Aksi Pertama Benni Josapat Nababan [PDF]

Citation preview

AKSI 1 Guru membuat RPP dan bahan ajar yang menarik menggunakan media power point dalam model pembelajaran problem based learning (PBL) untuk meningkatkan minat belajar peserta didik sehingga berperan aktif



UNIVERSITAS NEGERI PAPUA



1



RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas /Semester Tahun Pelajaran Materi Pokok Alokasi Waktu



: SMA YPPK ASISI SENTANI : Fisika : XI /Ganjil : 2021/2022 : Fluida Dinamis : 2 JP ( 1 Pertemuan)



A. Kompetensi Inti:



1. Menerima dan menjalankan ajaran agama yang dianutnya. 2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab,santun, peduli, dan percaya diri dalam berinteraksi dengan keluarga, teman, dan guru. 3. Memahami pengetahuan faktual dengan cara mengamati (mendengar, melihat, membaca) dan menanya berdasarkan rasa ingin tahu tentang dirinya, makhluk ciptaan Tuhan dan kegiatannya, dan benda-benda yang dijumpainya dirumah dan di sekolah. 4. Menyajikan pengetahuan faktual dalam bahasa yang jelas dan logis, dalam karya yang estetis, dalam gerakan yang mencerminkan anak sehat, dan dalam tindakan yang mencerminkan perilaku anak beriman dan berakhlak mulia. B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK)



Kompetensi Dasar (KD)



Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK)



3.4 Menerapkan prinsip fluida 3.4.1 Menganalisis hukum-hukum fluida bergerak dinamik dalam teknologi 3.4.2 Mengaplikasikan azas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari. 3.4.3 Mengaplikasikan Azas kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari 4.4 Membuat dan menguji proyek 4.4.1 Membuat ilustrasi tiruan aplikasi Azas Bernoulli sederhana yang menerapkan (alat venturi, kebocoran air, atau sayap pesawat) prinsip dinamika fluida, dan secara berkelompok makna fisisnya 4.4.2 Membuat laporan dan mempresentasikan hasil produk tiruan aplikasi azas Bernoulli  Nilai Karakter ➢ Religius ➢ Mandiri ➢ Gotong royong ➢ Kejujuran ➢ Kerja keras ➢ Percaya diri ➢ Kerjasama C. Tujuan Pembelajaran Melalui kegiatan pembelajaran menggunakan model Problem Based Learning yang menuntun peserta didik untuk mengamati (membaca) permasalahan, menuliskan penyelesaian dan mempresentasikan hasilnya di depan kelas: Selama dan setelah mengikuti proses pembelajaran ini peserta didik diharapkan dapat ➢ Menganalisis dan mengidentifikasi Persamaan Kontinuitas ➢ Mengetahui Azas kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari Dengan rasa ingin tahu, tanggung jawab, disiplin selama proses pembelajaran, bersikap jujur, santun, percaya diri, pantang menyerah, memiliki sikap responsif (berpikir kritis) dan proaktif (kreatif), serta mampu berkomunikasi dan bekerjasama dengan baik



Fokus nilai-nilai sikap: ➢ Kejujuran, ➢ Kedisiplinan ➢ Kepedulian dan ➢ Tanggung jawab D. Materi Pembelajaran



1. Materi Pembelajaran Reguler a. Fakta: ➢ Persamaan viskositas fluida adalah sebagai berikut.  = r² g b. Konsep ➢ Fluida dinamik adalah fluida yang bergerak. c. Prinsip ➢ Tiga hal yang mendasar untuk menyederhanakan pembahasan fluida dinamik adalah sebagai berikut. 1) Fluida dianggap tidak kompresibel. 2) Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan). 3) Aliran fluida adalah aliran stasioner, yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida yang melalui suatu titik tertentu selalu tetap. d. Prosedur ➢ Membuat ilustrasi tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, kebocoran air, atau sayap pesawat) secara berkelompok ➢ Membuat laporan dan mempresentasikan hasil produk tiruan aplikasi azas Bernoulli 2. Materi Pembelajaran Pengayaan ➢ Menjelaskan Hidrofoil 3. Materi Pembelajaran Remedial ➢ Menjelaskan Asas dan Rumus Bernoulli E. Metode Pembelajaran



