TUGAS 4 TELAAH KURIKULUM FISIKA SEKOLAH MENENGAH
Membuat Rancangan Pelaksanaan Pembelajaran pada pada Sub Materi Pokok Persamaan Kontinuitas Dosen Pengampu : Dra. Rini Budiharti, M.Pd.
Oleh:
Fatma Roudhotul Rafida Kolis (K233!2"#
PRO$R%M &'D) P*+D)D)K%+ F)&)K% 2!3B F%K-'%& K*$R%+ D%+ )-M P*+D)D)K%+ +)*R&)'%& &*B*-%& M%R*' &R%K%R'% 2!"
Mata Pela/aran
: Fisi0a
Kelas &emester
: 1) &emester 2
Materi Po0o0
: Fluida Dinami0
&u Materi Po0o0
: %as Kontinuitas
&u Po0o0 Bahasan
: . Pengertian Deit 2. 4uungan deit dengan luas penampang dan 0e5epata n aliran fluida 3. Persamaan Kontinuitas
%lo0asi 6a0tu: 2 7am Pela/aran ( 2 8 9" menit# Pertemuan
:
A. Kompetensi Inti K) 3 : Memahami,
menerap0an,
menganalisis
pengetahuan
fa0tual,
0onseptual, prosedural erdasar0an rasa ingintahuna tentang ilmu pengetahuan, te0nologi, seni, udaa, dan humaniora dengan ;a;asan 0emanusiaan, 0eangsaan, 0enegaraan, dan peradaan ter0ait penea fenomena dan 0e/adian, serta menerap0an pengetahuan prosedural pada idang 0a/ian ang spesifi0 sesuai dengan a0at dan minatna untu0 meme5ah0an masalah. B. Kompetensi Dasar 3.<
Menerap0an prinsip fluida dinami0 dalam te0nologi.
C. Sope Materi %as Kontinuitas meliputi pengertian deit, huungan deit dengan
luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida, dan persamaan Kontinuitas. D. Se!"ene . Pengertian deit. 2. =ontoh aliran deit air ang melalui suatu pemuluh atau pipa.
3. Persamaan deit aliran. 9. 4uungan deit dengan luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida. ". Persamaan deit untu0 huungan deit dengan luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida. >. Persamaan 0ontinuitas <. Penerapan Persamaan Kontinuitas ?. =ontoh soal. @. &oal latihan. E. In#i$ator %. Ko&niti' a. Produ0: # Men/elas0an 0onsep deit. 2# Memformulasi0an 0onsep deit. 3# Menghitung deit dengan persamaan deit untu0 menelesai0an permasalahan. 9# Men/elas0an huungan deit dengan luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida. "# Memformulasi0an persamaan deit untu0 huungan deit dengan luas penampang dan 0e5epata aliran fluida. ># Menghitung deit dengan persamaan huungan deit dengan luas penampang dan 0e5epata aliran fluida dalam 5ontoh soal. <# Memformulasi0an persamaan 0ontinuitas. ?# Menelesai0an permasalahan dengan persamaan 0ontinuitas. @# Penerapan persamaan 0ontinuitas. . Proses: # Menganalisis 0onsep deit. 2# Menganilisis huungan deit dengan luas penampang dan 0e5epata aliran fluida. 3# Menganalisis persamaan Kontinuitas. (. A'e$ti' a. Mementu0 pendapat mengenai huungan deit dengan luas
penampang dan 0e5epatan aliran fluida. ). Menga/u0an pertanaan atas 0egiatan pemela/aran tentang persamaan 0ontinuitas *. +si$omotor a. Mengu0ur peredaan luas penampang pada pemuluh ang di aliri oleh fluida. ). Meran5ang alat per5oaan dengan enar. F. Materi +em)e,a-aran +ersamaan Kontin"itas
Pernah0ah 0alian mengamati air ang 0eluar dari suatu 0eran airA Pernah0ah 0alian mengamati erapa lama a0 mandi di rumah 0alian penuh dengan 0eran air terseutA Keti0a 0alian mengisi a0 mandi, tentuna mengguna0an air ang 0eluar dari suatu 0eran dan harus menunggu eerapa lama untu0 mengisi a0 hingga penuh. &etiap deti0na ada air ang 0eluar dari 0eran dengan olume tertentu sehingga 0ita dapat memper0ira0an 0apan a0 a0an terisi penuh. Ke&iatan % +en&ertian De)it Perhati0an ideo ang ditaang0an oleh guruC . &aat mengamati ideo pertama agaimana aliran airna (derastida0
deras#A 7elas0anC 2. Kemuidan untu0 ideo 0edua agaimana aliran airna (derastida0 deras#A 7elas0anC 3. Dengan emer ang sama esar dan olumena, leih dulu ang mana ang terisi penuhA Pipa esar atau 0e5ilA 7elas0anC 9. 7i0a diameter pipana esar (olumena esar# deit ang ang di0eluar0an . (seandingeranding terali0# dengan Q
≈
...
