembelajaran yang dilakukan diharapkan peserta didik mampu :
Menjelaskan karakteristik fluida ideal
Menemukan dan memahami persamaan kontinuitas
Menyelesaikan permasalahan terkait persamaan kontinuitas TUJUAN PEMBELAJARAN
FLUIDA IDEAL dan AZAS KONTINUITAS
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 7
P
ada pembahasan sebelumnya, Ananda telah mempelajari tentang Fluida Statis, yaitu fluida yang tidak mengalir. Pada pembahasan mengenai fluida statis, Ananda telah memahami bahwa hukum-hukum Fisika tentang fluida dalam keadaan statis bergantung pada massa jenis dan kedalaman titik pengamatan dari permukaan fluida. Dalam fluida statis kita menganalisis fluida yang berada dalam posisi diam atau tidak mengalir. Selanjutnya, pada bab ini, kita akan membahas jenis fluida berikutnya yaitu Fluida Dinamis. Perhatikan fenomena berikut ini!P
ernahkah Ananda melihat asap yang keluar dari rokok? Perhatikan Gambar 1 di samping! Dari gambar dapat kita lihat mula- mula asap keluar dengan bentuk teratur, lama kelamaan bentuk asap menjadi tidak teratur. Aliran yang teratur kita namakan sebagai aliran laminer. Aliran laminer mempunyai bentuk aliran yang lurus dan teratur, kecepatan aliran laminer tidak berubah atau tetap. Sedangkan aliran yang tidak teratur kita sebut aliran turbulen. Bentuk aliran turbulen tidak lurus seperti halnya aliran laminer, aliran turbulen dapat berupa lingkaran seperti yang tertera pada Gambar 1, dan kecepatan aliran turbulen dapat berubah yang disebabkan oleh bentuk aliran yang tidak teratur.Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan uraian di atas, bagaimana dengan aliran sungai saat jernih dan aliran sungai saat banjir? Manakah aliran laminer dan aliran turbulen? Mengapa demikian?
Kemukakan pendapat Ananda pada kotak di bawah ini!
Gambar 2 (a). Aliran laminer mengikuti garis-garis lurus atau lengkung yang searah. (b) Aliran turbulen tampak ada aliran yang melingkar. Pada aliran turbulen arah gerak partikel ada yang berbeda
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Gambar 1. Aliran pada asap rokok
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 8 Coba Ananda baca dan perhatikan lagi fenomena yang dikemukakan pada kegiatan inisiasi di atas. Tidak asing bukan? Tahukah Ananda bahwa masih banyak fenomena terkait fluida dan Azas Kontinuitas di sekitar kita. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang fluida dan Azas Kontinuitas tersebut, coba Ananda lakukan kegiatan berikut ini!
Kemukakan jawaban Ananda pada kolom di bawah ini!
Pegang ujung selang yang ada di sekitar Ananda, kemudian persempit ujung selang tersebut. Apa yang terjadi? Bagaimana kecepatan air sebelum dan sesudah ujung selang dipersempit? Mengapa hal tersebut terjadi ?
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 9 Fluida dinamis adalah fluida yang mengalir atau bergerak terhadap sekitarnya.
Dalam fluida dinamis, setiap partikel pada fluida tersebut memiliki kecepatan untuk setiap posisinya. Jika lintasan partikel pada fluida digambarkan, akan diperoleh suatu lintasan yang dinamakan garis aliran. Pada fluida dinamis ada dua garis aliran yaitu aliran laminer dan aliran turbulen, seperti yang telah Ananda bahas pada kegiatan inisiasi di atas. Perhatikan gambar berikut :
Pada Gambar 3 di samping dilukiskan empat garis aliran partikel-partikel fluida.
Partikel fluida pada setiap garis aliran hanya mengikuti garis aliran tersebut dan tidak berpindah ke garis aliran yang lain. Hal tersebut merupakan suatu gambaran dari aliran fluida ideal yang dinamakan aliran stasioner.
