RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Satuan Pendidikan
: SMA
Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas/Semester
: XI / 1
Materi Pokok
: Fluida Statis
Sub Materi Pokok
: Tekanan Hidrostatis
Alokasi Waktu
: 45 menit
A. Kompetensi Inti
KI-3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan factual, konseptual, procedural dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,
seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerap-kan pengetahuan prose-dural pada bidang bidan g kajian yang spesifik sesuai dengan bakat b akat dan minat-nya untuk memecahkan masalah. KI-4: Mengolah,
menalar, dan menyaji dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.
B. Kompetensi Dasar (KD) dan Indikator Kompetensi Dasar (KD) 3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari.
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7
Indikator Menjelaskan tekanan pada suatu benda. Mengidentifikasi penerapan tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Menjelaskan konsep tekanan hidrostatis. Menganalisis penurunan rumus tekanan hidrostatis. Menjelaskan Hukum Utama Hidrostatis. Menentukan besar tekanan hidrostatis pada kedalaman yang berbeda. Menerapkan konsep tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari.
4.3 Merencanakan dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida statis, berikut presentasi hasil dan makna fisisnya.
4.3.1 Merumuskan permasalahan dan hipotesis tentang hubungan kedalaman dengan tekanan hidrostatis. 4.3.2 Merumuskan permasalahan dan hipotesis tentang hubungan massa jenis dengan tekanan hidrostatis. 4.3.3 Melakukan percobaan tekanan hidrostatis yaitu pesawat hartl. 4.3.4 Mempresentasikan hasil diskusi percobaan tekanan hidrostatis. 4.3.5 Menyimpulkan hasil percobaan tekanan hidrostatis.
Keterangan:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Tekanan hidrostatis Hukum utama hidrostatis Hukum Pascal Hukum Archimedes Tegangan permukaan Meniskus Gejala kapilaritas Viskositas Hukum Stokes
(Pertemuan Pertama) (Pertemuan Pertama) (Pertemuan Kedua) (Pertemuan Ketiga) (Pertemuan Keempat) (Pertemuan Keempat) (Pertemuan Keempat) (Pertemuan Keempat) (Pertemuan Keempat)
C. Tujuan Pembelajaran 3.3.1.1 Melalui kajian sumber belajar, peserta didik dapat menjelaskan tekanan p ada suatu benda. 3.3.2.1 Melalui pengamatan di lingkungan sekitar, peserta didik dapat mengidentifikasi penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari. 3.3.3.1 Melalui kajian sumber belajar, peserta didik dapat menjelaskan konsep tekanan hidrostatis. 3.3.4.1 Melalui penjelasan guru, peserta didik dapat menganalisis penurunan rumus tekanan hidrostatis. 3.3.5.1 Melalui kajian sumber belajar, peserta didik dapat menjelaskan hukum utama hidrostatis. 3.3.6.1 Melalui kegiatan percobaan, peserta didik dapat menentukan besar tekanan hidrostatis pada kedalaman yang berbeda. 3.3.7.1 Melalui diskusi kelompok, peserta didik dapat menerapkan konsep tekanan
hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari. 4.3.1.1 Melalui kegiatan diskusi kelas, peserta didik dapat merumuskan permasalahan tentang hubungan kedalaman dengan tekanan hidrostatis. 4.3.1.2 Melalui kegiatan diskusi kelompok, peserta didik dapat merumuskan hipotesis tentang hubungan kedalaman dengan tekanan hidrostatis. 4.3.2.1 Melalui kegiatan diskusi kelas, peserta didik dapat merumuskan permasalahan tentang hubungan massa jenis dengan tekanan hidrostatis. 4.3.2.2 Melalui kegiatan diskusi kelompok, peserta didik dapat merumuskan hipotesis tentang hubungan massa jenis dengan tekanan hidrostatis. 4.3.3.1 Melalui kegiatan kajian sumber belajar, peserta didik dapat melakukan percobaan tekanan hidrostatis. 4.3.4.1 Melalui kegiatan diskusi kelas, peserta didik dapat mempresentasikan hasil percobaan tekanan hidrostatis. 4.3.5.1 Melalui kegiatan diskusi kelas, peserta didik dapat menyimpulkan hasil percobaan tekanan hidrostatis. D. Materi Pembelajaran Materi Tekanan Hidrosatis dan Hukum Utama Hidrostatis TERLAMPIR. E. Model dan Metode Pembelajaran 1. Pendekatan : Scientific 5M. 2. Model : Cooperative Learning tipe Group Investigation. 3. Metode : Demosntrasi, Percobaan, Diskusi, Presentasi, dan Ceramah. F. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Sintak Kegiatan guru
Kegiatan Peserta Didik
Aloka si Wakt u
Nilai karakter & ketrampilan proses yang dicapai
Pendahuluan Memotivasi Salam pembuka: peserta didik a) Guru membuka kelas dengan mengucap dan salam. menyampaikan b) Guru meminta ketua tujuan kelas memimpin pembelajaran berdoa sebelum memulai pembelajaran. c) Mengecek kehadiran peserta didik.
