mutia rahmi
Post on 22-Jun-2015
69 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Penuntun Praktikum
HUKUM BERNOULI
DISUSUNOLEH
M UTIA RAHMI NIM : 251 121 325
1
1. KATA PENGANTAR
Alhamdulilah, segala puji bagi Allah swt yang telah memberi taufik dan
hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyusun penuntun praktikum HUKUM
BERNOULLI, praktikum sederhana ini dibuat disebabkan karena sebagian di
sekolah belum membuat praktikum.
Salawat dan salam semoga tercurahkan kepada Nabi Muhammad saw
beserta keluarga dan para sahabatnya yang dengan penuh kesetiaan dengan
mengorbankan jiwa raga dan hartanya demi tegaknya syiar Islam yang
berpengaruh dan manfaatnya masih terasa hingga sekarang.
Penuntun ini bertujuan untuk dapat membantu para guru-guru Fisika di
sekolah dan guru akan memberikan kepada siswa di sekolah tersebut dalam
proses pembelajaran.
Penuntun ini diberikan kepada siswa disekolah, mahasiswa serta terutama
dalam mengaplikasikan ilmunya di masyarakat. Kiranya penuntun ini berguna
pula bagi siswa/mahasiswa eksakta lainnya.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada:
1. Bapak Ridhwan, M.Si dan Bapak Jufrisal, S.Pd.I selaku dosen/asisten
pengasuh mata kuliah Laboratorium Fisika-II.
2. Teman-teman semua yang telah banyak membantu dalam membuat penuntun
praktikum ini sehingga dapat terselesaikan.
Akhirnya, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penuntun
praktikum ini, untuk itu penulis dengan segala kerendahan hati menerima kritikan
dan saran yang bersifat membangun, guna untuk menyempurnakan dimasa-masa
yang akan datang.
2
Banda Aceh,01 Januari 2014
Penulis
2. DAFTAR ISI
1. KATA PENGANTAR................................................................................ 1
2. DAFTAR ISI............................................................................................... 2
3. TATA TERTIB LABORATORIUM.......................................................... 3
4. PERFORMANCE PRAKTIKAN............................................................... 4
5. MENENTUKAN HUKUM BERNOULLI................................................. 5
A. Standar Kompetensi.............................................................................. 5
B. Kompetensi Dasar................................................................................. 5
C. Tujuan................................................................................................... 5
D. Dasar Teori............................................................................................ 5
E. Alat dan Bahan...................................................................................... 9
F. Langkah-langkah Praktikum................................................................. 9
G. Data Pengamatan.................................................................................. 10
H. Analisis Data......................................................................................... 11
I. Kesimpulan dan Saran.......................................................................... 12
J. Tugas Tambahan (PR).......................................................................... 13
6. DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 19
7. LAMPIRAN................................................................................................ 20
3
3. TATA TERBIB LABORATORIUM
Para praktikan wajib memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
A. Didalam laboratorium yang dilarang yaitu:
1. Datang tepat waktunya, bila Anda datang terlambat 10 menit tanpa ada
alasan yang tepat, Anda tidak diizinkan mengikuti praktikum.
2. Selama di Laboratorium, perhatikanlah hal-hal sebagai berikut:
a. Dilarang menghidupkan HP.
b. Tidak diperkenankan memakai sandal.
c. Dilarang makan dan minum di dalam Laboratorium.
d. Dilarang memasukkan tas ke dalam ruang Lab, kecuali kalkulator, alat
tulis dan petunjuk penuntun praktikum, letakkan barang lainnya di luar
Lab (rak yang telah disediakan).
e. Kehilangan barang anda menjadi tanggung jawab anda sendiri.
3. Kerusakan dan kehilangan alat Lab menjadi tanggung jawab Anda sendiri
dan harus mengantikannya.
B. Kepada Praktikan diharapkan:
a. Berpakaian sopan dan rapi.
b. Memakai jas Lab.
C. Peringatan Lab:
1. Sebelum dikerjakan harus hati-hati dalam memegang benda jangan sampai
jatuh, maka dengarkanlah arahan dari Laboran/asisten Lab.
2. Bila anda tidak menyelesaikan praktikum dengan sebaik-baiknya atau
tugas dan laporan hasil Anda tidak lengkap, maka nilai anda di kurangi.
3. Bagi yang praktikum di luar jadwal yang telah di tetapkan, akan dikenakan
biaya Rp 10.000,- tiap percobaan.