Dalam fluida ideal setiap aliran fluida memiliki kecepatan aliran yang sama, juga tidak ada gaya gesek antara lapisan aliran fluida yang terdekat dengan dinding tabung atau tempat fluida mengalir. Dengan demikian, fluida ideal adalah fluida yang tidak terpengaruh oleh gaya tekan yang diterimanya. Artinya, volume dan massa jenisnya tidak berubah meskipun ada tekanan.
Berdasarkan uraian tersebut maka ciri-ciri yang dimiliki oleh fluida ideal adalah sebagai berikut :
1. Alirannya bersifat tunak/tenang (steady) yang laju alirannya konstan.
2. Aliran fluidanya bersifat incrompessible atau tidak termampatkan, artinya tidak terjadi perubahan massa jenis selama mengalir.
3. Aliran fluidanya merupakan aliran tidak kental (non viscos), artinya fluida tersebut tidak mengalami gesekan dengan dinding fluida tersebut mengalir.
Gambar 3. Garis aliran A-B-C, D-E-F, P-Q- R, dan X-Y-Z adalah garis aliran laminer.
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 10 Pokok-pokok bahasan yang berkaitan dengan fluida dinamis, antara lain, persamaan kontinuitas, hukum Bernoulli yang membahas tekanan pada fluida yang bergerak, dan penerapan hukum Bernoulli. Pada Kegiatan Belajar 1 hukum dasar fluida dinamis yang akan kita bahas adalah persamaan kontinuitas.
Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa “jumlah aliran fluida setiap selang waktu di setiap titik yang dilewati fluida akan bernilai tetap (konstan)”. Banyaknya fluida yang mengalir (volume atau V) tiap saat (waktu atau t) disebut dengan debit alir (Q) yang besarnya dapat ditentukan melalui persamaan :
Mari kita tinjau aliran fluida yang melalui pipa yang panjangnya s dengan kecepatan v. Luas penampang pipa adalah A. Selama t detik volume fluida yang mengalir adalah V = A . s, sedang jarak s ditempuh selama t = s/v detik maka dengan mensubstitusi nilai Volume dan waktu dapat kita peroleh nilai debit air adalah sebagai berikut :
𝑄 =
𝑉𝑡
𝑄 =
…….𝑥………… /.…..
𝑄 = … 𝑥 … 𝑥
…………
𝑸 = 𝑽 𝒕
Keterangan :
Q = Debit (m3/s)
V = Volume (Meter kubik atau m3) t = waktu (detik atau s)
𝑸 = … 𝒙 …
Keterangan :
... = ... (..../....) ... = ... (...) ... = ... (..../....)
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 11 Untuk aliran fluida yang melewati luas penampang berbeda, pada setiap penampang akan memiliki debit alir yang sama, perhatikan gambar berikut :
Misalkan terdapat suatu tabung alir seperti tampak pada Gambar di atas. Air masuk dari ujung kiri dengan kecepatan v1 dan keluar di ujung kanan dengan kecepatan v2. Karena alirannya tunak (steady) dan massa konstan, maka massa yang masuk penampang A1 harus sama dengan massa yang masuk penampang A2. Persamaan ini dikenal dengan nama persamaan kontinuitas. Karena fluida inkonpresibel (massa jenisnya tidak berubah) maka debit alir yang masuk penampang sama dengan debit alir yang keluar dari penampang, maka persamaan tersebut menjadi :
𝑄1= 𝑄2
Air mengalir dalam pipa yang jari-jari 5 cm dengan laju 10 cm/det. Berapa laju aliran volumenya?
Solusi :
Diketahui : Jari – jari (r) = 5 cm, Laju (v) = 10 cm/det Ditanya : Laju aliran (Q) = ? Penyelesaian :
Q = A. v
= πr2 . v
= π (5)2 . 10
= 250 π cm3/detik.
CONTOH SOAL
… 𝒙 … = … 𝒙 …
Gambar 4. Aliran fluida yang melewati dua penampang berbeda
Keterangan :
... = Luas penampang 1 (....) ... = Kecepatan pada penampang 1 (....) ... = Luas penampang 2 (....) ... = Kecepatan pada penampang 2 (....)
