Aktivitas Experimen 1

Aktivitas Eksperimen
Panduan Persiapan Guru
Materi : Tekanan Hidrostatis
Tujuan : Percobaan ini akan membantu siswa memahami pengaruh kedalaman terhadap
tekanan hidrostatik.
Tingkat : SMA
Waktu yang dibutuhkan : Satu kali pertemuan (45 menit)
Bahan untuk demonstrasi:
1. Selang kecil
2. Toples plastik
3. Mistar
4. Papan dari kardus
5. Corong
6. Air
7. Balon
8. Kertas
9. Solatip
10. Spidol
11. Pewarna makanan
Materi kegiatan praktikum masing-masing kelompok yang terdiri dari 4-5 siswa
• Alat dan Bahan yang diperlukan
• Lembar kerja
Dasar Teori :
Tekanan ialah gaya yang bekerja pada tiap satuan luas. Dapat dituliskan dalam pernyataan
rumus. Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair
terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.Fluida berbeda dengan zat padat,
yaitu tak dapat menopang tegangan geser. Jadi, fluida berubah bentuk untuk mengisi tabung
dengan bentuk bagaimanapun. Bila sebuah benda tercelup dalam fluida seperti air, fluida
mengadakan sebuah gaya yang tegak lurus permukaan benda di setiap titik pada permukaan.
Jika benda cukup kecil sehingga kita dapat mengabaikan tiap perbedaan kedalaman fluida, gaya
per satuan luas yang diadakan oleh fluida sama di setiap titik pada permukaan benda. Gaya
persatuan luas ini dinamakan tekanan fluida P :
P=F/A
dimana : P = tekanan (N/m2) atau Pascal (Pa)
F = gaya (N)
A = luas (m2)
Satuan SI untuk tekanan adalah newton per meter persegi (N/m2), yang dinamakan Pascal (Pa),
untuk menghormati Blaise Pascal, yaitu :
1 Pa = 1 N/m2
Dalam sistem Satuan Amerika sehari-hari, tekanan biasanya diberikan dalam pound per inci
persegi (lb/in2 (kadang-kadang disingkat “psi”)). Satuan tekanan lain yang biasaya digunakan
adalah dyne/cm2, dan atmosfer (atm). Satuan atmosfer (atmospheric pressure) adalah tekanan
atmosfer bumi, tekana di dasar “lautan udara” laut, dimana kita hidup. Tekanan ini berubah
berdasarakan perubahan cuaca dan ketinggian. . Sekarang atmosfer didefinisikan sebagai
101,325 kilopascal, yang hampir sama dengan 14,70 lb/in2
1 atm = 101,32 kPa = 1,013 bar = 1013 milibar = 14,70 lb/in2
Konsep tekanan terutama berguna dalam membahas fluida. Dari fakta eksperimental ternyata
fluida memberikan tekanan ke semua arah. Hal ini telah dikenal oleh perenang dan penyelam
yang merasakan tekanan air di seluruh bagian badan mereka. Disetiap titik pada fluida yang
diam, besarnya tekanan air dari seluruh arah tetap sama. Sifat penting lain lainnya dari fluida
yang berada dalam keadaan diam adalah bahwa gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida
selalu bekerja tegak lurus terhadapa permuakaan yang bersentuhan dengannya. Jika ada
komponen gaya yang sejajar dengan permukaan yang bersentuhan dengannya, maka menurut
hukum Newton ketiga, permukaan akan memberikan gaya kembali pada fluida yang juga akan
memiliki komponen sejajar dengan permukaan. Komponen seperti ini akan menyebabkan
fluida mengalir, berlawanan dengan asumsi kita bahwa fluida tersebut diam. Dengan deikian
gaya yang disebabkan tekanan selalu tegak lurus terhadap permukaan.
Prosedur Instruksional
Waktu
10 menit
Aktivitas
Tujuan
Aktivitas:Demonstrasi
Meninjau
pengaruh
pengaruh kedalaman: Siswa
kedalaman terhadap tekanan
berdiskusi dan
hidrostatis.
menulis penjelasan di buku
catatan.
Pipa U:
35 menit
Siswa mengikuti Kumpulkan hasil kuantitatif
arahan yang
diberikan
dan hubungkan dengan teori.
Lembar
Kerja
Siswa.
Prosedur : menentukan hubungan kedalaman terhadap tekanan hidrostatis.
Pertama, hubungkan pipa U yang berisi air dengan sebuah corong gelas oleh selang plastik.
Lalu masukkan air ke dalam gelas kimia hingga ¾ gelas kimia. Setelah itu, masukan corong ke
dalam air, tekan dengan kedalaman tertentu, kemudian ukur kedalaman menggunaan mistar
(diukur dari permukaan air ke permukaan air dalam corong), langkah selanjutnya amati
perubahan tinggi permukaan zat cair pada kedua pipa U. Lalu, ukur selisih ketinggian zat cair
pada pipa U. Kemudian, catat hasil pengukuran dalam table pengamatan.Ulangi percobaan
dengan kedalaman yang berbeda-beda sebanyak 3 kali dan amati selisih ketinggian sebanyak
3 kali.
TEKANAN HIDROSTATIS
Nama
:
Kelas
:
Kelompok
:
A. Tujuan Pembelajaran
Menentukan hubungan tekanan hidrostatis dengan kedalaman air.
B. Alat dan Bahan
1. Selang kecil
2. Gelas kimia(atau dapat diganti dengan toples plastik)
3. Mistar
4. Corong
5. Air
6. Balon
7. Pewarna makanan
8. Spidol
9. Kertas
10. Solatip
C. Prosedur Percobaan
1. Pasangan corong pada selang plastik dan tutuplah dengan balon. Kemudian, isilah
selang dengan sedikit air yang sudah diwarnai dengan pewarna makanan (agar lebih
mudah mengamatinya) dan buatlah selang hingga mmebentuk huruf U seperti pada
gambar 1.1
2.
3.
4.
5.
Gambar 1.1
Gambar 1.2
Aturlah agar air dalam selang memiliki ketinggian yang sama.
Masukkan corong ke dalam air yang ada pada gelas kimia/toples plastik sedalam h
(lihat gambar 1.2), kemudian amati perbedaan permukaan air pada selang yang
membentuk huruf U. Ukurlah ∆𝑙, nilai ∆𝑙 dapat digunakan sebagai pengukur tekanan
P~∆𝑙.
Ubah-ubahlah kedalaman selang h. Ambil beberapa kali data dan catat dalam tabel
1.1.
Buatlah grafik hubungan 𝑃(∆𝑙) dengan h.
D. Hasi Percobaan
1. Tabel 1.1
No.
Kedalaman h (m)
Perbedaan Ketinggian Air pada Selang
𝑃~∆𝑙
2. Grafik Hubungan P(∆𝑙) dengan h
E. Pertanyaan
1. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan apakah hubungan tekanan hidrostatis
dengan kedalaman air?
F. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan maka kesimpulannya:
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
.....................................................................