Banda Aceh, 01 Januari 2014
Jufrisal
4
4. PERFORMANCE PRAKTIKAN
Peraturan untuk laki-laki dan perempuan yang praktikum yaitu:
1. Untuk laki-laki:
a. Tidak memakai sandal.
b. Tidak memakai baju oblong.
c. Tidak memakai kalung.
2. Untuk perempuan:
a. Tidak memakai sandal.
b. Tidak memakai baju ketat dan celana jeans.
c. Tidak membawa emas.
5
HUKUM BERNOULLI
A. Standar Kompetensi
1. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam
menyelesaikan masalah
B. Kompetensi Dasar
1.1 Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan Dengan fluida statik
dan dinamik serta Penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
C. Tujuan
1. Menjelaskan hukum Bernoulli.
2. Menentukan kecepatan serta ketinggian dari persamaan Bernoulli
D. Dasar Teori
Menurut Siswanto (2008 :16) menyatakan bahwa Hukum Bernoulli
merupakan persamaan pokok fluida dinamik dengan arus tetap atau steamline. Di
sini berlaku hubungan antara tekanan, kecepatan air, dan tinggi tempat dalam satu
garis lurus. Hubungan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.perhatikan gambar
di bawah ini
Jika tekanan p1 ke kanan pada penampang A1 dari fluida disebelah kirinya maka
gaya yang dilakukan terhadap penampang adalah p1A1. Sedangkan penampang di c
6
mendapat gaya dari fluida di kanannya sebesar p2A2, dengan p2 adalah tekanan
terhadap penampang ke kiri. Dalam waktu ∆ tsekon dapat di anggap bahwa fluida
di penampang a bergeser sejauh V1 ∆ t dan fluida di penampang bergeser sejauh
V2 ∆ t ke kanan.
Jadi usaha yang dilakukan terhadap a adalah P1A1. V1 ∆ t , sedangkan usaha
yang di lakukan pada c sebesar : P2A2 V2 ∆ t .
Usaha total yang dilakukan gaya tersebut besarnya:
W total = (P1A1 V1 - P2A2 V2 ) ∆ t
W total = P1A1 V1∆ t - P2A2 V2∆ t
Wtotal = P1
ρρ A1 V1∆ t -
P2
ρρ A2 V2∆ t
Wtotal = P1
ρ m -
P2
ρ m …… (1)
Dalam waktu ∆ t sekon fluida dalam tabung alir a-b bergeser ke c - d dan
mendapat tambahan energi sebesar :
Em = ∆ Ek + ∆ E p
Em = ¿ mv22 -
12
mv12] + ( mgh2 – mgh1 )
Em = 12
m (v22 - v1
2) + mg ( h2 - h1) ..…(2)
Dari rumus kekekalan energy yang di ketahui bahwa perubahan energy
mekanik sama dengan usaha.
Em = W
12
mv22 -
12
mv12 + mgh2 – mgh1 =
P1
ρ m -
P2
ρ m
7
Apabila setiap ruas dibagi dengan m kemudian dikalikan dengan ρ akan
diperoleh persamaan
12
v22 -
12
v12 + gh2 – gh1 =
P1
ρ -
P2
ρ
P2
ρ +
12
v22 + gh2 =
P2
ρ+ 1
2 v1
2 + gh1
P1 + 12
ρ v12 + ρ gh1 = P2 +
12
ρ v22 + ρ gh2
Maka Persamaan Hukum Bernoulli adalah
P1 + 12
ρ v12 + ρ gh1 = P2 +
12
ρ v22 + ρ gh2
Atau P + 12
ρ v2 + ρ gh = konstan
Menurut Sunardi (2008:122) Menyatakan bahwa Asas Bernoulli
menyatakan bahwa : ‘’pada pipa horizontal, tekanan yang paling kecil adalah pada
bagian yang kelajuannya paling besar dan tekanannya yang paling besar adalah
pada bagian yang kelajuannya paling kecil.’’
Persamaan Bernoulli menyatakan bahwa ‘’jumlah tekanan, energi
kinetik tiap satuan volume, dan energi potensial per satuan volume selalu bernilai
sama pada setiap titik sepanjang garis lurus.”
P +ρgh + 12
ρ b2 = tetap
P1 + ρgh1 + 12
ρ v12 = P2 + ρgh2 +
12
ρ v22
Untuk kasus fluida yang tidak mengalir, persamaan Bernoulli menjadi :
P1 – P2 = ρ( h2 – h1)
8
Untuk kasus fluida yang mengalir pada pipa horizontal ( h1 = h2), persamaan
Bernoulli menjadi :
P1 – P2 = 12
ρ ( v22 - v1
2)
Kecepatan semburan zat cair melalui lubang kecil yang luasnya dapat
diabaikan terhadap luas tangki dapat ditentukan dengan persamaan Bernoulli
sebagai berikut.