a) b)
c)
d)
10 Peserta didik menit menjawab salam. Ketua memimpin berdoa sebelum memulai pembelajaran. Peserta didik merespon guru saat mengecek kehadiran. Peserta didik mengikuti kegiatan
Bersyukur dan Disiplin
d) Guru memberikan soal pretest kepada peserta didik mengenai konsep tekanan hidrostatis dan hukum utama hidrostatis.
pretest sesuai dengan arahan guru.
Apersepsi dan motivasi: a. Guru menunjukkan a. Peserta didik video tentang mengamati video sfigmomanometer. sfigmomanometer. b. Guru bertanya b. Peserta didik kepada peserta didik menjawab, mengenai hubungan memberikan pendapat antara materi yang menalar hubungan hendak dipelajari antara materi yang dengan hendak dipelajari sfigmomanometer. dengan c. Guru memberikan sfigmomanometer. motivasi untuk c. Peserta didik semangat belajar termotivasi untuk fisika karena banyak belajar fisika karena digunakan dalam banyak ditemui dalam kehidupan seharikehidupan sehari-hari. hari. Penyampaian tujuan pembelajaran: a. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu peserta didik dapat menjelaskan tekanan hidrostatis dan hukum utama hidrostatis serta menerapkan dalam kehidupan seharihari. b. Guru menjelaskan alur pembelajaran yang akan dilakukan.
a. Peserta didik menyimak penjelasan tujuan pembelajaran yang akan dilakukan. b. Peserta didik memperhatikan guru saat melakukan penjelasan alur pembelajaran.
Berpikir kritis Menalar Menanya
Kegiatan Inti Merumuskan Masalah dan Pembentukan Kelompok
a. Guru menunjukkan video tentang tekanan. b. Guru bertanya “siapa yang bias menjelaskan apa yang dimaksut
dengan tekanan?” c. Guru menjelaskan tentang definisi tekanan dan satuannya. d. Guru menjelaskan tentang tekanan yang terdapat pada fluida. e. Guru mendorong peserta didik untuk bertanya jika mengalami kesulitan. f. Guru menunjukkan video anak berenang. g. Guru meminta siswa merumuskan permasalahan dari video tersebut. h. Guru membagi peserta didik ke dalam beberapa kelompok heterogen (3-4 orang tiap kelompok) untuk melakukan
a. Peserta didik 35 mengamati video menit tekanan. b. Peserta didik dan berpikir menjawab “tekanan adalah gaya per
Mengamati Berpikir kritis Menalar Menanya
satuan luas”. c. Peserta didik mendengarkan penjelasan guru tentang tekanan. d. Peserta didik memperhatikan penjelasan guru. e. Peserta didik menanyakan materi yang sulit. f. Peserta didik mengamati video anak berenang. g. Peserta didik merumuskan masalah berdasarkan video. h. Peserta didik berkumpul dengan kelompok sesuai dengan pembagian guru.
percobaan “pesawat Hartl”. Perencanaan
a. Guru membagikan a. Peserta lembar kerja menerima
“Tekanan Hidrostatis” beserta
didik lembar
kerja “Tekanan Hidrostatis” beserta
Mengamati Menghargai orang lain
set alat percobaan kepada peserta didik. b. guru melakukan demonstrasi terkait b.
percobaan “Tekanan Hidrostatis”.