Pendekatan: Saintifik Metode : Teknik ATM (Amati, Tiru dan Modifikasi), diskusi kelompok, tanya jawab, penugasan Model : Problem Based Learning (PBL) 1. Mengorientasikan 2. Mengorganisasikan kegiatan pembelajaran 3. Membimbing penyelidikan mandiri dan kelompok 4. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya 5. Menganalisis dan evaluasi proses pemecahan masalah F. Media Pembelajaran



1. Media LCD projector, 2. Laptop, 3. Bahan Tayang G. Sumber Belajar



1. 2. 3. 4. 5.



Standar Isi Kurikulum Fisika Buku Siswa Fisika Kelas XI kurikulum 2013 Revisi 2018 Buku Petunjuk Guru Fisika Kelas XI kurikulum 2013 Revisi 2018 Internet, Sumber lain yang relevan



H. Langkah-langkah Pembelajaran



Pertemuan Ke-1 ( 2 x 45 menit )



Waktu



Kegiatan Pendahuluan Guru : Orientasi ❖ Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran ❖ Memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin ❖ Menyiapkan fisik dan psikis peserta didik dalam mengawali kegiatan pembelajaran. Apersepsi ❖ Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, ➢ Fluida statik ❖ Sebelum mengkaji lebih lanjut tentang topik tersebut, secara khusus guru mengadakan sesi perkenalan. Diusahakan masing-masing siswa bisa tampil untuk memperkenalkan diri (minimal sebut nama, alamat, cita-cita), terakhir guru memperkenalkan diri ❖ Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan. Motivasi ❖ Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari. ❖ Apabila materi/tema/projek ini kerjakan dengan baik dan sungguh-sungguh ini dikuasai dengan baik, maka peserta didik diharapkan dapat menjelaskan tentang: ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung ❖ Mengajukan pertanyaan. Pemberian Acuan ❖ Memberitahukan materi pelajaran yang akan dibahas pada pertemuan saat itu. ❖ Memberitahukan tentang kompetensi inti, kompetensi dasar, indikator, dan KKM pada pertemuan yang berlangsung ❖ Pembagian kelompok belajar ❖ Menjelaskan mekanisme pelaksanaan pengalaman belajar sesuai dengan langkah-langkah pembelajaran.



10 Menit



Sintak Model Pembelajaran



Orientasi peserta didik kepada masalah



Kegiatan Pembelajaran Mengamati Peserta didik diberi motivasi atau rangsangan untuk memusatkan perhatian pada topik ➢ Persamaan Kontinuitas



dengan cara : ❖ Melihat Menayangkan gambar/foto/tabel berikut ini.



PPK (Berpikir kritis dan bekerjasama (4C) dalam mengamati permasalahan (literasi membaca) dengan rasa ingin tahu, jujur dan pantang menyerah (Karakter)



