tugas remidi fisika
DESCRIPTION
ppt about fisika smt 2 kelas 11 smaTRANSCRIPT
TUGAS REMIDI FISIKAMATERI SEMESTER 2
OLEH :RATIH LOROSAE E.J
XI IPA 3 / 22
FLUIDA STATIS
Adalah selisih antara tekanan yang tidak diketahui denganatmosfer(tekanan udara luar. Tekanan Gauge disebut juga tekanan
mutlak.P=p gauge + p mutlak
Hukum ArchimedesGaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu zat fluidasama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh bendatersebut.
• gaya apung = beratbenda di udara –berat benda dalamzat cair
• Fa = W benda diudara – W bendadalam zat cair
Hukum Pascal
Hukum Pokok HidrostatikaSemua titik yang terletak pada bidang datar yang sama di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan (mutlak) yang sama. Pernyataan inilah yang disebutsebagai hukum pokok hidrostatika.
Tegangan Permukaan dan Kapilaritas
Viskositas (Kekentalan)
. Hukum Stokes
Gaya gesekan antara permukaan benda padat dengan fluida di mana benda itubergerak akan sebanding dengan kecepatan relatif gerak benda ini terhadap fluida.
Pada dasarnya hambatan gerakan benda di dalam fluida itu disebabkan olehgaya gesekan antara bagian fluida yang melekat ke permukaan benda denganbagian fluida di sebelahnya di mana gaya gesekan itu sebanding dengan koefisienviskositas (h) fluida. Menurut Stokes, gaya gesekan itu diberikan oleh apa yang disebut rumus Stokes:
Dimana r adalah jari-jari benda, v adalah kecepatan jatuh dalam fluida.kecepatan terminal atau kecepatan jatuh.
Persamaan Bernoulli pada FluidaDiam
• Ketika fluida diam alias tidak bergerak, fluidatersebut tentu saja tidak punya kecepatan. Dengandemikian, v1 = v2 = 0.
FLUIDA DINAMIS
Ciri-ciri umum dari aliran fluida : Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan aliran tak tunak (non-
steady). aliran fluida dikatakan aliran tunak jika kecepatan setiap partikeldi suatu titik selalu sama.
Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan aliran tak-termapatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir mengalamiperubahan volum (atau massa jenis) ketika fluida tersebut ditekan, makaaliran fluida itu disebut aliran termapatkan. Sebaliknya apabila jika fluidayang mengalir tidak mengalami perubahan volum (atau massa jenis) ketikaditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan. Kebanyakan zat cair yang mengalir bersifat tak-termampatkan.
Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan aliran tak berolak(irrotational). Contohnya, sebuah kincir mainan yang dibuang ke dalam air yang mengalir. Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar, maka gerakannyaadalah tak berolak. Sebaliknya jika bergerak sambil berputar makagerakannya kita sebut berolak. Contoh lain adalah pusaran air.
Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous). Kekentalan dalam fluida itu mirip seperti gesekan pada bendapadat. Makin kental fluida, gesekan antara partikel fluida makin besar
Sifat Fluida Ideal :
• Tidak dapat ditekan (volume tetap karenatekanan)
• Dapat berpindah tanpa mengalami gesekan
• Mempunyai aliran stasioner (garis alirnyatetap bagi setiap partikel)
• Kecepatan partikel-partikelnya sama padapenampang yang sama
Debit
• Debit menyatakan volume suatu fluida yang mengalirmelalui penampang tertentu dalam selang waktutertentu. Secara matematis, bisa dinyatakan sebagaiberikut :
Persamaan KontinutitasAliran fluida pada sebuah pipa yang mempunyai diameter berbeda.
Keterangan gambar : A1 = luas penampang bagian pipa yang berdiameter besar, A2 = luas
penampang bagian pipa yang berdiameter kecil, v1 = laju aliran fluida pada bagian pipa yang
berdiameter besar, v2 = laju aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter kecil, L = jarak
tempuh fluida.
• Volume fluida yang mengalir pada bagian pipa yang diameternya besaradalah V1 = A1L1 = A1v1t.
