Fadhilla urbek files : LKS Fisika SMA XI 2 LEMBAR KERJA SISWA ( LKS ) Mata Pelajaran: FISIKA Materi Pokok : Fluida Statik Kompetensi Dasar Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari . Indikator Memformulasikan konsep tekanan hidrostatika LK. Tekanan Hidrostatis Besar tekanan didefinisikan = gaya tiap satuan luas .Apabila gaya F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A , maka tekanan pada permukaan itu dpt dirumuskan sebagai : P = P = tekanan ( N/m2 ) F = gaya ( Newton ) A = luas penampang ( m2 ) Satuan lain dari tekanan adalah : atmosfir 1 atm = 76 cm Hg = 1,013 x 105 Pa = 1,013 barKetika anda sedang menyelam di kedalaman air, maka anda akan merasakan adanya tekanan pada telinga anda .Semakin dalam menyelam maka semakin besar tekanan yang dirasakan, tekanan tersebut adalah tekanan fluida . Besarnya gaya tekan zat cair dalam keadaan diam yang dialami bagian zat cair tiap satuan luas , disebut tekanan hidrostatis . Po Ph h Besar tekanan hidrostatis dirumuskan secara matematis :Ph = = = = = g h P Ph = tekanan hidrostatis ( N/m2 ) A r = massa jenis zat cair ( kg/m3 ) g = percepatan gravitasi ( m/s2 ) h = kedalaman zat cair ( m ) Tekanan hidrostatis Ph dinamakan juga Tekanan fluida . Tekanan di suatu titik didalam zat fluida yang sebenarnya , tekanan yang terukur disebut Tekanan absolut atau tekanan mutlak dapat dihitung dgn rumus : P = Po + Ph = Po + r g h P = tekanan mutlak Po = tekanan atmosfir / tekanan udara luar . Persamaan tekanan absolute di atas biasanya digunakan untuk mengukur tekanan fluida / gas dgn menggunakan P = Po + r g hP = Patm + PgaugPgaug = P - Patm barometer atau manometer . Cara kerja alat tsb untuk mengukur tekanan yang tak diketahui . Tekanan yg tak diketahui / yang akan diukur merupakan perbedaan antara tekanan absolute dgn tekanan atmosfir saat itu . Tekanan yang akan diukur tsb dinamakan : tekanan gaug ( P gaug ) atau tekanan tolok . Besar tekanan fluida mengikuti Hukum Utama Hidrostatika : semua titik yang terletak pada suatu bidang datar didalam zat cair ( bejana berhubungan ) yang sejenis memiliki tekanan yang sama .Hukum utama hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan massa jenis zat cair dengan menggunakan pipa U atau bejana berhubungan gambar di bawah ini . P A = Py r x h1 g = r y h2 g r y = r x h2 . h1 . A B ry . rx LK. 1 - Untuk merangkum pengertian Tekanan Hidrostatis , kerjakan soal soal di bawah ini .1. Sebuah tangki berisi air yang massa jenisnya r a dan ketinggian air dari dasar tangki adalah h . Bila percepatan gravitasi di tempat itu adalah g o dan besarnya gaya tekan yang dihasilkan air terhadap dasar tangki adalah F , maka besarnya tekanan hidrostatis yang dialami dasar tangki adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Besar tekanan hidrostatis didalam zat cair disebabkan oleh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . dan besarnya tergantung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabung reaksi yang luas permukaannya 5 cm2 berisi air setinggi 100 mm . Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s2 . Tentukan tekanan yang dialami dasar tabung akibat desakan air ? 100 Berapa gaya yang bekerja pada tekanan fluida tersebut ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Suatu tempat di dasar danau memiliki kedalaman 10 m . Jika massa jenis air danau 1 gr/cm3 dan percepatan gravitasi tempat adalah 10 m/s2 serta tekanan udara di atas permukaan danau saat itu sebesar 1 atmosfir , maka tekanan hidrostatis di dasar danau adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . dan tekanan total yang dialami dasar danau adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Diantara alat ukur tekanan fluida adalah Barometer dan Manometer yang digunakan untuk me ngukur tekanan gas . Sebutkan perbedaan kedua alat ukur tersebut ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Sebuah ban mobil kempes dan terbaca oleh alat ukur tekanannya sebesar 1 atm . Setelah itu di isi angin dengan pompa mesin, kemudian pada ban terbaca tekanannya menjadi 36 atm . Maka tekanan gauge yang diberikan