set alat percobaan yang dibagikan oleh guru. Peserta didik mengamati demonstrasi
percobaan “Tekanan Hidrostatis”. a. Guru membimbing a. Peserta didik peserta didik melakukan percobaan “Tekanan Hidrostatis” melakukan percobaan “tekanan hidrostatis”. sesuai dengan yang b. Guru mengawasi demonstrasi yang peserta didik dalam telah ditunjukkan. mengambil data b. Peserta didik percobaan agar tidak mengambil data mengalami kesalahan. percobaan sesuai dengan lembar kerja peserta didik. didik Analisis dan a. guru membimbing a. Peserta dan mengawasi menganalisis data sintesis peserta didik dalam pengamatan yang melakukan analisis telah diperoleh dari data, diskusi dan percobaan. mengkomunikasikan b. Peserta didik hasil percobaan dan berdiskusi dan permasalahan yang mengkomunikasikan terdapat pada lembar permasalahan yang kerja. terdapat pada lembar kerja. c. Peserta didik menyimpulkan hasil percobaan yang telah mereka lakukan. a. Guru meminta a. Secara berkelompok, Presentasi hasil peserta didik peserta didik mempresentasikan mempresentasikan hasil diskusi hasil diskusi mereka. kelompok. b. Secara berkelompok, peserta didik, Implementasi
Kerja sama Menghargai orang lain Mencoba Mengamati
Jujur Mengolah Kerja sama Menghargai orang lain Informasi mengkomun ikasikan
Berpikir kritis Menghargai orang lain Jujur
Penutup
b. Guru memberikan kesempatan kepada kelompok lain untuk bertanya dan menanggapi hasil presentasi kelompok penyaji. c. Guru memberikan konfirmasi pada setiap soal yang terdapat pada lembar kerja kepada peserta didik atas jawaban mereka. d. Guru memberikan penilaian terhadap hasil presentasi dan ketepatan jawaban kelompok dengan jujur. e. guru memberikan konfirmasi jawaban yang tepat terkait soal pretest. a. Guru menanyakan apakah ada yang masih mengalami kesulitan. b. Guru bersama peserta didik menyimpulkan hasil kegiatan pembelajaran. melakukan c. Guru refleksi bersama peserta didik terkait pembelajaran yang telah dilakukan. d. Guru melakukan kuis terkait materi tekanan
bertanya dan menanggapi hasil presentasi kelompok penyaji. c. Peserta didik memperhatikan konfirmasi guru terkait jawaban mereka. d. Peserta didik mendapatkan nilai dari hasil presentasi dan ketepatan jawaban. e. Peserta didik memperhatikan dan mendengarkan konfirmasi guru terkait soal pretest .
a. Peserta didik bertanya 10 kepada guru jika menit masih mengalami kesulitan. b. Peserta didik beserta guru menyimpulkan hasil pembelajaran. c. Peserta didik bersama guru melakukan refleksi terhadap pembelajaran yang telah dilakukan. d. Peserta didik mengerjakan kuis terkait tekanan
hidrostatis dan hukum hidrostatis dan hukum utama hidrostatis. utama hidrostatis. memberikan e. Peserta didik e. Guru tugas untuk membuat merangkum materi rangkuman tentang hukum pascal yang materi hukum pascal. dikumpulkan pada f. Guru mengakhiri pertemuan berikutnya. pertemuan dengan f. Peserta didik salam penutup. menjawab salam.
G. Alat dan Sumber Pembelajaran 1. Guru : Handayani, Sri & Damari, Ari. 2009. Fisika 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI . Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. 2. Siswa : Handayani, Sri & Damari, Ari. 2009. Fisika 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI . Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. LKPD (Tekanan Hidrostatis) 3. Media Belajar : e) Perangkat TIK yang digunakan : Laptop, LCD, Powerpoint, Animasi, Video dan proyektor. f) Alat dan Bahan : Seperangkat Set Alat Percobaan Tekanan Hidrostatis. 4. Penilaian Hasil Belajar 1. Penilaian Pengetahuan Teknik : Tes Uraian Instrumen : Kisi-kisi soal Bentuk Instrumen : Rubrik penilaian tes uraian Petunjuk : Lembar penilaian ini diisi oleh guru untuk menilai pengetahuan peserta didik dalam
memahami konsep tekanan hidrostatis. Berilah tanda cek (√) pada kolom skor sesuai sikap rasa ingin tahu yang ditampilkan oleh peserta didik, dengan kriteria sebagai berikut: 4 = menjawab soal uraian dengan benar dan tepat. 3 = menjawab soal uraian, jawabannya sesuai dengan yang ditanyakan tetapi jawaban salah. Dan satuan yang digunakan tidak tepat. 2 = menjawab soal tetapi tidak sesuai dengan yang ditanyakan. 1 = Tidak menjawab tes uraian. No.