70 menit



Pertemuan Ke-1 ( 2 x 45 menit ) ❖ Mengamati Peserta didik bersama kelompoknya melakukan pengamatandari permasalahan yang ada di buku paket berkaitan dengan materi • Persamaan kontinuitas ❖ Membaca • Persamaan Kontinuitas ❖ Mendengar pemberian materi oleh guru yang berkaitan dengan ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Menyimak • Persamaan Kontinuitas untuk melatih kesungguhan, ketelitian, mencari informasi. Mengorganisasika Menanya n peserta didik Guru memberikan kesempatan pada peserta didik untuk mengidentifikasi sebanyak mungkin pertanyaan yang berkaitan dengan gambar yang disajikan dan akan dijawab melalui kegiatan belajar Guru memberikan kesempatan untuk memberikan tanggapan dengan menunjukkan sikap kesungguhan, rasa ingintahu, dan sikap toleransi, guru memberikan konfirmasi atas pertanyaan atau tanggapan siswa tersebut (menanya). (Pembelajaran HOTS) ❖ Peserta didik diminta mendiskusikan hasil pengamatannya dan mencatat fakta-fakta yang ditemukan, serta menjawab pertanyaan berdasarkan hasil pengamatan yang ada pada buku paket. ❖ Pendidik memfasilitasi peserta didik untuk menanyakan hal-hal yang belum dipahami berdasarkan hasil pengamatan dari buku paket yang didiskusikan bersama kelompoknya; ❖ Mengajukan pertanyaan • Persamaan Kontinuitas yang tidak dipahami dari apa yang diamati atau pertanyaan untuk mendapatkan informasi tambahan tentang apa yang diamati Misalnya : :Kemampuan berfikir tingkat tinggi (HOTS). • Apa yang dimaksud dengan persamaan kontinuitas? Membimbing Mengumpulkan informasi penyelidikan Peserta didik dibagi ke dalam beberapa kelompok untuk individu dan bekerjasama. kelompok ❖ Peserta didik diberikan permasalahan dalam bentuk Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD). ❖ Peserta didik diarahkan untuk mengumpulkan dan mengeksplorasi data dari aneka sumber yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan di Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) ❖ Peserta didik mengumpulkan informasi yang relevan untuk menjawab pertanyan yang telah diidentifikasi melalui kegiatan.



Waktu



Nilai Karakter: rasa ingin tahu, jujur, tanggung jawab, percaya diri dan pantang menyerah.



Pertemuan Ke-1 ( 2 x 45 menit )



Waktu



❖ Mengamati obyek/kejadian, Peserta didik difasilitasi untuk memperoleh dan mendapatkan banyak informasi dari berbagai literatur: ➢ Persamaan Kontinuitas Mengumpulkan informasi ❖ Membaca sumber lain selain buku teks, mengunjungi laboratorium komputer perpustakaan sekolah untuk mencari dan membaca artikel tentang ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Mengumpulkan informasi Mengumpulkan data/informasi melalui diskusi kelompok atau kegiatan lain guna menemukan solusimasalah terkait materi pokok yaitu ➢ Persamaan Kontinuitas • Aktivitas Peserta didik diminta mengerjakan contoh soal berikut ini



Mengembangkan dan menyajikan hasil karya



❖ Mempraktikan ❖ Mendiskusikan ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Saling tukar informasi tentang : ➢ Persamaan Kontinuitas dengan ditanggapi aktif oleh peserta didik dari kelompok lainnya sehingga diperoleh sebuah pengetahuan baru yang dapat dijadikan sebagai bahan diskusi kelompok Mengkomunikasikan Peserta didik dibagi ke dalam beberapa kelompok untuk bekerjasama. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok mengenai permasalahan di Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD), sedangkan kelompok lainnya menanggapi. ❖ Pendidik mendorong agar peserta didik secara aktif terlibat dalam diskusi kelompok serta saling bantu untuk menyelesaikan masalah ❖ Berdiskusi tentang : ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Selama peserta didik bekerja di dalam kelompok, pendidik memperhatikan dan mendorong semua peserta



Penguatan Pendidikan Karakter dan Pembelajaran Abad 21



Pertemuan Ke-1 ( 2 x 45 menit )



