Rpp Fluida Dinamis SMA

TUGAS TELAAH II RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN “FLUIDA DINAMIS”

Oleh : Nama NIM Dosen Pengajar

: : :

Mario Fahruji ACB 112 11 Dr! A"#i Bu$%a" & M!Si

PR'GRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNI(ERSITAS PALANGKARA) PALANGKARA)A 21*

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN +RPP,

S-.o/ah Ma%a P-/ajara" K-/a$ $--$%-r Ma%-ri Po.o. Su4a%-ri Po Po.o.

0 SMA NEGERI 0 Fi$i.a 0 3I2 0 F/ui#a S%a%i. #a" F/ui#a Di"ai. 0 F/ F/ui#a Di Di"ai.

A/o.a$ A/o.a$ii 5a.%u 5a.%u 0 2 6 7* 7* + 8 8 M-"i% M-"i%,,

I! STANDAR K'MPETENSI 2. Mener Menerapk apkan an konsep konsep dan dan prins prinsip ip mekani mekanika ka klasik klasik system system kontin kontinuu dalam dalam menyelesaikan masalah.

II! K'MPETENSI DASAR 2.2. 2.2. Menga Menganal nalisi isiss hukumhukum-huk hukum um yang yang berhub berhubung ungan an dengan dengan fluida fluida stati stati dan dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

III! INDIKAT'R • •

Memformulasikan hukum dasar fluida dinamik. Menerapkan hukum dasar fluida dinamik pada masalah fisika sehari-hari.

I(! TUJUAN PEMBELAJARAN !etelah mempelajarai materi fluida dinamis ini" sis#a diharapkan mampu: $. Mengu Mengurai raikan kan pers persama amaan an konti kontinui nuitas tas 2. Mengu Mengurai raikan kan persa persamaa maann bbern ernoul oulii %. Menerapkan Menerapkan persama persamaan an fluida fluida dinamis dinamis dalam dalam masalah masalah fisika seharisehari-hari hari..







(! MATERI PEMBELAJARAN F/ui#a Di"ai$ Dinamika Dinamika fluida fluida adalah adalah abang abang ilmu yang mempelaja mempelajariri fluida fluida dalam dalam keadaan keadaan bergerak. Ini merupakan salah satu abang yang penting dalam mekanika fluida. Dalam dinamika fluida dibedakan dua maam aliran yaitu aliran fluida yang relatif sederhana yang disebut aliran laminer dan aliran yang komplek yang disebut sebagai aliran turbulen. &ambar $. melukiskan suatu bagian pipa yang mana fluida mengalir dari kiri ke kanan. 'ika aliran dari type laminer maka setiap partikel yang le#at titik ( selalu mele#ati titik ) dan titik *. &aris yang menghubungkan ketiga titik tersebut disebut garis arus atau streamline. )ila luas penampang pipa berlainan maka besarnya keepatan partikel pada setiap titik juga berlainan. +etapi keepatan partikel-partikel pada saat mele#ati titik ( akan sama besarnya. Demikian juga saat mele#ati titik ) dan *.

Ga4ar 1! (liran fluida sederhana

)ila fluida mempunyai ,iskositas kekentalan maka akan mempunyai aliran fluida yang keepatannya besar pada bagian tengah pipa dari pada di dekat dinding pipa. /ntuk pembahasan disini" pertama dianggap bah#a fluida tidak kental sehingga keepatan pada smeua titik pipa penampang melintang yang juga sama besar.