Soal
4
Skor 3 2
1
keterangan
1
Sebuah pipa U diisi dengan minyak dan raksa, jika ketinggian raksa ℎ adalah 1,6 cm, maka tentukanlah ketinggian minyak ℎ . Diketahui bahwa massa jenis raksa dan minyak berturut-turut adalah 13,6 ⁄ dan 0,8 ⁄.
2
Ujung atas pipa tertutup sedangkan ujung bawah tertutup raksa yang tingginya 10 cm. jika tekanan udara udara diluar 76 cmHg. Hitunglah tekanan udara didalam pipa kaca. Dari gambar disamping, tentukanlah persamaan untuk menentukan massa jenis zat cair ketiga ( )!
3
4
Perhatikan gambar disamping! Dari gambar tersebut tedapat empat bejana yang terhubung yang mempunyai bentuk yang berbeda-beda dengan diberi tanda pada titik A, B, C dan D. jelaskan dengan pengetahuan yang anda miliki, apakah ada dari salah satu titik yang ada pada bejana tersebut mempunyai tekanan hidrostatis yang paling besar? Bejana terhubung di isi dengan air sampai penuh, pada titik A dan B terbuka ke udara tetapi ditutup di atas titik C. bagaimanakah perbandingan tekanan air pada titik-titik A, B dan C, yang semuanya dapat dihubungkan dengan garis horizontal? A
5
B
C
D
Kisi-kisi Soal Nomer soal
Soal
Analisis jawaban
1
Sebuah pipa U diisi dengan minyak dan raksa, jika ketinggian raksa ℎ adalah 1,6 cm, maka tentukanlah ketinggian minyak ℎ . Diketahui bahwa massa jenis raksa dan minyak berturut-turut 13,6 ⁄ adalah dan 0,8 ⁄ .
Diketahui : ℎ = 1,6 = 13,6 ⁄ = 0,8 ⁄ Ditanya: ℎ ? Jawab: = . . ℎ = . . ℎ . ℎ = . ℎ (13,6 ⁄ )(1,6 ) = (0,8 ⁄ )ℎ
ℎ =
2
ujung atas pipa tertutup sedangkan ujung bawah tertutup raksa yang tingginya 10 cm. jika tekanan udara udara diluar 76 cmHg. Hitunglah tekanan udara didalam pipa kaca.
, ,
= 27,2
Diketahui : ℎ = 10 = 13,6 ⁄ = 13600 ⁄ = 76 cmHg = 1atm = 1,01. 10 Ditanya: ? Jawab: = + . . ℎ = 1,01. 10 +
3
Dari gambar disamping, tentukanlah persamaan untuk menentukan massa jenis zat cair ketiga ( )!
(13600 ⁄ )(10 ⁄ )(0,1) = 1,01. 10 + 13600 = 114600 = 1,134 = 86 Berdasarkan hukum utama hidrostatis, maka berlaku: = = + . . ℎ = . . ℎ + . . ℎ . ℎ = . ℎ + . ℎ . ℎ = . ℎ − . ℎ Jadi, untuk meghitung massa jenis zat cair ketiga adalah . ℎ − . ℎ = ℎ
Perhatikan gambar disamping! Dari gambar tersebut tedapat empat bejana yang terhubung yang mempunyai bentuk yang berbeda-beda dengan diberi tanda pada titik A, B, C dan D. jelaskan dengan pengetahuan yang anda miliki, apakah ada dari salah satu titik yang ada pada bejana tersebut mempunyai tekanan hidrostatis yang paling besar? Bejana A
4
5
B
C
D
Tekanan hydrostatis tidak dipengaruhi oleh volume dan bentuk bejana baik sempit atau besarnya bentuk bejana, akan tetapi besar kecilnya tekanan hidrostatis hanya bergantung pada kedalaman atau ketinggian, gravitasi, dan massa zat cair.
Tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh bentuk bejana baik dalam keadaan terbuka atau tertutup udara, akan tetapi besar kecilnya terhubung di isi dengan air bergantung pada kedalaman atau sampai penuh, pada titik A dan B ketinggian, gravitasi, dan massa zat terbuka ke udara tetapi ditutup di cair. atas titik C. bagaimanakah perbandingan tekanan air pada titik-titik A, B dan C, yang semuanya dapat dihubungkan dengan garis horizontal?
2. Penilaian Sikap Teknik : Observasi Instrumen : Lembar observasi Bentuk Instrumen : Rubrik penilaian Rasa ingin tahu Petunjuk : Lembar observasi ini diisi oleh guru/teman untuk menilai sikap sosial peserta didik dalam rasa ingin tahu. Berilah tanda cek (√) pada kolom skor sesuai sikap rasa ingin tahu yang ditampilkan oleh peserta didik, dengan kriteria sebagai berikut : 4 = Selalu, apabila selalu melakukan sesuai pernyataan. 3 = Sering, apabila sering melakukan sesuai pernyataan dan kadang-kadang tidak melakukan. 2 = Kadang-kadang, apabila kadang-kadang melakukan dan sering tidak melakukan 1 = Tidak pernah, apabila tidak pernah melakukan.
No. Aspek yang dinilai 1 Rasa ingin tahu 2 Ketelitian dalam mengamati. 3 Ketekunan dan tanggung jawan dalam belajar dan bekerja baik secara individu maupun berkelompok. 4 Ketrampilan berkomunikasi pada saat Presentasi.
4
3
2
1
keterangan
Petunjuk : Berilah tanda cek (√) pada kolom skor sesuai sikap jujur, teliti, bertanggung kerjasama yang ditunjukkan oleh peserta didik dalam kegiatan percobaan.
No.
Nama
Kerja keras
Jujur dan peduli
jawab, dan
Sikap Disiplin Jumlah Nilai Predikat dan Ketrampilan skor tanggung berkomunikasi jawab
1 2 3 4 5
…. 3. Penilaian Ketrampilan Proses Penilaian Ketrampilan Peserta Didik Penilaian Observasi: Digunakan untuk menilai ketrampilan peserta didik dalam hal melakukan penyelidikan dan mengkomunikasikan hasil penyelidikan Tekanan Hidrostatis. Lembar Observasi: No. 1
Melakukan Penyelidikan Merumuskan masalah, a merencanakan percobaan.
b c d e 2
Aspek yang dinilai
hipotesis,
Merumuskan hipotesis. Merencanakan prosedur percobaan. Melakukan pengamatan/pengukuran. Melakukan analisis data dan menyimpulkan. Mengkomunikasikan Hasil Penyelidikan
K
dan
Penilaian C B
SB
Penguasaan konsep tekanan hidrostatis yang disampaikan. b performance. Rubrik Penilaian a
No.
Penilaian
Aspek yang dinilai
K 1. Melakukan Penyelidikan Merumuskan Tidak masalah. merumuskan masalah.
a
Merumuskan hipotesis.
b
Merencanakan prosedur percobaan c
Melakukan pengamatan/ d Pengukuran
C
Rumusan masalah mengandung variable penelitian, dilakukan dengan bantuan guru. Tidak bisa Kurang sesuai Sesuai dengan membuat dengan permasalahan, hipotesis. permasalahan, mengaitkan kurang variabelvariabel mengaitkan eksperimen, variablemengarah ke variabel penyelidikan, eksperimen, dilakukan tidak mengarah dengan sedikit ke penyelidikan, bantuan guru. membutuhkan banyak bantuan guru. LangkahDisusun urut, Disusun urut, langkah tidak mengakomodasi disusun tidak mengakomodasi variabelvariabel urut. variabledalam hipotesis, variabel dalam tidak mudah hipotesis. dipahami . Pengamatan tidak cermat.