Menganalisa & mengevaluasi proses pemecahan masalah



Waktu



didik untuk terlibat diskusi, dan mengarahkan bila ada kelompok yang melenceng jauh pekerjaannya dan bertanya ➢ Peserta didik menyimpulkan materi pembelajaran melalui tanya jawab secara klasikal ❖ Mempresentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal tentang : ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Mengemukakan pendapat atas presentasi yang dilakukan dan ditanggapi oleh kelompok yang mempresentasikan ❖ Bertanya atas presentasi yang dilakukan dan peserta didik lain diberi kesempatan untuk menjawabnya. ❖ Menyimpulkan tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran yang baru dilakukan berupa : Laporan hasil pengamatan secara tertulis tentang ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Menjawab pertanyaan yang terdapat pada buku pegangan peserta didik atau lembar kerja yang telah disediakan. Mengasosiasikan Peserta didik menganalisa masukan, tanggapan dan koreksi dari guru terkait pembelajaran tentang: ❖ Mengolah informasi yang sudah dikumpulkan dari hasil kegiatan/pertemuan sebelumnya maupun hasil dari kegiatan mengamati dan kegiatan mengumpulkan informasi . ❖ Evaluasi/ tes akhir tentang: ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Menambah keluasan dan kedalaman sampai kepada pengolahan informasi yang bersifat mencari solusi dari berbagai sumber yang memiliki pendapat yang berbeda sampai kepada yang bertentangan .



Kegiatan Penutup Peserta didik : ❖ Membuat rangkuman/simpulan pelajaran.tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran yang baru dilakukan. ❖ Melakukan refleksi terhadap kegiatan yang sudah dilaksanakan. ❖ Beberapa peserta didik diminta untuk mengungkapkan manfaat mengetahui tentang ➢ Persamaan Kontinuitas Guru : ❖ Memeriksa pekerjaan siswa yang selesai langsung diperiksa. ❖ Memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama yang baik ❖ Merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). ❖ Mengagendakan pekerjaan rumah.Membiasakan sikap bertanggung jawab dan peduli dengan tugas yang diberikan (Karakter) ❖ Melakukan penilaian untuk mengetahui tingkat ketercapaian indikator.Menunjukkan sikap disiplin, jujur dan bertanggung jawab selama pelaksanaan penilaian (Karakter) ❖ Melakukan penilaian untuk mengetahui tingkat ketercapaian indikator.Menunjukkan sikap disiplin, jujur dan bertanggung jawab selama pelaksanaan penilaian (Karakter) ❖ Menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya



10 menit



RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas /Semester Tahun Pelajaran Materi Pokok Alokasi Waktu



: SMA YPPK ASISI SENTANI : Fisika : XI /Ganjil : 2021/2022 : Fluida Dinamis : 2 JP ( 1 Pertemuan)



A. Kompetensi Inti:



1. Menerima dan menjalankan ajaran agama yang dianutnya. 2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab,santun, peduli, dan percaya diri dalam berinteraksi dengan keluarga, teman, dan guru. 3. Memahami pengetahuan faktual dengan cara mengamati (mendengar, melihat, membaca) dan menanya berdasarkan rasa ingin tahu tentang dirinya, makhluk ciptaan Tuhan dan kegiatannya, dan benda-benda yang dijumpainya dirumah dan di sekolah. 4. Menyajikan pengetahuan faktual dalam bahasa yang jelas dan logis, dalam karya yang estetis, dalam gerakan yang mencerminkan anak sehat, dan dalam tindakan yang mencerminkan perilaku anak beriman dan berakhlak mulia. B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Kompetensi Dasar (KD) Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) 3.4 Menerapkan prinsip fluida dinamik 3.4.1 Menganalisis hukum-hukum fluida bergerak dalam teknologi 3.4.2 Mengaplikasikan azas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari. 3.4.3 Mengaplikasikan Azas kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari 4.4 Membuat dan menguji proyek 4.4.1 Membuat ilustrasi tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, sederhana yang menerapkan prinsip kebocoran air, atau sayap pesawat) secara berkelompok dinamika fluida, dan makna fisisnya 4.4.2 Membuat laporan dan mempresentasikan hasil produk tiruan aplikasi azas Bernoulli 



