Presentasi Fisika kelas X k.13

1. Kelompok 6 :
1. Dhiya Kharisma R.A (09)
2. Gigih Widy M. (13)
3. Laksmi Kirana J. (18)
4. Regita Ardhia A. (27)
5. Setyarini Mulyadi (31)
6. Zubaids Hartas A. (37)

2. FLUIDA TAK
BERGERAK
KAPILARITAS
VISKOSITAS
FLUIDA
(Hukum Stokes)
TEGANGAN
PERMUKAAN
Hk.
ARCHIMEDES

3. Hukum Archimedes
Penerapan Hk.
Archimedes
Hukum Turunan dari
Hk. Archimedes
Rumus Hk.
Archimedes
Prinsip Hk.
Archimedes
Bunyi Hk.
Archimedes

4. “apabila sebuah benda, sebagian atau
seluruhnya terbenam kedalam air, maka
benda tersebut akan mendapat gaya tekan
yang mengarah keatas yang besarnya sama
dengan berat air yang dipindahkan oleh
bagian benda yang terbenam tersebut”
Gaya ke atas yang menekan benda tersebut
sering disebut gaya Archimedes.

5. Ketika kita menimbang batu di dalam air, berat batu
yang terukur pada timbangan pegas menjadi lebih
kecil dibandingkan dengan ketika kita menimbang batu
di udara (tidak di dalam air). Massa batu yang terukur
pada timbangan lebih kecil karena ada gaya apung
yang menekan batu ke atas. Efek yang sama akan
dirasakan ketika kita mengangkat benda apapun
dalam air. Batu atau benda apapun akan terasa lebih
ringan jika diangkat dalam air. Hal ini dikarenakan oleh
adanya gaya apung. Arah gaya apung ke atas, searah
dengan gaya angkat yang kita berikan pada benda
tersebut sehingga benda apapun yang diangkat di
dalam air terasa lebih ringan.

6. Gaya apung adalah selisih antara berat
benda di udara dengan berat benda dalam
zat cair.
FA = gaya apung atau gaya ke atas (N)
Wu = gaya berat benda di udara (N)
Wa = gaya berat benda di dalam air (N)
FA= Wu–Wa

8. Berdasarkan bunyi dan rumus hukum
Archimedes, suatu benda akan terapung,
tenggelam atau melayang didalam zat cair
tergantung gaya berat dan gaya keatas.

9. Maka terciptalah 3 hukum turunan :
1. Benda akan terapung jika
2. Benda akan melayang jika
3. Benda akan tenggelam jika

10. 1. Teknologi perkapalan seperti Kapal laut dan kapal Selam
Teknologi kapal laut merupakan contoh hasil aplikasi hukum
Archimedes yang paling sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Kapal laut terbuat dari besi atau kayu yang di buat berongga
dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal
menjadi besar. Aplikasi ini bedasarkan bunyi hukum Archimedes
dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air
yang dipindahkan. Dengan menggunakan prinsip tersebut maka
kapal laut bisa terapung dan tidak tenggelam.
Berbeda dengan kapal selam yang digunakan untuk tenggelam di
air dan juga mengapung di permukaan air. Untuk itu pada bagian
tertentu dari kapal selam di persiapkan sebuah rongga yang dapat
menampung sejumlah air laut yang bisa di isi dan di buang sesuai
kebutuhan. Saat ingin menyelam, rongga tersebut di isi dengan air
laut sehingga berat kapal selam bertambah. Sedangkan saat ingin
mengapung, air laut dalam rongga tersebut di keluarkan sehingga
bobot kapal selam menjadi ringan dan mampu melayang di
permukaan.

11. 2. Alat pengukur massa jenis (Hidrometer)
Sebuah alat yang digunakan untuk mengukur
massa jenis zat cair. Hidrometer merupakan
contoh penerapan hukum Archimedes dalam
kehidupan sehari-hari yang paling sederhana.
Cara kerja hidrometer merupakan realisasi bunyi
hukum Archimedes, dimana suatu benda yang
dimasukkan ke dalam zat cair sebagian atau
keseluruhan akan mengalami gaya ke atas yang
besarnya sama dengan berat zat cair yang
dipindahkan. Jika hidrometer dicelupkan ke dalam
zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam.
Makin besar massa jenis zat cair, makin sedikit
bagian hidrometer yang tenggelam. Seberapa
banyak air yang dipindahkan oleh hidrometer akan
tertera pada skala yang terdapat pada alat
hidrometer.

12. Akibat dari adanya kohesi zat cair dan adhesi antara zat
cair-udara di luar permukaannya, maka pada permukaan
zat cair selalu terjadi tegangan yang disebut tegangan
permukaan. Karena adanya tegangan permukaan inilah
suatu benda dapat terapung di permukaan zat cair
meskipun massa jenisnya lebih besar dari zat cair.
Tegangan permukaan adalah gaya selaput permukaan tiap satuan
panjang yang arahnya tegak lurus pada salah satu sisi garis di
permukaan tersebut.