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 12 1. Pada sebuah sungai bawah tanah air mengalir dari hulu ke hilir. Kita anggap
sungai berbentuk lingkaran dengan diameter bagian hulu sebesar 6 m dan bagian hilir 10 m. Jika kelajuan aliran air pada sungai bagian hulu sebesar 10 m/s, maka hitunglah kelajuan aliran air pada sungai bagian hilir!
2. Perhatikan kutipan naskah IPA Terpadu berikut ini!
“Ditemukan bahwa batang rotan yang berdiameter 2 cm dapat mengangkut 12 cm3 per menit secara tak terbatas.”
Dari teks dapat disimpulkan bahwa laju mengalirnya air di dalam rotan berdiameter 2 cm adalah... cm/menit.
LATIHAN SOAL
JAWABAN
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 13 Penerapan azas kontinuitas dalam kehidupan sehari – hari dapat kita temui pada selang air untuk menyiram bunga atau mencuci motor, untuk contoh yang lebih teknis yaitu pada desain mesin jet dan roket. Seperti yang dapat Ananda lihat pada gambar di bawah ini, desain mesin jet dan roket memiliki bentuk yang mengembang kemudian mengecil ke ujungnya.
Menurut Ananda kenapa didesain demikian? Kemukakan jawaban Ananda di bawah ini!
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Gambar 5a. Roket Gambar 5b. Mesin Jet
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 14 Dari proses pembelajaran yang telah dilakukan, Ananda dapat melihat tingkat pemahaman Ananda dari penilaian yang diberikan oleh pendidik berdasarkan setiap tahapan pembelajaran yang Ananda lakukan. Penilaian dapat Ananda lihat dalam tabel di bawah ini :
No Tahapan Indikator Penilaian Skor
1 Inisiasi Jawaban yang dikemukakan benar dan logis 2 Eksplorasi Jawaban yang dikemukakan benar dan logis 3 Pengenalan
Konsep (Latihan Soal)
Jawaban yang diuraikan benar dan sistematis
4 Aplikasi Jawaban yang dikemukakan benar, logis, dan sesuai dengan konsep
SKOR TOTAL
Keterangan :
Skor Total Tingkat Pemahaman
95 – 100 Sangat Memahami konsep dan aplikasi 91 – 94 Memahami konsep dan aplikasi 85 – 90 Cukup memahami konsep dan aplikasi
81 – 84 Memahami konsep dan sedikit pemahaman aplikasi 75 – 80 Sedikit memahami konsep dan aplikasi
< 75 Belum memahami konsep dan aplikasi
Sumpur Kudus, 20 Paraf Orang Tua
...
Sumpur Kudus, 20 Paraf Guru
...
Sumpur Kudus, 20 Paraf Peserta Didik
...
“The way get started is to quit talking and begin doing”
-Walt Disney- 𝑺𝒌𝒐𝒓 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 =𝑱𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒔𝒌𝒐𝒓
𝟒
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 15 Setelah Ananda mempelajari materi Fluida Dinamis, mestinya Ananda berpikir untuk menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penerapannya yaitu venturimeter sederhana. Coba buat dan rancang venturimeter sederhana dengan memanfaatkan benda di sekitar Ananda secara berkelompok, dengan anggota kelompok terdiri dari 4 – 5 orang.