Nilai Karakter ➢ Religius ➢ Mandiri ➢ Gotong royong ➢ Kejujuran ➢ Kerja keras ➢ Percaya diri ➢ Kerjasama C. Tujuan Pembelajaran Melalui kegiatan pembelajaran menggunakan model Problem Based Learning yang menuntun peserta didik untuk mengamati (membaca) permasalahan, menuliskan penyelesaian dan mempresentasikan hasilnya di depan kelas: Selama dan setelah mengikuti proses pembelajaran ini peserta didik diharapkan dapat



➢ Menjelaskan Asas dan Rumus Bernoulli ➢ Mengetahui azas Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari denganrasa ingin tahu, tanggung jawab, disiplin selama proses pembelajaran, bersikap jujur, santun, percaya diri, pantang menyerah, memiliki sikap responsif (berpikir kritis) dan proaktif (kreatif), serta mampu berkomunikasi dan bekerjasama dengan baik Fokus nilai-nilai sikap: ➢ Kejujuran, ➢ Kedisiplinan ➢ Kepedulian dan ➢ Tanggung jawab



D. Materi Pembelajaran 1. Materi Pembelajaran Reguler a. Fakta: ➢ Asas dan Rumus Bernoulli b. Konsep ➢ Fluida dinamik adalah fluida yang bergerak. c. Prinsip ➢ Tiga hal yang mendasar untuk menyederhanakan pembahasan fluida dinamik adalah sebagai berikut. 1) Fluida dianggap tidak kompresibel. 2) Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan). 3) Aliran fluida adalah aliran stasioner, yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida yang melalui suatu titik tertentu selalu tetap. d. Prosedur ➢ Membuat ilustrasi tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, kebocoran air, atau sayap pesawat) secara berkelompok ➢ Membuat laporan dan mempresentasikan hasil produk tiruan aplikasi azas Bernoulli 2. Materi Pembelajaran Pengayaan ➢ Menjelaskan Hidrofoil 3. Materi Pembelajaran Remedial ➢ Menjelaskan Asas dan Rumus Bernoulli E. Metode Pembelajaran Pendekatan : Saintifik Metode : Teknik ATM (Amati, Tiru dan Modifikasi), diskusi kelompok, tanya jawab, penugasan Model : Problem Based Learning 1. Mengorientasikan 2. Mengorganisasikan kegiatan pembelajaran 3. Membimbing penyelidikan mandiri dan kelompok 4. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya 5. Menganalisis dan evaluasi proses pemecahan masalah F. Media Pembelajaran 1. Media LCD projector, 2. Laptop, 3. Bahan Tayang G. Sumber Belajar 1. Standar Isi Kurikulum Fisika 2. Buku Siswa Fisika Kelas XI kurikulum 2013 Revisi 2018 3. Buku Petunjuk Guru Fisika Kelas XI kurikulum 2013 Revisi 2018 4. Internet, 5. Sumber lain yang relevan



H. Langkah-langkah Pembelajaran Pertemuan Ke-2 ( 2 x 45 menit )



Waktu



Kegiatan Pendahuluan Guru : Orientasi (Menunjukkan sikap disiplin sebelum memulai proses pembelajaran, menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianut (Karakter) serta membiasakan membaca dan memaknai isi dalam doa (Literasi)) ❖ Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran ❖ Memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin ❖ Menyiapkan fisik dan psikis peserta didik dalam mengawali kegiatan pembelajaran. Apersepsi ❖ Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, ➢ Persamaan Kontinuitas ❖ Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan. Motivasi ❖ Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari. ❖ Apabila materi/tema/projek ini kerjakan dengan baik dan sungguh-sungguh ini dikuasai dengan baik, maka peserta didik diharapkan dapat menjelaskan tentang: ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung ❖ Mengajukan pertanyaan. Pemberian Acuan ❖ Memberitahukan materi pelajaran yang akan dibahas pada pertemuan saat itu. ❖ Memberitahukan tentang kompetensi inti, kompetensi dasar, indikator, dan KKM pada pertemuan yang berlangsung ❖ Pembagian kelompok belajar ❖ Menjelaskan mekanisme pelaksanaan pengalaman belajar sesuai dengan langkah-langkah pembelajaran. Kegiatan Inti Sintak Model Pembelajaran Orientasi peserta didik kepada masalah