• Volume fluida yang mengalir melalui bagian pipa yang diameternya keciladalah V2 = A2L2 = A2v2t.
HUKUM BERNOULLIyakni suatu hukum yang dapat digunakan untuk menjelaskan gejala yang berhubungandengan gerakan zat alir melalui suatu penampang pipa.
Keterangan:1. h1 dan h2 masing-masing adalah tinggi titik
tertentu zat cair dalam tabung/pipa bagiankiri dan bagian kanan.
2. v1 dan v2 adalah kecepatan aliran pada titiktertentu sari suatu zat cair kiri dan kanan.
3. A1 dan A2 adalah luas penampang pipabagian dalam yang dialiri zat cair sebelahkiri dan sebelah kanan.
4. P1 dan P2 adalah tekanan pada zat cairtersebuut dari berturut-turut dari bagiankiri dan bagian kanan.
p1 + ½ ρ v21 + ρ gh1 = p2 + ½ ρ v2
2 + ρ gh2atau ditulis secara umum menjadi:
p + ½ ρ v2 + ρ gh = konstan
Prinsip BernoulliPrinsip Bernoulli menyatakan bahwa di mana kecepatan aliranfluida tinggi, tekanan fluida tersebut menjadi rendah. Sebaliknyajika kecepatan aliran fluida rendah, tekanannya menjadi tinggi.
Penerapan Asas Bernoulli :• Karburator, adalah alat dalam mesin kendaraan yang
berfungsi untuk menghasilkan campuran bahanbakar dengan udara lalu campuran ini dimasukkan kedalam silinder mesin untuk pembakaran.
• Venturimeter, adalah alat untuk mengukur kelajuancairan dalam pipa.
• Tabung pitot, adalah alat untuk mengukur kelajuangas dalam pipa dari tabung gas.
• Alat penyemprot nyamuk / parfum
Pipa venturi• merupakan sebuah pipa
yang memiliki penampangbagian tengahnya lebihsempit dan diletakkanmendatar dengandilengkapi dengan pipapengendali untukmengetahui permukaan air yang ada sehinggabesarnya tekanan dapatdiperhitungkan.
p1 – p2 = ρ g (ha - hb)Apabila ha - hb = h yakni selisihtinggi antara permukaan zat cairbagian kiri dan kanan, maka akan didapat:
p1 – p2 = ρ gh
Menghitung kelajuan cairan dalam pipamemakai venturimeter tanpa manometer :
P1 – P2 = ρ.g(hA –hB ) = ρ.g.h —– (2)
dan
Subtitusipersamaan 1
dan 2
Menghitung kelajuan cairan dalam pipa memakai manometer
P1 – P2 = g.h(ρ’ – ρ) ————- (2)
Subtitusipersamaan 1
dan 2
Tabung Pitot : merupakan suatu peralatan yang dapatdikembangkan sebagai pengukur kecepatan gerak pesawatterbang
• v1 = 0 dan perbedaan tekanan diketahui dari perbedaantinggi permukaan air raksa dalam pipa U. Untukmemudahkan perhitungan dalam keadaan mendatar makatidak terdapat selisih tinggi hingga akan berlaku h1 = h2 danHukum Bernoulli dapat ditulis menjadi:
gh'2
p1 + ½ ρ v21 = p2 + ½ ρ v2
2
v1 = 0, makap1 = p2 + ½ ρ v2
2
untuk v2 = vV=
Cara menghitung kelajuan gas dalam pipa
• Pa – Pb = ½.ρ.v2 ———– (1)
• P – P = ρ’.g.h ——— (2)
Subtitusipersamaan 1
dan 2
alat penyemprot nyamuk / parfum
Cara kerja alat penyemprot nyamuk / parfum
adalah :
Jika gagang pengisap (T) ditekan maka udarakeluar dari tabung melalui ujung pipa kecil A dengan cepat, karena kecepatannya tinggi makatekanan di A kecil, sehingga cairan insektisida diB terisap naik lalu ikut tersemprotkan keluar.