Kemudian lakukan hal berikut :
A. Buatlah laporan kegiatan selama pembuatan alat tersebut. Laporan dibuat pada HVS ukuran A4 ditulis tangan, dengan format laporan sebagai berikut :
1. Bagian pendahuluan terdiri dari cover, kata pengantar, dan daftar isi.
4.4 Membuat dan menguji proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida
4.4.1 Membuat ilustrasi tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, kebocoran air, atau sayap pesawat) secara berkelompok
4.4.2 Mempresentasikan laporan hasil produk tiruan aplikasi azas Bernoulli INDIKATOR
Dari pembelajaran yang dilakukan diharapakan peserta didik mampu :
Membuat alat venturimeter sederhana dari barang yang ada di sekitar peserta didik
Membuat laporan kegiatan pembuatan alat
Mempresentasikan cara kerja alat melalui video kemudian mengupload ke sosial media
TUJUAN PEMBELAJARAN KOMPETENSI DASAR
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 16 2. Bagian isi terdiri dari :
a. Kajian Teori
berisi uraian materi fluida dinamis yang membahas tentang venturimeter.
b. Prosedur Pembuatan Alat
berisi :
1) Alat dan bahan
2) langkah – langkah pembuatan alat disertai foto dokumentasi disetiap langkahnya,
c. Cara Kerja Alat
berisi uraian komponen-komponen gaya yang bekerja pada alat bila alat tersebut bekerja
d. Manfaat dan Kegunaan
Berisi manfaat dari penggunaan alat tersebut di masyarakat serta dampaknya terhadap lingkungan.
3. Bagian penutup terdiri dari daftar pustaka (sumber boleh menggunakan buku, artikel, majalah, dan internet).
B. Presentasikan cara kerja alat tersebut dalam bentuk video, kemudian upload di sosial media Ananda.
“Creativity is Intelligence Having Fun”
-Albert Einstein-
SUKSES adalah milik mereka yang mau BERUSAHA
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 17 A. Pilihlah jawaban yang benar!
1. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Alirannya bersifat tunak/tenang (2) Aliran fluidanya bersifat crompessible
(3) Aliran fluidanya merupakan aliran tidak kental (non viscos ) (4) Alirannya dapat dimampatkan
Dari pernyataan di atas, sifat fluida ideal ditunjukkan oleh nomor...
a. (1),(2),(3), dan (4) d. (2) dan (4) b. (1),(2), dan (3) e. (1) dan (3) c. (1), (2), dan (4)
2. Sebuah kran yang diameternya 6 cm dilalui air dengan kelajuan 2 m/s. Debit air kran tersebut adalah...
a. 14π x 10-4 m3/s d. 17π x 10-4 m3/s b. 15π x 10-4 m3/s e. 18π x 10-4 m3/s c. 16π x 10-4 m3/s
3. Perhatikan kutipan naskah IPA Terpadu berikut ini!
“Limbah cair yang kaya bahan organik dan ditampung dalam bak penampung yang dilengkapi sistem pengaduk diberi ampas halus dan dilapisi pada unit-unit penekanan. Tahap ini menghasilkan air limbah yang lebih jernih. Limbah ini digelontor dengan air kali sampai mencapai debit 10 m3/jam.
Jika penggelontoran limbah dengan air kali dilaksanakan melalui pipa yang luas penampangnya 0,4 m2, maka kecepatan menggelontor air kali itu (dalam cm/s) adalah...
a. 0,07 c. 7 e. 700
b. 0,7 d. 70
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 18 4. Air mengalir melalui pipa mendatar dengan diameter pada masing-
masing ujungnya 6 cm dan 2 cm. Jika pada penampang besar, kecepatan air 2 m/s, kecepatan aliran air pada penampang kecil adalah...
a. 18 m/s d. 8 m/s
b. 15 m/s e. 6 m/s
c. 10 m/s
5. Air mengalir dalam venturimeter seperti ditunjukkan gambar di samping. Kelajuan air pada penampang 2 adalah 6 m/s. Jika g = 10 m/s2 dan h = 20 cm, kelajuan air pada penampang 1 adalah...
a. 4 2 m/s c. 3 2 m/s e. 2 2 m/s b. 4 m/s d. 3 m/s
6. Gaya angkat pada pesawat timbul karena :
(1) Tekanan udara di depan sayap lebih besar daripada di belakang sayap.
(2) Kecepatan udara di atas sayap lebih besar daripada di bawah sayap.
(3) Kecepatan udara di belakang sayap lebih besar daripada di depan sayap.