10 menit



Waktu PPK



Kegiatan Pembelajaran Mengamati Peserta didik diberi motivasi atau rangsangan untuk memusatkan perhatianpada topic ➢ Asas dan Rumus Bernoulli



dengan cara : ❖ Melihat Menayangkan gambar/foto/tabel berikut ini ❖ Mengamati Peserta didik bersama kelompoknya melakukan pengamatandari permasalahan yang ada di buku paket berkaitan dengan materi



•



Asas dan Rumus Bernoulli



❖ Membaca (dilakukan di rumah sebelum kegiatan pembelajaran berlangsung), Literasi ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Mendengar pemberian materi oleh guru yang berkaitan dengan ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Menyimak, Penjelasan pengantar kegiatan/materi secara garis besar/global tentang materi pelajaran mengenai : ➢ Asas dan Rumus Bernoulli



(Berpikir kritis dan bekerjasama (4C) dalam mengamati permasalahan (literasi membaca) dengan rasa ingin tahu, jujur dan pantang menyerah (Karakter) 70 menit



Pertemuan Ke-2 ( 2 x 45 menit )



Waktu



untuk melatih kesungguhan, ketelitian, mencari informasi. Mengorganisasikan peserta didik



Membimbing penyelidikan individu dan kelompok



Menanya Guru memberikan kesempatan pada peserta didik untuk mengidentifikasi sebanyak mungkin pertanyaan yang berkaitan dengan gambar yang disajikan dan akan dijawab melalui kegiatan belajar (Literasi) ❖ Guru memberikan kesempatan untukmemberikan tanggapan dengan menunjukkan sikap kesungguhan, rasa ingin tahu, dan sikap toleransi, guru memberikan konfirmas iatas pertanyaan atau tanggapan sisw tersebut (menanya). (Pembelajaran HOTS) ❖ Peserta didik diminta mendiskusikan hasil pengamatannya dan mencatat fakta-fakta yang ditemukan, serta menjawab pertanyaan berdasarkan hasil pengamatan yang ada pada buku paket. (Karakter) ❖ Pendidik memfasilitasi peserta didik untuk menanyakan hal-hal yang belum dipahami berdasarkan hasil pengamatan dari buku paket yang didiskusikan bersama kelompoknya; ❖ Mengajukan pertanyaan tentang : ➢ Asas dan Rumus Bernoulli yang tidak dipahami dari apa yang diamati atau pertanyaan untuk mendapatkan informasi tambahan tentang apa yang diamati. Misalnya : :Kemampuan berfikir tingkat tinggi (HOTS). • Siapakah yang menemukan asas Bernoulli? Mengumpulkan informasi pantang menyerah (Karakter), literasi (membaca) ❖ Peserta didik dibagi ke dalam beberapa kelompok untuk bekerjasama. ❖ Peserta didik diberikan permasalahan dalam bentuk Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD). ❖ Peserta didik diarahkan untuk mengumpulkan dan mengeksplorasi data dari aneka sumber yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan di Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) dengan sikap memiliki rasa percayadiri, tangguh menghadapi masalah, tanggungjawab, dan kerjasama (menalar dan mencoba). Peserta didik mengumpulkan informasi yang relevan untuk menjawab pertanyan yang telah diidentifikasi melalui kegiatan: ❖ Mengamati obyek/kejadian, Peserta didik difasilitasi untuk memperoleh dan mendapatkan banyak informasi dari berbagai literatur/bahan bacaan dan media belajar lainnya terkait materi ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Membaca sumber lain selain buku teks, ❖ mengunjungi laboratorium komputer perpustakaan sekolah untuk mencari dan membaca artikel tentang ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Mengumpulkan informasi