Dinamika Rotasi
Momen gaya/torsiGaya Putar
Jika searah jarum jam, maka torsi bernilai positif dan sebaliknya
Momen InersiaMomen MassaBesar momen inersia dihitung dengan rumus :
Momen inersia dalam bentuk partikel
Momentum Sudut
2211
21
II
LL
IxL
mxvP
Kesetimbangan Benda Tegar
Macam keseimbangan :
• Keseimbangan labil (tidak stabil atau goyah)
• Keseimbangan stabil (mantab)
• Keseimbangan netral (indifferent)
0F 0
Momen Kopel
Titik BeratKoordinat titik berat dapat dihitung dengan rumus
Bila benda berada pada medan gravitasi yang homogen
Untuk benda dalam satu dimensi
Untuk benda dalam dua dimensi
Untuk benda dalam tiga dimensi
Koordinat Titik Tangkap Gaya Resultan
R
R
R
F
XFXFXFXIFX
FFFFF
4433221
4421
4321
Sumbu Y= Nilai F keatas positif, kebawah negatif.
Sumbu X= Nilai F kekanan positif, ke kiri
negatif.
Dinamika Rotasi
Untuk benda-benda yang bentuknya simetris
Usaha dan Energi Gerak Rotasi
Energi kinetik translasi
rotasi
Energi potensial
Energi mekanik
Usaha
xw
Fxsw
rotasi
Jenis-Jenis Gerakan
Menggelincir
Menggelinding
ghv 2
k
ghv
1
2
Teori Kinetik Gas
Asumsi-Asumsi Gas Ideal
• Partikel gerak bebas
• Tumbukan lenting sempurna
• Ukuran Partikel diabaikan
• Gaya antar partikel diabaikan
• Partikel gas terdistribusi merata
USAHA
vPw
makavhA
karena
SFW
hAPQ
.
,.
.
..
Hukum Boyle (Suhu Tetap)
tankonsPV
1
2
1
2
v
v
v
v
nRTlenwQ
nRTlenw
Hukum Guy Lussac (Tekanan
Tetap)
tankonst
v
UwQ
vvPvPxw
)12(
Hukum Boyle-Guy Lussac
tankonst
Pv
TnRw
Uw
nRCvnRCpCv
Cp
vPvPw
TnRw
2
3
2
3;
2
5
)2211(1
1
2
3
Hukum Charles (Volume tetap)
tankonst
P
UQ
w
0
Persamaan Gas Ideal
NkTPV
nRTPV
nRt
PV
konst
PV
tanAN
N
Mr
Mn
Massa Jenis Gas
RT
MrP
RTMrV
MP
.
.1
.
Teori Kinetika Gas Ideal
V
NxEkP
V
Nmvp
3
2
3
1 2
Energi dalam Gas Ideal
Kecepatan Partikel Gas
Persamaan gas ideal
NEkPV3
2
Persamaan gas ideal diatomik
NkTnRTEk2
5
2
5
NkTnRTEk2
3
2
3
Persamaan gas
ideal monoatomik
P
Mr
RTv
m
kTv
33
3
Persamaan kecepatan
efektif gas ideal
NkTnRTEk2
7
2
7
NkTnRTEk2
3
2
3
Suhu rendah+- 300K
TERMODI-NAMIKA
Hukum I Termodinamika
•Untuk delta Q jika (+), menerima kalor danbila (-) melepas kalor.
•Untuk delta w jika (+), melakukan usahaluar dan bila (-) menerima usaha luar.
•Untuk delta U Jika (+) mengalami kenaikanenergi dalam dan bila (-) mengalamipenurunan energi.
Mesin Carnot
A=C=IsothermalB=D=Adiabatis
1
2
1
2
%100)1
21(%100)
1
21(
%1001
12
%100
21
T
T
Q
Q
xT
Tx
Q
Q
xQ
xQ
w
QQw
• Mesin Panas
• Merubah suhu panas
• Mesin Dingin
• Merubah suhu dingin
22
21xQ
T
TTw
1
1
21xQ
T
TTw
211
212 xTT
1
21
112 xTT