(4) Tekanan udara di atas sayap lebih kecil daripada di bawah sayap.
Pernyataan yang benar adalah...
a. (1) dan (3) c. (1), (3), dan (4) e. (3) dan (4) b. (2) dan (4) d. (2), (3), dan (4)
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 19 7. Berikut aplikasi Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari – hari
kecuali...
a. Karburator c. Pipa venturi e. Selang air b. Kapal selam d. Pesawat terbang
8. Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika kecepatan air yang mengalir pada bagian pipa yang besar 40 m/s, maka besarnya kecepatan air pada bagian pipa yang kecil sebesar …
a. 20 m/s c. 80 m/s e. 160 m/s
b. 40 m/s d. 120 m/s 9. Pada bagian bawah sebuah tangki air
terdapat lubang sehingga air memancar keluar membentuk sudut 60° seperti terlihat pada gambar.
Jika jarak pancar air x = 80 3 cm, untuk g = 10 m/s2, tinggi air (h) dalam tangki adalah ....
a. 20 cm c. 60 cm e. 100 cm
b. 40 cm d. 80 cm 10. Perhatikan gambar berikut !
Jika h1 = 1,6 m, h2 = 0,8 m, dan air jatuh di C. Jarak antara titik A dan C adalah...m a. 2,4 c. 1,8 e. 1,4
b. 2,2 d. 1,6
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 20 B. Kerjakan soal berikut dengan tepat.
1. Sebuah pipa besar mempunyai luas penampang 6 m2 ujungnya mempunyai kran dengan luas penampang 2 m2. Jika kecepatan air pipa besar 0,2 m/s, tentukan volume air yang keluar dari kran selama 10 sekon.
2. Air mengalir dalam venturimeter seperti tampak pada gambar di samping. Jika kecepatan aliran air pada penampang I sebesar 2 m/s, dan
g = 10 m/s2, hitunglah kecepatan aliran air pada penampang II.
3. Pada sebuah sistem peredaran darah hewan, jari-jari pembuluh nadinya adalah 1,2 cm. Darah mengalir dari pembuluh nadi dengan kelajuan 0,4 m/s menuju ke semua pembuluh kapiler yang ada degan kelajuan rata-rata 0,5 mm/s dan jari-jari pembuluh kapiler 8/10.000 cm. Hitunglah jumlah pembuluh pipa kapiler hewan tersebut!
4. Sebuah pesawat terbang dengan luas penampang sayap 40 m2 bergerak sehingga menghasilkan perbedaan kecepatan aliran udara pada bagian atas sayap pesawat dan bagian bawahnya, yang masing – masing besarnya 240 m/s dan 200 m/s. Berapakan besar gaya angkat pada pada sayap jika massa jenis udara 1,3 kg/m3? 5. Sebuah tangki terbuka berisi air setinggi
H. Pada jarak h dari permukaanair dibuat sebuah lubang kecil, sehingga air memancar dari lubang itu. Berapa jauh air yang keluar dari tangki mengenai tanah?
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 21 1. Fluida dinamis adalah fluida yang mengalir atau bergerak terhadap sekitarnya.
2. Ciri-ciri yang dimiliki oleh fluida ideal adalah sebagai berikut :
a. Alirannya bersifat tunak/tenang (steady ) yang laju alirannya konstan b. Aliran fluidanya bersifat incrompessible atau tidak termampatkan c. Aliran fluidanya merupakan aliran tidak kental (non viscos )
3. Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa “jumlah aliran fluida setiap selang waktu di setiap titik yang dilewati fluida akan bernilai tetap (konstan)”.
4. Untuk aliran fluida yang melewati luas penampang berbeda, pada setiap penampang akan memiliki debit alir yang sama.
5. Azas Bernoulli menyatakan bahwa “pada pipa mendatar (horizontal) akan menghasilkan tekanan fluida paling besar pada bagian kelajuannya paling kecil atau diameternya paling besar dan sebaliknya”.