pompa mesin tsb adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Sebuah tabung U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1,0 gr/cm3 . Kemudian pada kaki kanan tabung dituangkan minyak setinggi 10 cm r minyak dan massa jenis minyak 0,8 gr/cm3 . Dh Tentukan perbedaan ketinggian permukaan air dan minyak pada kedua kaki tabung ? r air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nama : Kelompok : Kelas :Indikator Memformulasikan hukum Pascal tekanan ( p ) LK. Hukum Pascal airJika zat cair dalam bejana diberi tekanan sebesar p , maka setiap p1 p7bagian zat cair dan dinding bejana mengalami tekanan sebesar p . p = p1 = p2 = p3 = p4 = p5 = p6 = p7 p2 p6 p3 p5 Pernyataan di atas sesuai dengan Hukum Pascal , yaitu : p4 tekanan yang diadakan dari luar kepada zat cair yang ada di dalam ruangan tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama rata Hukum Pascal banyak dimanfaatkan untuk membantu pekerjaan manusia , seperti pada alat : dongkrak hidrolik , mesin hidrolik pengangkat mobil , alat pengepres hidrolik dan rem hidrolik kendaraan .Perhatikan pengangkat hidrolik mobil berikut ini ! F1 penampang A1 diberi tekanan p1 dan akan diteruskan ke segala arah oleh fluida , sehingga akan menekan penampang A2 . A1 A2 p 1 = p 2 = Sehingga : F2 fluida / zat cairContoh soal :Dongkrak hidrolik memiliki penampang masing-masing berdiameter 2 mm dan 100 mm . Berapa gaya minimum yang harus dikerjakan pada penampang kecil untuk mengangkat mobil yang massaya 600 kg ?penyelesaian Besaran yang diketahui : d1 = 2 mm d2 = 100 mm F2 = 600 . 10 = 6000 N gaya minimum yg harus diberikan pada penampang kecil adalah F1 yang dapat dihitung dgn Hukum Pascal : = karena A sebanding d 2 maka : = F1 = ( )2 . F2 = ( )2 . 6000 = 2,4 N LK. 2 - Untuk merangkum pengertian Hukum Pascal , kerjakan soal soal di bawah ini . Sebuah alat berupa bejana tertutup yang dilengkapi dua buah torak ( pengisap ) yang luas penampangnya berbeda yaitu A1 dan A2 (A1 < A2 ) . Jika antara torak dan dinding bejana tak ada gesekan dan bejana berisi zat cair . Saat pada torak yang luasnya lebih kecil dikerjakan gaya sebesar Fx yang arahnya ke ba wah , maka tekanan yang dialami zat cair adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Tekanan fluida tadi diteruskan sama rata ke segala arah di dalam bejana , termasuk di torak yang luasnya lebih besar sehingga gaya ke atas yang dialami torak tsb adalah Fy yang besarnya . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Berdasarkan pernyataan di atas , persamaan tekanan yang diberikan gaya luar Fx dengan tekanan fluida yang mendorong penampang torak A2 adalah : p1 = p2 . . . . . . . . . . . . = . . . . . . . . . . . . . . .Sebuah alat hidrolik memiliki piston besar dgn diameter 50 cm . Jika udara yang dimampatkan dgn teka nan maksimum 800 kPa diberikan pada piston kecil , maka beban maksimum yang dapat diangkat pada piston besar adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sebuah dongkrak hidrolik memiliki penampang kecil dan besar yang masing-masing berjari-jari 2 cm dan 40 cm . Untuk mengangkat mobil yang bermassa 1000 kg , berapa gaya minimum yang diperlukan ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4. Perhatikan system hidrolik pada gambar di bawah ini ! F A 400 kg 5 m B Piston B yang luas penampangnya 800 cm2 diberi beban 400 kg . Dan piston A memiliki luas penampang 20 cm2 . Jika bejana ber isi zat cair oli yang massa jenisnya 0,80 gram/cm3 , Berapakah gaya tekan F yang diberikan agar keadaan seimbang ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P 5. Untuk menentukan massa jenis suatu zat cair dapat menggunakan rangkaian alat seperti gambar di samping . Piston P yang luas penampangnya 2 cm2 dapat bergerak bebas 4 m m Jika konstanta pegas pada piston 200 N/m dan pegas tertekan sejauh 4 cm , berapakah massa jenis zat cair yang mengisi beja na ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nama : Kelompok : Kelas : Indikator Menerapkan hukum Archimedes dalam masalah fisika sehari-hari LK. Hukum ArchimedesAnda mungkin pernah mengalami bahwa benda yang