V = √2g h
Dengan
h = tinggi permukaan zat cair dari lubang tangki.
Jadi, kecepatan semburan air dari lubang tangki serupa dengan kecepatan benda
yang jatuh bebas dari ketinggian h.
9
E. Alat dan Bahan
N
o
Nama Alat Gambar Alat Fungsi Penyimpanan
1 Kelereng
Berisi
Alat
Untuk
mengisi air
Rak
2. Gayung Untuk
mengambil
air
Rak
3. Gunting,
isolasi
Untuk
memotong
isolasi,
untuk
menutupi
lubang
Rak
4. Paku Untuk
melubangi
kaleng
Rak
5. Meteran Untuk
mengukur
Rak
6. Palu Untuk
melubangi
Rak
10
kaleng
G. Langkah-langkah Praktikum
a. Siapkan botol bekas atau bejana-bejana lainnya yang bisa digunakan untuk
menampung air.
b. Selanjutnya, melubangi kaleng tersebut dengan paku dan palu pada titik
3cm dari tinggi botol.
c. Letakkan meja di permukaan tanah yang datar dan kemudian meletakkan
botol tersebut ke atas meja, letakkan pada tepi kursi yang menghadap
ketanah agar mempermudah proses pengukuran.
d. Sebelum mengisi air, sumbat terlebih dahulu lubang pada kaleng, lalu
mengisi penuh botol tersebut dengan air.
e. Letakkan meteran di permukaan tanah agar dapat mengukur air yang akan
memancar dari lubang tersebut.
f. setelah semua persiapan selesai, lepaskan penyumbat pada lubang botol,
dan keluarlah air dari lubang tersebut dan memancar pada permukaan tanah
yang sebelumnya sudah di persiapkan meteran di sisi pancaran air,
kemudian mengukur jarak pancaran air terjauh.
g. Ulangi percobaan di atas sampai 3 kali dengan membuka lubang yang di
botol.
11
H. Data Pengamatan
No h (m) g (m/s2) V
1 0,8 m 9,8 m /s2 3,95 m/s
2 0,84 m 9,8 m /s2 4,05 m/s
3 0,86 m 9,8 m/s2 4,10 m/s
I. Analisis Data
V1 = √2gh
= √2.9,8 m /s2 .0,8 m
= √15,68
= 3,95 m/s
V2 = √2gh
= √2.9,8 m /s2 .0,84 m
= √16,464
= 4,05 m/s
V3 = √2gh
= √2.9,8 m /s2 .0,86 m
= √16,856
=4,10 m/s
12
J. Kesimpulan dan saran
Kesimpulan
Asas Bernoulli menyatakan bahwa : ‘’pada pipa horizontal,
tekanan yang paling kecil adalah pada bagian yang kelajuannya
paling besar dan tekanannya yang paling besar adalah pada bagian
yang kelajuannya paling kecil.’’
Kecepatan dari persamaan Bernoulli adalah apabila ketinggiannya
semakin tinggi maka kita dapatkan nilai kecepatannya semakin
tinggi seperti yang kita dapatkan v1 = 3,95 m/s, v2 = 4,05 m/s, v3 =
4,10 m/s.Dan ketinggiannya adalah 0,8 m, 0,84 m, 0,86 m.
Saran
Dari percobaan yang sudah saya lakukan mungkin masih banyak kekurangan jadi
untuk kedepan nya melakukan lebih baik.
13
K. Tugas Tambahan (pr)
Soal coies
1. Sebuah pipa berdiameter 9 cm dialiri air berkecepatan 5 m/s, kemudian
terhubung dengan pipa berdiameter 3 cm. Maka kecepatan air pada pipa yang
berdiameter 3 cm adalah….
a. 3 m/s d. 18 m/sb. 9 m/s e. 27 m/sc. 45 m/s
Jawaban e
2. Sebuah tabung berisi penuh zat cair (ideal ). Pada dindingnya sejauh 20 cm
dari permukaan atas terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penumpang
tabung), sehingga zat cair memancar ( terlihat separti gambar ). Berapa besar
kecepatan pancaran air tersebut dari lubang kecil…
a. 1,0 m/s d. 5,0 m/sb. 2,0 m/s e. 5,5 m/sc. 3,0 m/s
20 cm
v = ?
Jawaban d
3. Fluida mengalir melalui lubang kecil pada dinding bak ( lihat gambar ).
Perbandingan x1 : x2 adalah ….