(Berpikir kritis dan bekerjasama (4C) dalam mengamati permasalahan (literasi membaca) dengan rasa ingin tahu, jujur dan pantang menyerah (Karakter)



(Berpikir kritis dan bekerjasama (4C) dalam mengamati permasalahan (literasi membaca) dengan rasa ingin tahu, jujur dan pantang menyerah (Karakter)



Pertemuan Ke-2 ( 2 x 45 menit )



Mengembangkan dan menyajikan hasil karya



Mengumpulkan data/informasi melalui diskusi kelompok atau kegiatan lain guna menemukan solusimasalah terkait materi pokok yaitu ➢ Asas dan Rumus Bernoulli • Aktivitas Peserta didik diminta mengerjakan contoh soal berikut ini ❖ Mempraktikan ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Saling tukar informasi tentang : ➢ Asas dan Rumus Bernoulli dengan ditanggapi aktif oleh peserta didik dari kelompok lainnya sehingga diperoleh sebuah pengetahuan baru yang dapat dijadikan sebagai bahan diskusi kelompok kemudian, dengan menggunakan metode ilmiah yang terdapat pada buku pegangan peserta didik . Mengkomunikasikan Peserta didik dibagi ke dalam beberapa kelompok untuk bekerjasama. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi kelompok mengenai permasalahan di Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD), sedangkan kelompok lainnya menanggapi. ❖ Pendidik mendorong agar peserta didik secara aktif terlibat dalam diskusi kelompok serta saling bantu untuk menyelesaikan masalah. ❖ Berdiskusi tentang : ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Selama peserta didik bekerja di dalam kelompok, pendidik memperhatikan dan mendorong semua peserta didik untuk terlibat diskusi, dan mengarahkan bila ada kelompok yang melenceng jauh pekerjaannya dan bertanya . ➢ Peserta didik menyimpulkan materi pembelajaran melalui tanya jawab secara klasikal ❖ Menyampaikan hasil diskusi berupa kesimpulan berdasarkan hasil analisis secara lisan, tertulis, atau media lainnya untuk mengembangkan sikap jujur, teliti, toleransi, kemampuan berpikir sistematis, mengungkapkan pendapat dengan sopan ❖ Mempresentasikan tentang : ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Mengemukakan pendapat atas presentasi yang dilakukan dan ditanggapi oleh kelompok yang mempresentasikan ❖ Menyimpulkan tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran yang baru dilakukan berupa : Laporan hasil pengamatan secara tertulis tentang ➢ Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Menjawab pertanyaan yang terdapat pada buku pegangan peserta didik atau lembar kerja yang telah disediakan. ❖ Bertanya tentang hal yang belum dipahami, atau guru melemparkan beberapa pertanyaan kepada siswa. ❖ Menyelesaikan uji kompetensi yang terdapat pada buku pegangan peserta didik atau pada lembar lerja yang telah disediakan secara individu untuk mengecek penguasaan siswa terhadap materi pelajaran



Waktu



Penguatan Pendidikan Karakter dan Pembelajaran Abad 21



Pertemuan Ke-2 ( 2 x 45 menit ) Menganalisa & mengevaluasi proses pemecahan masalah



Waktu



Mengasosiasikan Peserta didik menganalisa masukan, tanggapan dan koreksi dari guru terkait pembelajaran tentang: ❖ Mengolah informasi yang sudah dikumpulkan dari hasil kegiatan/pertemuan sebelumnya maupun hasil dari kegiatan mengamati dan kegiatan mengumpulkan informasi yang sedang berlangsung dengan bantuan pertanyaan-pertanyaan pada lembar kerja. ➢ Evaluasi/ tes akhir Asas dan Rumus Bernoulli ❖ Menambah keluasan dan kedalaman sampai kepada pengolahan informasi yang bersifat mencari solusi dari Asas dan Rumus Bernoulli