berada dalam air terasa lebih ringan disbandingkan berat nya ketika di udara padahal benda itu beratnya tidak berkurang . Mengapa demikian ? Keadaan di atas dapat dijelaskan dengan Hukum Archimedes yang dinnyatakan sebagai berikut : Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas , yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan . gbr. 1 gbr. 2 gbr. 3 Tinjau sebuah balok yang tercelup ke dalam bejana berisipenuh air ( gbr. 2 ) dan air akan tumpah ke bejana gbr. 3Ketika seluruh bagian balok tercelup ke dalam air , keenam permukaan balok mendapat gaya tekan yang besarnya masing -masing F1 , F2 , F3 , F4 , F5 dan F6 .Gaya F1 dan F2 merupakan gaya tekan hidrostatis pada kedalaman yang berbeda . h2h1F1Besar gaya F1 = p1 . A1 = rgh1 . A1Besar gaya F2 = p2 . A2 = rgh2 . A2 , A1 = A2F4F2F3Bahwa gaya F2 > F1 dan selisihnya F2 - F1 adalah gaya ke atas yang dialami balok = gaya apung = gaya Archimedes ( Fa ) .Maka gaya Archimedes Fa = rgh2 A - rgh1 A = rgA ( Dh ) Fa = rgV .Gaya Archimedes merupakan gaya reaksi zat cair terhadap benda yang tercelup , sehingga benda tersebut terasa lebih ringan . Gaya ke atas = berat zat cair yang dipindahkan = m . g = ( rV ) . g = rgV . Baik gaya ke atas maupun berat zat cair yang dipindahkan , massa jenisnya adalah r zat cair . Keadaan benda yang tercelup dalam zat cair , sebagai berikut : FaTerapung Keadaan dimana hanya sebagian volume benda yang tercelup didalam zat cair sehingga volume zat cair yang dipindahkan lebih kecil . W = mg Dalam keadaan seimbang : S Fy = 0 Fa = mb . g rf g Vt = rb Vb g Vt = Vb Karena Vt ( volume benda tercelup ) lebih kecil dari pada Vb ( volume benda seluruhnya ) , maka syaratbenda mengapung adalah : rb < rf massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida . FaMelayang Keadaan dimana volume benda yang tercelup ( volume zat cair yang dipindahkan ) sama dengan volume total benda melayang . W= mg Dalam keadaan seimbang : S Fy = 0 Fa = mb . g rf g Vt = rb Vb g rf Vt = rb Vb Karena volume benda yang tercelup sama dengan volume benda seluruhnya , maka syarat benda melayang adalah : rb = rf massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida .Tenggelam Keadaan dimana besar gaya apung Fa lebih kecil daripada berat benda , Fa juga volume benda yang tercelup adalah volume benda seluruhnya namun N benda bertumpu pada dasar bejana sehingga terdapat gaya reaksi / gaya N normal dasar bejana . Dalam keadaan seimbang : S Fy = 0 Fa + N = mb . g W = mg rf g Vt + N = rb Vb g N = rb Vb g - rf Vt g Karena volume benda tercelup sama dengan volume benda seluruhnya dan gaya normal N bernilai positifmaka syarat benda tenggelam adalah : rb > rf massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis fluida . Penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan dapat dijumpai pada berbagai peralatan yang sederhana maupun yang modern seperti : hydrometer, kapal selam, galangan kapal, balon udara, jembatan ponton .Contoh soal : Sebuah benda beratnya di udara adalah 40 N dan ketika didalam air beratnya terasa 32 N . Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 . Berapa gaya apung benda oleh air dan massa jenis benda tersebut ? penyelesaian Besaran yang diketahui : Wu = 40 N , Wf = 32 N ra = 1 gram/cm3 = 1000 kg/m3 Gaya apung benda : Fa = Wu - Wf = 40 32 = 8 Newton Massa jenis benda rb ? gaya Fa = ra g Vb Vb = massa jenis benda rb = = = = = 5000 kg/m3 LK. 3 - Untuk merangkum pengertian Hukum Archimedes , kerjakan soal soal di bawah ini . 