Rumusan masalah tidak mengandung variable penelitian.
B
SB
Rumusan masalah mengandung variable penelitian, dilakukan secara mandiri. Sesuai dengan permasalahan, mengaitkan variabelvariabel eksperimen, mengarah ke penyelidikan, dilakukan secara mandiri (individual atau kelompok).
Disusun urut, mengakomodasi variablevariabel dalam hipotesis, dan mudah dipahami. Pengamatan Pengamatan Pengamatan cermat, tetapi cermat, dan cermat, dan mengandung bebas inferensi, bebas inferensi, inferensi. mencatat data mencatat data
Melakukan Tidak analisis data mampu. dan menyimpulkan
e
kuantitatif atau kualitatif. Dilakukan Merujuk pada dengan bantuan hipotesis, guru. dilakukan secara mandiri (individual atau kelompok).
2. Mengkomunikasikan Hasil Penyelidikan Penguasaan Tidak Kurang konsep sains menguasai menguasai yang konsep IPA konsep IPA, disampaikan. dengan istilah-istilah a sangat baik, yang digunakan istilah-istilah kurang tepat. yang digunakan tidak tepat.
Performance.
b
Penyampaian tidak mudah dipahami, tidak komunikatif dengan audiens, tidak memberi kesempatan audiens untuk berpikir.
Penyampaian tidak mudah dipahami, kurang komunikatif dengan audiens, kurang memberi kesempatan audiens untuk berpikir.
kuantitatif dan kualitatif Berdasarkan data, dan merujuk pada hipotesis, dilakukan secara mandiri (individual atau kelompok).
Menguasai konsep IPA dengan baik, istilah-istilah yang digunakan benar.
Menguasai konsep IPA dengan sangat baik, istilahistilah yang digunakan benar dan tepat.
Penyampaian mudah dipahami, komunikatif dengan audiens, kurang memberi kesempatan audiens untuk berpikir.
Penyampaian mudah dipahami, sangat komunikatif dengan audiens, memberi kesempatan audiens untuk berpikir.
4. Penilaian Teman Guru meminta peserta didik untuk menilai rekan satu kelompok saat melakukan kerja kelompok. Table berikut penilaian teman.
No. 1
Nama anggota kelompok
kreativitas Inisiatif
Penilaian Kerja Menghargai Suka sama teman menolong
Skor
Nilai
2 3 4
Petunjuk penilaian:
Rentang nilai (N):
3 = AB (amat baik)
12 ≤ < 15
AB
2 = B (baik)
8 ≤ < 11
B
1 = C (cukup)
5≤<7
C
LAMPIRAN MATERI PEMBELAJARAN
TEKANAN HIDROSTATIS DAN HUKUM UTAMA HIDROSTATIS Zat yang dapat mengalir dapat digolongkan sebagai fluida. Dengan demikian, zat cair dan gas termasuk fluida. Contoh fluida yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari adalah air. 1. Tekanan Tekanan didefinisikan sebagai gaya normal (tegak lurus) yang bekerja pada suatu bidang dan dibagi dengan luas bidang tersebut. Persamaan dari tekanan adalah sebagai berikut = Satuan SI dari tekanan adalah pascal (Pa) dimana 1 = 1 ⁄ . Pengaplikasian tekanan dalam kehidupan seharihari salah satunya yaitu pemain luncur es yang sedang beraksi. Pemain luncur es menggunakan sepatu luncur. Sepatu luncur memiliki pisau pada bagian bawahnya. Pisau ini memberi tekanan yang besar pada lantai es beku, sehingga es yang berada tepat di bawah pisau mencair, tetapi kiri-kanannya tidak. Cairan tepat di bawah pisau berfungsi sebagai pelumas, sedangkan es beku di kiri dan kanan pisau tetap mencengkeram pisau, sehingga sepatu luncur beserta pemain dapat meluncur di atas kolam beku. Contoh lainnya yaitu pada pemain ski. Jika pemain menggunakan sepatu luncur es, pisau pada sepatu akan memberi tekanan besar pada lapisan salju, sehingga lapisan salju mencair dan pemain ski tidak dapat meluncur diatas salju. Pemain ski membutuhkan sepatu ski yang memiliki luas bidang yang cukup besar (gambar disamping). Hal ini bertujuan agar tekanan yang diberikan pemain ski tidak membuat salju mencair dan pemain ski dapat meluncur di atas salju. 2. Tekanan Hidrostatis Tekanan Hidrostatis merupakan tekanan pada zat cair yang hanya disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Misalnya, zat cair terdiri atas beberapa lapis. Lapis bawah ditekan oleh lapisanlapisan di atasnya sehingga mengalami tekanan yang lebih besar. Lapisan paling atas hanya ditekan oleh udara, sehingga tekanan pada permukaan zat cair sama dengan tekanan atmosfer (Gambar 6.2).
