hand out tekanan

HAND OUT

TEKANAN

Standar Kompetensi	Kompetensi Dasar
5. Memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan   sehari-hari.	5.5. Menyelidiki tekanan pada zat padat, cair dan gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

Indikator Pencapaian Kompetensi:

1.      Mendefenisikan tentang tekanan hidrostastis

2.      Menemukan hubungan antara gaya, tekanan, dan luas daerah yang dikenai gaya melalui percobaan

3.      Menyimpulkan factor-faktor yang mempengaruhi tekanan zat padat

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

·         Seekor ayam dan seekor itik yang beratnya sama berjalan di atas lumpur. Terlihat bahwa jejak kaki ayam menancap lebih dalam dibandingkan jejak kaki itik. Gejala ini berkaitan dengan tekanan. Meskipun ayam dan itik memberikan gaya yang sama, tetapi tekanan kaki ayam lebih  dalam  dari pada kaki itik. Jadi Tekanan adalah gaya yang bekerja pada satu satuan luas bidang tekan.

·         Secara matematis, tekanan dirumuskan:

P =

                                             KET = P : Tekanan hidrostastis (N/m²)

                                                        F : Gaya Tekan (Newton)

                                                         A :Luas bidang tekan (m²)

·         Faktor-faktor yang mempenagruhi tekanan hidrostastis adalah besranya gaya tekanan, dan luas bidang tekan.

Indikator Pencapaian Kompetensi:

1.      Mendefenisikan tentang tekanan hidrostastis hidrostatis

2.      Menemukan hubungan antara gaya, massa jenis, gravitasi dan tinggi permukaan zat cair.

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

Gambar bendungan yang menggunakan prinsip tekanan zat cair semakin ke bawah tekanan zat cair semakin besar.

·         P = r x g x h

Dengan              :         P : Tekanan (N/m²)

                        m : massa jenis zat cair (Kg/m³)

                        g : percepatan gravitasi (m/s²)

                        h : tinggi zat cair (m)

·         Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh massa jenis, gaya, ketinggian zat cair.

Indikator Pencapaian Kompetensi:

1.      Mengaplikasikan prinsip bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari.

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

Gambar bejana berhubungan

·         Permukaan zat cair bermassa jenis sama dalam keadaan diam di dalam bejana berhubungan selalu mempunyai permukaan yang sejajar. Apabila ada zat cair yang bermassa jenis tidak sama dimasukan ke dalam bejana berhubungan, makakedua benda cair tersebut tidak akan beercampur, sehingga permukaan kedua zat cair tersebut tidak sama tinggi.

·         Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai beberapa pipa yang saling berhubungan. Hokum bejana berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair akan berada pada satu bidang sajajar (datar). Contoh peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hokum bejana berhubungan antara lain kendi, teko, pembuatan dam, dan menara penampung air.

·         Hokum bejana berhubungan tidak berlaku jika diisi dengan zat cair yang tidak sejenis, bejana digoyang-goyangkan, salah satu kaki bejana ada yang berupa pipa kapiler, bejana ada yang mendapat tekanan yang tidak sama.

Indikator Pencapaian Kompetensi:

2.      Mendeskripsikan hokum pascal dan hokum Archimedes melalui percobaan sederhana serta penerapnnya dlam kehidupan sehari-hari.

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

·         Tekanan dalam zat cair sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya seperti yang dirumuskan oleh pascal “Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dengan sama besar”. Banyak peralatan yang menggunakan prinsip pascal antara lain donkrak hidrolik, rem hidrolik, mesin pengangkat mobil hidrolik, dan pompa hidrolik.

Gambar penerapan prinsip pascal dalam keseharian

·         Secara matematis hokum pascal dituliskan sebagai berikut ini :

·         Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke angkat yang sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan benda itu. Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya akan mendapat gaya angkat oleh zat cair sebesar berat zat cair yang dipindahkan, hal ini merupakan bunyi dari hokum Archimedes. Alat-alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hokum Archimedes antara lain pembuatan kapal laut, galangan kapal, kapal selam, balon udara.

·         Secara matematis hubungan gaya apung dapat dituliskan sebagai berikut ini :

F_a = w_u – w_a

Dengan :          F_a = Gaya apung atau gaya ke atas (N)

                        w_u = Gaya berat benda di udara (N)

                        w_a = Gaya berat benda di dalam air (N)

·         Gaya apung juga dapat dituliskan sebagai berikut ini :

F_a = r x g xh

Indikator Pencapaian Kompetensi:

3.      Menunjukkan beberapa produk teknologi dalam kehidupan sehari-hari sehubungan dengan konsep benda terapung, melayang, dan tenggelam.

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

1.      Benda terapung

Benda dikatakan terapung jika berat jenis benda lebih kecil dari pada berat jenis zat cair dan berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair.

Di pelabuhan terdapat jembatan yang terbuat dari drum-drum besar yang mengapung di atas air. Jembatan ini disebut jembatan pontoon.

2.      Benda melayang

Benda dikatakan melayang jika berat jenis zat cair dan berat benda sama dengan gaya ke atas zat cair.

Balon udara harus diisi dengan gas yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer sehingga balon udara dapat terbang karena mendapat gaya ke atas, misalnya diisi udara yang dipanaskan.

3.      Benda tenggelam

Benda dikatakan tenggelam jika berat jenis benda lebih besar dari pada berat jenis zat cair dan berat benda jebih besar daripada gaya ke atas zat cair.

Indikator Pencapaian Kompetensi:

1.      Menyelidiki pengaruh ketinggian suatu tempat terhadap perubahan tekanan udara.

2.      Mengaplikasikan konsep tekanan benda padat, cair dan gas pada peristiwa alam yang relevan dalam penyelesaian masalah sehari-hari.

3.      Menyelidiki hubungan antara tekanan dan volume gas pada ruang tertutup

Alokasi waktu : 2 x 40 menit = 80 menit

Materi

Tekanan udara di permukaan laut rata-rata sebesar 1 atm atau 76 cmHg. Makin rendah suatu tempat, semakin besar tekanannya. Sebaliknya, makin tinggi suatu tempat, makin besar tekanannya. Setiap kenaikan 10 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg.

Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara luar (tekanan atmosfer).

Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup. Udara merupakan benda gas yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita. Udara yang meliputi bumi mempunyai berat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat, maka udara juga memiliki tekanan. Besarnya tekanan udara ditentukan oleh tinggi suatu tempatnya dari permukaan air laut.

·         Semua zat memiliki massa dan menempati ruangan, tidak terkecuali zat gas. Hasil kali tekanan dengan volume suatu gas adalah tetap asal suhu zat tetap. Sebagai contoh adalah jika kita memompa ban sepeda, udara bias masuk ke dalam ban jika pompa penghisap kita tekan, akhirnya udara masuk.

·         Beberapa teknologi yang meman faatkan prinsip Archimedes adalah kapal selam, kapal laut, balon udara, hidrometer, dan jembatan ponton. Aplikasi Prinsip bejana berhubungan Misalnya cerek, penyipat datar, dan sumur. Alat yang memanfaatkan prinsip Pascal adalah pompa hidrolik.