1. Apa yang dimaksud dengan gaya apung dan berat zat cair yang dipindahkan , dan bagaimana korela sinya ? gaya apung = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . berat zat cair yang dipindahkan = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . korelasinya = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Misal air yang tumpah akibat tercelupnya sebuah benda dalam bejana ditampung dalam sebuah gelas yang diameternya 8 cm dan kedalaman air 2 cm . Berapakah berat zat cair yang dipindahkan ke gelas tsb ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Jembatan ponton dibuat dari drum yang terapung di atas permukaan air . Setiap drum terisi udara sehing ga massanya 20 kg dan volume rata-ratanya 5 m3 . Tentukan berat beban maksimum yang dapat ditahan oleh drum tersebut ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Sebuah benda bila dicelupkan dalam air maka 1/3 bagian akan muncul di permukaan . Jika benda dicelupkan ke dalam suatu larutan yang massa jenisnya 8/9 gr/cm3 , maka bagian yang muncul di permukaan adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Massa sebuah benda di udara adalah 400 gram . Jika ditimbang di dalam air massanya seolah-olah menjadi 200 gram dan jika ditimbang didalam cairan lain massanya seolah-olah menjadi 100 gram , maka massa je nis cairan tersebut adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Sebuah kubus gabus massa jenisnya 0,4 gr/cm3 dicelupkan ke dalam air . Jika volume kubus tersebut ada lah 25 m3 , Tentukan volume kubus yang tercelup dalam air ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Sebuah bola yang volumenya 32 cm2 mengapung di permukaan air dengan setengah bagian volumenya bera da di atas permukaan air . Tentukan massa bola tersebut ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indikator Mendeskripsikan konsep tegangan permukaan LK. Tegangan permukaanAnda pernah mencoba meletakkan silet mendatar pada permukaan air dengan hati-hati , ternyata dapat tera pung meskipun r silet lebih besar daripada r air . Demikian juga dengan nyamuk yang dapat hinggap pada per mukaan air dan tidak tenggelam . Pada permukaan air tersebut bekerja gaya kohesi dan resultan gaya ini menyebabkan permukaan zat cair menjadi tegang , sifat tersebut dinamakan tegangan permukaan ( g ) .Tegangan permukaan zat cair didefinisikan sebagai : besarnya gaya yang dialami oleh tiap satuan panjang pada permukaan zat cair . Karena lapisan sabun memiliki dua permukaan , maka tegangan permukaan nya : g = Secara matematis , besar Tegangan permukaan : g = Contoh soal : Batang jarum yang panjangnya 6 cm diletakan perlahan-lahan di atas permukaan air sabun . Apa bila tegangan permukaan yang terjadi 5 x 10-4 N . Tentukan gaya tegang pada jarum tsb ?penyelesaian Besaran yang diketahui : L = 6 x 10-2 m g = 5 x 10-4 N Tegangan permukaan : g = F = g . 2L = 5 x 10-4 N . 12 x 10-2 F = 6 x 10 -5 N Indikator Mendeskripsikan gejala meniskus LK. Gejala MeniskusApabila kita menuangkan air kedalam tabung kaca, maka permukaan air dalam tabung melengkung ke atas pada bagian yang menempel dinding kaca ( air membasahi dinding kaca ) , seperti pada gbr. 1 . Dan ketika kita tuang kan air raksa, maka permukaan air raksa dalam tabung akan melengkung ke bawah pada bagian yang menempel dinding kaca ( raksa tidak membasahi dinding kaca ) , seperti pada gbr. 2 . Mengapa demikian ? Melengkungnya permukaan zat cair dikarenakan adanya gaya kohesi ( gaya tarik menarik antara partikel seje nis ) dan gaya adhesi ( gaya tarik menarik antara partikel tidak sejenis ) pada zat cair dan dinding kaca . q air raksa q Kelengkungan permukaan zat cair dalam tabung dinamakan : meniscus . Untuk permukaan air dalam tabung disebut meniscus cekung .dinding kacadinding kacaDan kelengkungan permukaan air raksa dalamairtabung disebut meniscus cembung . Sudut kontak q antara dinding kaca dengan garis lurus kelengkungan untuk meniscus cekung gbr. 1 gbr. 2adalah sudut lancip ( q < 900 ) , sedang sudut kontak yang terjadi pada permukaan air raksa dengan dinding kaca adalah sudut tumpul ( 900 < q < 1800 ) .Indikator Memformulasikan gejala kapilaritas LK. Gejala Kapilaritas q qgambar a. gambar b. Tegangan permukaan g menyebabkan permukaan zat cair me lengkung . Jika sudut kontak kurang dari 900 atau meniskus cekung maka zat cair naik ke atas dalam pipa kapiler , lebih tinggi dari permukaan zat cair di luarnya . Jika zat cair memir zat cairr zat cair m liki sudut kontak lebih besar dari 900 atau meniskus cembung maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler akan lebih rendah dibandingkan permukaan zat cair di luarnya . Gejala naik atau turunnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler disebut : Gejala Kapilaritas . Naik atau turunnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler dipengaruhi oleh gaya tegangan permukaan dan berat zat cair itu sendiri . dalam keadaan seimbang : berat zat cair yang naik = gaya tegang permukaan m . g = g . L r p r2 h g = 2 p r g cos q h = dimana h = tinggi atau rendahnya permukaan zat cair dalam pipa kapiler terhadap permukaan zat cair di luarnyaIndikator Mendeskripsikan konsep viskositas LK. ViskositasMerupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan didalam fluida . Semakin besar viskositas fluida maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu ben da bergerak didalam fluida . Didalam zat cair , viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antar molekul zat cair , sedangkan dalam gas viskositas timbul akibat tumbukan antar molekul gas . Fluida kental seperti oli memiliki koefisien viskositas besar sedangkan fluida tidak kental seperti air memiliki koefisien viskositas kecil ( h = 1,0 x 10 -3 Pa s ) .Apabila suatu benda bergerak dgn kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien viskositasnya h , maka benda tsb akan mengalami gaya gesekan fluida sebesar : Fs = 6pr h v dengan Fs = gaya gesekan stokes ( N ) r = jari-jari bola ( m ) h = koefisien viskositas fluida ( Pa s ) v = kelajuan bola ( m/s ) Hukum Stokes Saat mencapai kecepatan konstan bola dalam keadaan seimbang Fa + Fs = Wb rfVg + 6pr h v = rbVg v = ( rb rf ) Fs Fa Wb v = kecepatan konstan = kecepatan terminal .Contoh soal : Sebuah bola yang massa jenisnya 6,36 gr/cm3 dan berdiameter 2 cm jatuh kedalam gliserin yang massa jenisnya 5,10 gr/cm3 dan koefisien viskositasnya 1,4 x 10-3 Pa s . Tentukan kecepatan terminal bola tsb ?penyelesaian Besaran yang diketahui : rb = 6,36 gr/cm3 = 6360 kg/m3 d = 2 cm r = 1 cm = 10-2 m rf = 5,10 gr/cm3 = 5100 kg/m3 , h = 1,4 x 10-3 Pa s Kecepatan terminal bola : v = ( rb rf ) = ( 6360 - 5100 ) v = 200 m/s . Contoh soal : Sebuah pipa kapiler yang jari-jarinya 1 mm berisi air raksa dgn massa jenis 13,6 gr/cm3 . Jika sudut kontak dan tegangan permukaan yang terjadi pada permukaan raksa berturut-turut 1200 dan 1,36 N/m . Tentukan penurunan raksa dalam pipa kapiler ?penyelesaian Besaran yang diketahui : rf = 13,6 gr/cm3 = 13600 kg/m3 r = 1 mm = 10-3 m , q = 1200 , g = 1,36 N/m penurunan raksa pada pipa kapiler : h = = = 10 -2 m LK. 3 - Untuk merangkum pengertian Hukum Archimedes , kerjakan soal soal di bawah ini . 1. Serangga dapat berjalan pada permukaan air kolam karena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zat cair dalam suatu wadah mempunyai permukaan air berbentuk cekung . Hal ini disebabkan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Sebuah pipa kapiler dimasukkan ke dalam bejana berisi air . Kenaikan permukaan zat cair dalam pipa kapi ler bergantung : 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Sebuah pipa kapiler dalam zat cair x mempunyai sudut kontak q1 . Apabila zat cair y mempunyai sudut kontak q2 , maka pernyataan yang benar tentang kapilaritas zat cair tsb adalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Besarnya gaya gesekan yang bekerja pada benda yang jatuh di dalam zat cair ditentukan oleh besaran : 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Tuliskan dimensi dari besaran berikut : - tegangan permukaan = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - koefisien viskositas = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Sebuah pipa kapiler memiliki diameter 0,4 mm . Apabila tegangan permukaan alcohol 0,02 N/m dan sudut kontak yang terjadi 0 0 . Jika massa jenis alcohol 0,8 gr/cm3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2 . Hitung ke naikan alcohol dalam kapiler tersebut ? diketahui : kenaikan alcohol dlm kapiler : 8. Sebuah bola logam bergerak vertical ke bawah dengan kelajuan tetap 0,5 cm/s dalam suatu fluida yang massa jenisnya 2,0 gr/cm3 . Jika jari-jari bola logam 0,9 cm dan massa jenisnya 7,0 gr/cm3 . Hitung ko efisien viskositas fluida jika percepatan gravitasi 10 m/s2 ? diketahui : koefisien viskositas fluida :