olumena. &ehingga ". 7adi deit itu dipengaruhi oleh .. dan sehingga dapat diformulasi0an men/adi: ... Q ... =
&etelah
0ita
mendapat0an
pengertian deit
0emudian 0ita a0an
menganalisis pengaruh esarna luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida terhadap esarna deit air. Ke&iatan ( H")"n&an antara #e)it #en&an ,"as penampan& #an $eepatan a,iran ',"i#a. Q
mendapat0an persamaan deit &etelah &elan/utna perhati0an gamar eri0ut:
V =
t
Dari gamar di atas dapat dilihat ah;a air ang masu0 . (leih 0e5ilsama denganleih esar# dari air ang 0eluar 0arena luas penampang u/ung ang satu dengan ang lain sama aitu %. %liran fluida di dalam pipa terseut adalah . Dalam ;a0tu t, fluida menempuh /ara0 dari K 0e V AS Avt =
atau diseut & sehingga fluida ang erpindah adalah
=
.
&ehingga esarna deit dapat dinata0an dengan:
Q
V
Q
=
Q
=
=
t ...
...
..........
Ke&iatan * +ersamaan Kontin"itas
.
Pada ideo ang ditaang0an selang air ang diiar0an (tanpa dite0an# 0eti0a diguna0an untu0 meniram tanaman /ara0na (de0at/auh# dan 0e5epatan aliran air ang 0eluar . (5epat lamat#.
2.
Pada ideo ang ditaang0an selang air ang dite0an diameterna 0eti0a diguna0an untu0 meniram tanaman /ara0na (de0at/auh# dan 0e5epatan aliran air ang 0eluar . (5epat lamat#.
3.
&etelah mempela/ari deit air, deit air ang 0eluar dari selang itu 0onstan sehingga deit air pada selang seelum dan setelah dieri te0anan
(ma0in 0e5ilsamama0in esar#. 9. Karena deit aliran fluida adalah 0onstan ma0a: Q
=
Q2
...... ...... =
a. +en&ertian De)it
Keti0a 0alian mengisi a0 mandi, tentuna mengguna0an air ang 0eluar dari suatu 0eran dan harus menunggu eerapa lama untu0 mengisi a0 hingga penuh. &etiap deti0na ada air ang 0eluar dari 0eran dengan olume tertentu sehingga 0ita dapat memper0ira0an 0apan a0 a0an terisi penuh. -a/u aliran olume ini diseut deit. Deit didefinisi0an seagai ana0na fluida ang mengalir tiap satuan ;a0tu. &e5ara matematis dapat di tulis:
Q
V =
t
Keterangan: Q
=
=
t
=
Deit air (m 3 ,s# Bolume air :ang 0eluar (m 3 #
;a0tu (s#
). H")"n&an antara #e)it #en&an ,"as penampan& #an $eepatan a,iran ',"i#a.