13. Contoh tegangan permukaan :
Tegangan permukaan menyebabkan air yang
jatuh pada daun membentuk permukaan sekecil mungkin.
Peristiwa tersebut disebabkan adanya gaya kohesi antarmolekul
air lebih besar daripada gaya adhesi antara air dan daun.
Dan juga kaki nyamuk tidak akan tenggelam ke dalam air.
Rumus :
ϒ = Tegangan permukaan (N/m)
F = Gaya (N)
ℓ = Panjang permukaan (m)

14. Contoh tegangan permukaan yang lain :
Gambar (a) Gelang kawat dengan bentangan benang di
tengahnya ketika dimasukkan ke dalam larutan sabun. (b)
Setelah gelang kawat dicelupkan ke dalam larutan sabun,
benang menjadi teregang dan membentuk lingkaran.
Gambar (b) menunjukkan bahwa permukaan zat cair berada
dalam keadaan tegang sehingga zat-zat pada kedua sisi garis
saling tarik-menarik.

15. Tegangan permukaan (γ) di dalam selaput didefinisikan sebagai
perbandingan antara gaya permukaan dan panjang permukaan
yang tegak lurus gaya dan dipengaruhi oleh gaya tersebut.
Gambar tersebut menunjukkan rangkaian kawat untuk mengukur
tegangan permukaan selaput tipis larutan sabun. Dalam keadaan
setimbang, gaya tegangan permukaan ke atas 2γ l sama dengan
gaya tarik peluncur ke bawah w + T.

16. Gambar tersebut menunjukkan percobaan sederhana untuk
melakukan pengukuran kuantitatif tentang tegangan
permukaan. Seutas kawat dilengkungkan membentuk huruf U
dan kawat kedua berperan sebagai peluncur yang diletakkan
di ujung kawat berbentuk U. Ketika rangkaian kedua kawat
tersebut dimasukkan ke dalam larutan sabun, kemudian
dikeluarkan. Akibatnya, pada rangkaian kawat terbentuk
selaput tipis cairan sabun. Selaput tipis tersebut akan
memberikan gaya tegangan permukaan yang menarik
peluncur kawat ke bagian atas kawat U. Ketika ditarik
peluncur kawat ke bawah, luas permukaan selaput tipis akan
membesar dan molekul-molekulnya akan bergerak dari bagian
dalam cairan ke dalam lapisan permukaan.

17. Dalam keadaan setimbang, gaya tarik peluncur ke bawah sama
dengan tegangan permukaan yang diberikan selaput tipis larutan
sabun pada peluncur. Berdasarkan gambar di atas, gaya tarik
peluncur ke bawah adalah
Jika l adalah panjang peluncur kawat maka gaya F bekerja pada
panjang total 2l karena selaput tipis air sabun memiliki dua sisi
permukaan. Dengan demikian, tegangan permukaan didefinisikan
sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan F dengan
panjang d tempat gaya tersebut bekerja yang secara matematis
dinyatakan dengan persamaan :
Oleh karena d = 2l, tegangan permukaan dinyatakan :
Tegangan permukaan suatu zat cair yang bersentuhan dengan
uapnya sendiri atau udara hanya bergantung pada sifat-sifat dan
suhu zat cair itu.
F = w + T
γ = F / d
γ = F / 2l

18. Ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya
gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida,
maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit
suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat
cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul
zat cair. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif
dengan besaran yang disebut koefisien viskositas. Satuan SI
untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa
s).
Fluida ideal tidak mempunyai koefisien viskositas. Apabila
suatu benda bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida
kental yang koefisien viskositasnya, maka benda tersebut akan
mengalami gaya gesekan fluida , dengan k adalah konstanta
yang bergantung pada bentuk geometris benda.

19. Berdasarkan perhitungan laboratorium,
tahun 1845, Sir George Stokes
menunjukkan bahwa untuk benda yang
bentuk geometrisnya berupa bola dengan
nilai k = 6 π r. Bila nilai k dimasukkan ke
dalam persamaan, akan diperoleh
persamaan yang disebut Hukum Stokes :

20. Mencari
kecepatan (v)

21. “Gejala turun atau naiknya zat cair dalam
pipa yang sempit”.
Terjadi meniskus :
a. Cekung (dalam air) : adhesi > kohesi
b. Cembung (dalam raksa) : adhesi <
kohesi
Sudut kontak/sudut sentuh : sidut yang
dibentuk oleh garis vertikal dengan bidang
singgung permukaan zat cair.