14
Zat cair
………………………zat cair……………………………………
2 m
4 m
2 m
a. 3 : 2 d. 1 : 2b. 2 : 3 e. 1 : 1c. 1 : 2
Jawaban e
4. Perhatikan gambar di bawah ini
Air mengalir pada pipa dari A ke B. apabila luas penampang A dan B masing-
masing a meter persegi dan b meter persegi dan kecepatan air di A dan B masing-
masing p meter per sekon dan q meter per sekon, diperoleh hubungan ....
a. a : b = p: q d. ab = pqb. ab = pq e. a : b = q : pc. aq : bp
Jawaban : e
5. Air mengalir ke dalam sebuah bak dengan debit konstan 0,5 liter/sekon. Jika
bak
tersebut berukuran 1 x 1 x m3, maka bak tersebut akan penuh dalam waktu ...
a. 33,3 menit d. 33,3 sekonb. 3,33 menit e. 3,33 sekonc. 333 menit
15
Jawaban : a
6. Air mengalir dari A ke B dalam pipa yang berbentuk seperti pada gambar di
bawah ini,Tinggi permukaan air pada masing-masing pipa adalah ....
a. a = b = c d. a > b < cb. > b > c e. a < b > cc. < b < c
Jawaban : b
7. Perhatikan pernyataan berikut
Tinggi permukaan air pada tangki adalah 1,25 m, sedang tempat kebocoran 80 cm
dari dasar tangki. Maka jauh tempat jatuhnya air (x) = ....
a. 0,8 m d. 1,25 mb. 1,0 m e. 1,5mc. 1,2 m
Jawaban :c
8. Pernyataan di atas yang berkaitan dengan hukum Bernoulli adalah ....
16
1. Rumus fluida yang mengalir adalah P+gh + 12
ρ v2 konstan
2. Rumus fluida yang diam adalah P1 = P2 + 𝜌g (h2-h1)
3. Hukum Bernouli sama dengan hukum termodinamika
a. 1, 2, dan 3 d. 2b. 1 dan 3 e. 3c. 1 dan 2
Jawaban :c
9. Debit aliran adalah jumlah fluida yang mengalir melalui suatu penampang
pipa tiap…
a. satuan volume c. satuan panjangb. satuan luas . d. satuan waktue. satuan massa
Jawaban : d
10. Perhatikan gambar berikut
Kecepatan aliran gas dapat ditentukan dengan alat seperti pada gambar. Apabila perbedaan tinggi raksa antara kedua kaki setinggi h dan massa jenis gas dan raksaberturut-turut ρ1 dan ρ2, maka kecepatanaliran gas sebesar ....
a. √ 2 ρ2 g h
ρ1
d.√2 ρ1 ρ2gh
b. √ 2 ρ1 g h
ρ2
e. √ 2 ρ2 g
ρ1 h
17
c. √ 2 ρ1 ρ2
g h
Jawaban a
Soal essay
1. Bejana setinggi 2 m diisi penuh air. Pada bejana terjadi dua kebocoran
yang berjarak 0,5 m dari atas dan 0,5 m dari bawah. Tentukan kecepatan
aliran air yang bocor tersebut.
Penyelesaian
h1 = 0,5 mh2 = (2 − 0,5) = 1,5 m
V1 = √2g h
=√2.10 .0,5
= 3,14 m/s
V2 = √2g h
=√2.10 .1,5
= √30
= 5,48 m/s
2. Jika kecepatan aliran aliran udara dibagian bawah sayap pesawat adalah 60
m/s, dan beda tekanan diatas dan di bawah sayap adalah 10 N/m2, maka
kecepatan aliran udara di bagian atas sayap adalah …. ( ρudara=1,29 kg /m3)
Jawab :
Dik : v = 60 m/s
18
ρudara=1,29 kg /m3
g = 10 m/s
p1 – p2 = 10 N/s2
Dit : kecepatan aliran udara di atas sayap V2 = …?
Jwb : p1 – p2 = 12
ρ ( v22 – v1
2 )
v22 = v1
2 + 2( p1 – p 2)
ρ
v22 = ( 60 )2 +
2.101,29
= 3.600 + 15,5
= 36,15,5
= √36,15,5 m/s
= 60 m/s
19
DAFTAR PUSTAKA
Siswanto . kompetensi Fisika Yokyakarta : Citra Aji Parama.2008.
Sunardi. fisika SMA. Bandung : Yrama Widya. 2008.
20
LAMPIRAN
21
22
top related