Bayangkan luas penampang persegi panjang (Luas yang diarsisr pl yang terletak pada kedalaman h di bawah permukaan zat cair (massa jenis ρ), seperti pada gambar 6.3. volume zat cair di dalam balok =ℎ, sehingga massa zat cair di dalam balok adalah = = ℎ Berat zat cair di dalam balok = = ℎ Tekanan zat cair di sembarang titik pada luas bidang yang diarsir adalah ℎ = = = ℎ Jadi, tekanan hidrostatis zat cair ( ) dengan massa jenis pada kedalaman h dirumuskan sebagai Tekanan Hidrostatis
= ℎ
Catatan : fluida selalu mengerjakan tekanan ke segala arah. Oleh karena itu, besaran tekanan tidak memiliki arah tertentu, sehingga tekanan termasuk besaran scalar. Berbeda dengan gaya yang selalu memiliki arah tertentu sehingga gaya merupakan besaran vector. 3. Tekanan Mutlak pada Suatu Kedalaman Zat Cair Pada lapisan atas zat cair bekerja tekanan atmosfer. Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti bumi. Pada tiap bagian atmosfer bekerja gaya Tarik gravitasi. Makin ke bawah, makin berat lapisan udara yang di atasnya. Oleh karena itu, makin rendah suatu tempat, maka semakin tinggi tekanan atmosfernya. Di permukaan laut, tekanan atmosfer
bernilai kira-kira 1 atm atau 1,01 × 10 . Perhatikan gambar 6.5, tekanan pada permukaan zat cair adalah tekanan atmosfer . Tekanan hidrostatis zat cair pada kedalaman h adalah ℎ. Berapakah tekanan mutlak pada kedalaman h? Tekanan hidrostis zat cair ℎ dapat dimiripkan dengan tekanan gauge. Dengan demikian, tekanan mutlak pada kedalaman h dirumuskan = + ℎ Perhatian:
Jika disebut tekanan pada suatu kedalaman tertentu, yang dimaksud adalahtekanan mutlak . Jika tidak diketahui dalam soal, gunakan tekanan udara luar = 1 = 76 = 1,01 × 10 .
4. Hukum Utama Hidrostatis Hukum utama hidrostatis menyatakan bahwa semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan (mutlak) yang sama. Misalnya pada pipa U, mula-mula kita isi air (massa jenis = 1 ⁄ ). Sesuai dengan hukum utama hidrostatis, ketinggian kolom air pada kedua kaki pipa U sama seperti pada gambar 6.8a. kemudian, ke dalam kaki kiri, tuangkan minyak (massa jenis = 0.8 ⁄ ). sesuai dengan hukum utama hidrostatis, ketinggian cairan pada kedua kaki tidak akan sama. Perhatikan gambar 6.8b. pada bidang batas yang melalui titik A pada kaki kiri dan titik B pada kaki kanan. Zat cairnya masih sejenis yaiyu air. Berdasarkan hukum utama hidrostatis, tekanan pada kedua titik adalah sama. Tekanan hidrostatis karena ketinggian adalah ℎ, sehingga diperoleh = ℎ = ℎ ℎ ℎ = Terdapat dua macam alat ukur yan dapat mengukur tekanan yaitu manometer dan barometer raksa.
Dengan menggunakan hukum utama hirostatis di titik A dan B, maka a. Untuk manometer (gambar 6.9a) = = + ℎ b. Untuk barometer (gambar 6.9b)
= = ℎ dimana, adalah massa jenis raksa dan h tinggi kolom raksa.