6. Hukum Bernoulli menyatakan bahwa “jumlah tekanan (P), energi kinetik per satuan volume (EK/V) dan energi potensial per satuan volume (EP/V) akan memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang garis alir”.
atau
7. Penerapan hukum Bernoulli dalam kehidupan antara lain venturimeter, tabung pitot, gaya angkat pada pesawat, dan penyemprot nyamuk.
8. Teorema Torricelli menyatakan “kelajuan fluida yang keluar dari lubang kebocoran akan sama dengan kelajuan benda yang jatuh bebas.”
𝑸 = 𝑽
𝒕 𝑸 = 𝑨 . 𝒗
𝑨𝟏𝒗𝟏 = 𝑨𝟐𝒗𝟐
𝑷𝟏+𝟏
𝟐𝝆𝒗𝟏𝟐+ 𝝆𝒈𝒉𝟏= 𝑷𝟐+𝟏
𝟐𝝆𝒗𝟐𝟐+ 𝝆𝒈𝒉𝟐
𝑷 =𝟏
𝟐𝝆𝒗𝟐+ 𝝆𝒈𝒉 = 𝒌𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏
𝒗𝟐= 𝟐𝒈𝒉 𝒙 = 𝟐 𝒉𝟏𝒉𝟐 𝒕 = 𝟐𝒉𝒈𝟐 atau
a. Kecepatan aliran b. Jarak semburan c. Waktu semburan
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 22 Biografi Daniel Bernoulli. Pada www.kumparan.com, diakses pada Juli 2020.
Biografi Bacharuddin Jusuf Habibie. Pada www.aist.ac.p, diakses pada Juli 2020.
Biografi Evangelistas Torricelli. Pada www.techno.okezone.com, diakses pada Juli 2020.
Haryadi, B. 2008. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: CV Teguh Karya.
Indrajit, D.2009. Mudah dan Aktif Belajar Fisika. Jakarta: PT Setia Purna Inves.
Kamajaya, K, dkk. 2016. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika. Bandung:
Grafindo Media Pratama.
Palupi, D.S, dkk. 2009. Fisika Untuk Siswa SMA dan MA Kelas XI. Jakarta: CV Sahabat.
Penerapan Hukum Bernoulli dalam Kehidupan Sehari-Hari. Pada https://loop.co.id/articles/penerapan-hukum-bernoulli-dalam-kehidupan- sehari-hari/full, diakses pada Juli 2020.
Saripudin, A, dkk. 2009. Praktis Belajar Fisika untuk Kelas XI SMA/MA Program IPA. Jakarta: Visindo Media Persada.
Sarwono, dkk. 2009. Fisika 2 Mudah dan Sederhana. Jakarta: CV Putra Nugraha.
Siswanto dan Sukaryadi. 2009. Kompetensi Fisika. Jakarta: Citra Aji Parama.
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 23 Aerofoil : bentuk dari suatu sayap pesawat yang dapat
menghasilkan gaya angkat (lift) atau efek aerodinamika ketika melewati suatu aliran udara
Aliran Turbulen : suatu jenis aliran fluida di mana partikel-partikel fluida bergerak secara acak dalam lintasan yang tidak teratur Debit : volume fluida yang dalam satu satuan waktu melewati
suatu penampang lintang dalam alirannya Fluida : zat alir yang berupa zat cair dan zat gas Fluida Dinamis : merupakan fluida yang mengalir
Fluida Ideal : fluida yang memiliki ciri-ciri istimewa dan hanya ada di angan – angan tidak dalam kenyataan
Hydrofoil : sebuah kapal dengan bagian seperti sayap yang dipasang pada penyangga di bawah lambung kapal yang digunakan untuk mengangkat lambung kapal, pada saat kapal mencapai kecepatan tinggi yang menyebabkan pengurangan hambatan
Manometer : alat pengukur tekanan dalam ruang tertutup Venturimeter : alat untuk menentukan kecepatan aliran fluida
F I S I K A | Miftahul Jannah Fitri Page 24