Kita telah mengetahui ah;a deit adalah ana0na fluida ang mengalir tiap satuan ;a0tu. 7i0a 0alian pernah melihat dan mengamati parit ang terdapat gorongEgorong air di sana, ana0na air ang masu0 dari u/ung gorongEgorng sama dengan ana0na air ang 0eluar dari gorongEgorong u/ung lainna. 4al ini 0arena luas penampang antara u/ung satu dengan ang lainna sama. Perhati0an gamar di a;ah iniC
$amar 2. %liran fluida melalui pipa. Dari gamar di atas dapat dilihat ah;a air ang masu0 sama dengan air ang 0eluar 0arena luas penampang u/ung ang satu dengan ang lain sama aitu %. %liran fluida di dalam pipa terseut adalah . dalam ;a0tu t, fluida menempuh /ara0 dari K 0e - atau diseut & sehingga V AS Avt =
=
fluida ang erpindah adalah
. &ehingga esarna deit
dapat dinata0an dengan: V
Q
=
Q
=
Q
t Avt
=
t Av
Keterangan: Q
=
deit aliran (m 3 ,s#
V
=
Bolume fluida :ang 0eluar (m 3 #
A
=
luas penampang pipa (m 2 #
v t
=
=
0e5epatan aliran fluida (m,s# ;a0tu (s#
. +ersamaan Kontin"itas
Dalam aliran fluida ideal, nilai deit aliran selalu 0onstan. 7i0a 0ita memu0a 0eran setengah atau tida0 diputar sampa atas ma0simal air ang 0eluar sema0in 5epat, tetapi /i0a 0ita memu0a seluruhna ma0a air ang 0aluar 5enderung pelan. 4al ini 0arena deit air ang 0eluar adalah 0onatan, sehingga deit air seanding dengan luas penampang dan 0e5epatan aliran fluida. +amun untu0 0asus ang demi0ian, esarna 0e5epatan aliran eranding terali0 dengan luas penampag pipa atau pemuluh ang dile;ati fluida. 7adi, air ang 0eluar dari pipa ang luas penampangna esar, ma0a aliran airna 5enderung leih lamat dari pada air ang mele;ati pipa dengan luas penampang ang 0e5il.
$amar 3. %liran fluida stasioner ang melalui 2 penampang dengan luas ang ereda. Karena deit aliran fluida adalah 0onstan ma0a Q
=
Q2
Av
=
A2 v 2
Keterangan: Q Q2
=
=
3
deit air dengan luas penampangn :a esar (m ,s# 3
deit air dengan luas penampag 0e5il (m ,s#
#. Conto Soa, . Pipa mendatar erisi penuh air ang mengalir. 'iti0 K dan - erada
dalam pipa. Di titi0 K luas penampangna 2 0ali luas penampang di titi0 -. 7i0a 0e5epatan aliran di titi0 K 2 ms, hitunglah 0e5epatan aliran di titi0 -C Penelesaian Di0etahui: % 2%2 G 2 ms Ditana: 2 7a;a: % . %2 . 2 2 %2 . 2 %2 . 2 9 ms 2. Pada pipa mendatar mengalir air penuh. 'iti0 P dan H di dalam pipa terseut. Penampang di titi0 P er/ariE/ari 5m dan penampang di titi0 H er/ariE/ari 9 5m. 7i0a 0e5epatan aliran di titi0 H ms, erapa0ah 0e5epatan aliran di titi0 PA Penelesaian Di0etahui: r 5m G r 2 9 5m G 2 ms Ditana: 7a;a: . r 2 2 . r 22 . . > > ms e. Soa, Latian . &uatu at 5air dialir0an melalui pipa seperti tampa0 pada gamar eri0ut.
7i0a luas penampang % ? 5m 2 , %2 25m2, dan la/u at 5air 2 2ms, ma0a esar adalah. 2. %hmad mengisi emer ang memili0i 0apasitas 2! liter dengan air dari 0ran. 7i0a luas penampang 0ran dengan diameter D 2 adalah 2 5m 2 dan 0e5epatan aliran air di 0ran adalah ! ms tentu0an: a# Deit air # 6a0tu ang diperlu0an untu0 mengisi emer 3. 7i0a luas penampang pipa esar adalah " m2 , luas penampang pipa 0e5il adalah 2 m2 dan 0e5epatan aliran air pada pipa esar adalah " ms, tentu0an 0e5epatan air saat mengalir pada pipa 0e5ilC 9. Pipa untu0 menalur0an air menempel pada seuah dinding rumah. Posisi pipa esar adalah " m diatas tanah dan pipa 0e5il m diatas tanah. Ke5epatan aliran air pada pipa esar adalah 3> 0m/am dengan te0anan @, 8 ! " Pa. 'entu0an : Ke5epatan air pada pipa 0e5il 3 5. &euah pipa "! mm mengalir0an !.!? m s, pipa itu er5aang men/adi dua pipa ang satu garis tengahna "! mm dan ang lain garis tengahna !! mm. 7i0a 0e5epatan dalam pipa "! mm esarna 2 mdet, erapa0ah 0e5epatan dalam pipa !! mm A