1! P-r$ P-r$a aaa aa" " Ko"% Ko"%i" i"ui ui%a %a$$ Pada &ambar 2. dilukiskan suatu aliran fluida dalam pipa yang mempunyai penam penampa pang ng berbe berbeda. da. 'ika ($ adala adalahh luas luas penam penampan pangg pada pada titik titik $" dan ,$ keep keepata atanny nnya" a" maka maka dalam dalam t detik detik"" partik partikel el yang yang berad beradaa pada pada titik titik $ akan akan berpinda berpindahh sejauh sejauh ,$.t ,$.t dan ,olume fluida fluida yang le#at penampan penampangg ($ adalah adalah







(2 ,2. 'ika fluida bersifat tak kompresibel" maka besarnya ,olume fluida yang le#at le#at penamp penampang ang ($ dan (2 persat persatuan uan #aktu #aktu adalah adalah sama sama besar besar sehin sehingga gga diperoleh:

(tau

Dengan dengan D $ dan D 2 adalah diameter pipa $ dan 2. (tau

)esaran Av dinamakan dinamakan debit 1 yang mempunyai satuan m %s M3! atau m %s *&!.

Ga4ar 2! (liran fluida pada pipa dengan penampang yang berbeda

2! P-r$ P-r$a aaa aa" " B-r" B-r"ou ou/i /i Persamaan )ernoulli merupakan persamaan dasar dari dinamika fluida di mana berhubungan dengan tekanan p" keepatan aliran , dan ketinggian h" dari suatu pipa yang fluidanya bersifat tak kompresibel dan tak kental" yang mengalir dengan aliran yang tak turbulen. +injau aliran fluida pada pipa dengan ketinggian yang berbeda seperti &ambar %. )agian sebelah kiri pipa mempunyai luas penampang ( $ dan sebelah kanan pipa mempunyai luas penampang ( 2. 4luida mengalir disebabkan oleh perbedaa perbedaann tekanan yang terjadi terjadi padanya. padanya. Pada bagian bagian kiri

fluida fluida terdorong terdorong

sepanjang dl $ akibat adanya gaya 4 $ 5 ( $p$ sedangkan pada bagian kanan dalam selang #aktu yang sama akan berpindah sepanjang dl 2.







Ga4ar 9! (liran fluida pada pipa dengan ketinggian yang berbeda /saha yang dilakukan oleh gaya 4$ adalah d6$ 5 ($ p$ dl$ sedang pada bagian kanan usahanya d62 5 - (2 p2 dl2 d6$ 7 d62 5 ($ p$ dl$ 8 (2 p2 dl2 !ehingga usaha totalnya 6$ 7 62 5 ($ p$ l$ 8 (2 p2 l2 )ila massa fluida yang berpindah adalah m dan rapat massa fluida adalah

ρ

maka

diperoleh persamaan :

Persamaan Persamaan diatas merupakan usaha total yang dilakukan oleh fluida. )ila fluida bersifat bersifat tak kental" maka tak ada gaya gesek sehingga kerja total tersebut merupakan perubahan energi mekanik total pada fluida yang bermasa m. )esarnya tambahan energi mekanik total adalah : Maka

!ehingga dapat disimpulkan :

9! Penerapan Persamaan )ernouli







Ga4ar 7! 4luida statis dalam #adah

3arena fluida diam" , $ 5 ,2 5  !ehingga dari persamaan )ernoulli diperoleh hasil p$ 7

ρ

g y$ 5 p2 7

ρ

g y2

+itik 2 diambil pada permukaan fluida oleh sebab itu besarnya tekanan sama dengan besarnya tekanan udara luar yaitu Po" sehingga :

Dengan p $ adalah tekanan hidrostatis titik $.









2 +eore eorema ma +or +orri rie ellllii +eorem eoremaa ini membah membahas as tenta tentang ng besarn besarnya ya keepa keepatan tan aliran aliran pada pada lubang keil yang berada pada bagian ba#ah suatu silinder yang berisi fluida. +itik $ dan 2 terletak pada permukaan atas dan ba#ah ;at air sehingga besarnya tekanan adalah sama dan ketinggian titik 2 adalah nol.

Ga4ar *! (ir dalam #adah yang dasarnya ada lubang.

!ehingga persamaan )ernoulli menjadi : 'ika perbandingan luas penampang pada titik $ jauh lebih besar dengan titik 2" maka keepatan , $ mempunyai harga yang relatif jauh lebih keil dari , sehingga dari persamaan di atas , $ bisa diabaikan dan diperoleh :

Dengan , 2 : keepatan air saat keluar dari lubang. % (lat (lat /kur /kur 0entu enturi ri (lat ini dipergunakan untuk mengukur besarnya keepatan aliran fluida dalam suatu pipa.

2







9ubungan antara , $ dan ,2 dapat diperoleh dari persamaan 3ontinuitas. )ila luas penampang pada titik $ adalah ( $ dan pada titik 2 adalah ( 2 maka : ($,$ 5 (2,2 Dan

)ila dimasukkan dalam persamaan )ernoulli diperoleh :

Dengan persamaan kontinuitas diperoleh :

< +abun bung Pit Pitot ot







Misalkan gas mengalir dengan keepatan , dan rapat massa gas adalah ρ

" maka pada titik $ dan 2 persamaan )ernoulli dapat dituliskan:

Pada Pada titik titik $ keepa keepatan tan alira aliranny nnyaa sama sama dengan dengan keepa keepatan tan alira alirann gas gas sedangkan titik 2 keepatannya nol. Padahal bila dilihat dari hubungan statika fluida p2 5 p$ 7

ρ

o

g h" dimana

ρ

adalah rapat massa ;at air" air"

o

dan h adalah beda ketinggian permukaan" maka diperoleh :

(I! MET'DE PEMBELAJARAN Metode

: *eramah dan Diskusi







(II! ALAT

-

Perlengkapan Mengajar

(III! KEGIATAN PEMBELAJARAN a! K-. *! &uru menyampaikan tujuan pembelajaran 4! K-< K-ira$i $. &uru member memberikan ikan apres apresiasi iasi bagi bagi sis#a sis#a yang mampu menyel menyelesaik esaikan an soal soal dengan baik dan benar. 2. &uru menanyaka menanyakann hal-hal hal-hal yang tidak tidak dimenger dimengertiti oleh oleh sis#a. sis#a.







?! K-
+eknik )entuk

: +ertulis : ? s s ay









Soa/ E@a/ua$i 1! (hmad mengisi ember yang memiliki kapasitas 2 liter dengan air dari sebuah kran seperti gambar berikut@

'ika luas penampang kran dengan diameter D 2 adalah 2 m 2 dan keepatan aliran air di kran adalah $ ms tentukan: a Debit air







'arak lubang ke tanah adalah $ m dan jarak lubang ke permukaan air adalah %"2 m. +entukan: a 3eepatan keluarnya air b 'arak mendatar terjauh yang diapai air <.

 6aktu yang diperlukan booran air untuk menyentuh tanah /ntuk mengukur mengukur keepatan keepatan aliran aliran air air pada sebuah sebuah pipa pipa hori;ontal hori;ontal digunak digunakan an alat seperti seperti diperlihatkan gambar berikut ini@







Ku"?i Ja5a4a" 1! Data : A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2 v 2 = 10 m/s a) Debit air Q = A2v 2 = (2 x 10−4)(10) Q = 2 x 10−3 m3/s b) Waktu yang i!er"ukan untuk mengisi ember Data : # = 20 "iter = 20 x 10−3 m3 Q = 2 x 10−3 m3/s t=#/Q t = ( 20 x 10−3 m3)/(2 x 10−3 m3/s ) t = 10 sek$n 2! %ersamaan k$ntinuitas A1v 1 = A2v 2 (&)(1&) = (2) v 2 v 2 = 3'& m/s 9! a) ece!atan ke"uarnya air = *(2g+) v = = *(2 x 10 x 32) = , m/s v = b) -arak menatar ter.au+ yang ica!ai air







(% + 2() = ( v2(% v2 = 2) m+s

Rpp Fluida Dinamis SMA

Recommend Documents