(Berpikir kritis dan bekerjasama (4C) dalam mengamati permasalahan (literasi membaca) dengan rasa ingin tahu, jujur dan pantang menyerah (Karakter)



Catatan : Selama pembelajaran berlangsung, guru mengamati sikap siswa dalam pembelajaran yang meliputi sikap: disiplin, rasa percaya diri, berperilaku jujur, tangguh menghadapi masalah tanggungjawab, rasa ingin tahu, peduli lingkungan) Kegiatan Penutup Peserta didik : ❖ Membuat rangkuman/simpulan pelajaran.tentang point-point penting yang muncul dalam kegiatan pembelajaran yang baru dilakukan. .Membiasakan sikap bertanggung jawab dan peduli dengan tugas yang diberikan (Karakter) ❖ Melakukan refleksi terhadap kegiatan yang sudah dilaksanakan. ❖ Beberapa peserta didik diminta untuk mengungkapkan manfaat mengetahui Berkomunikasi, berpikir kritis dan kreatif (4C) dengan rasa pecaya diri (Karakter) dan berani mengemukakan pendapat (Literasi) Tentang ➢ Asas dan Rumus Bernoulli Guru : ❖ Memeriksa pekerjaan siswa yang selesai langsung diperiksa. Peserta didik yang selesai mengerjakan projek dengan benar diberi paraf serta diberi nomor urut peringkat, untuk penilaian projek. ❖ Memberikan penghargaan kepada kelompok yang memiliki kinerja dan kerjasama yang baik Penguatan Pendidikan Karakter dan Pembelajaran Abad 21 ❖ Merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk tugas kelompok/ perseorangan (jika diperlukan). ❖ Mengagendakan pekerjaan rumah. Membiasakan sikap bertanggung jawab dan peduli dengan tugas yang diberikan (Karakter) ❖ Melakukan penilaian untuk mengetahui tingkat ketercapaian indikator.Menunjukkan sikap disiplin, jujur dan bertanggung jawab selama pelaksanaan penilaian (Karakter) ❖ Menyampaikan rencana pembelajaran pada pertemuan berikutnya ❖ Memberi salam.Sikap disiplin dan mengamalkan ajaran agama yang dibuat (Karakter)



10 menit



Sentani, 24 September 2022 Mengetahui, Kepala SMA YPPK ASISI Sentani



Junita Hutapea, S.Pd.,M.Pd NIP. 196806211994122005



Guru Mata Pelajaran



Benni Josapat Nababan, S.Pd



Modul Fisika



MODUL AJAR FISIKA



FLUIDA DINAMIS



2



Modul Fisika



FLUIDA DINAMIS FISIKA KELAS XI



PENYUSUN



BENNI JOSAPAT NABABAN, S.Pd



FLUIDA DINAMIS



2



Modul Fisika



DAFTAR ISI PENYUSUN ............................................................................................................. 2 DAFTAR ISI ............................................................................................................ 3 GLOSARIUM .......................................................................................................... 4 PETA KONSEP ........................................................................................................ 5 PENDAHULUAN .................................................................................................... 6 A. Identitas Modul ........................................................................................................... 6 B. Kompetensi Dasar....................................................................................................... 6 C. Deskripsi Singkat Materi ............................................................................................ 6 D. Petunjuk Penggunaan Modul ...................................................................................... 6 E. Materi Pembelajaran ................................................................................................... 7 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 ............................................................................ 8 DEBIT ALIRAN DAN AZAS KONTINUITAS ......................................................... 8 A. Tujuan Pembelajaran .................................................................................................. 8 B. Uraian Materi .............................................................................................................. 8 C. Rangkuman ............................................................................................................... 14 D. Latihan Soal .............................................................................................................. 15 E. Penilaian Diri ............................................................................................................ 17 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 .......................................................................... 18 PENERAPAN AZAS BERNOULLI ....................................................................... 18 A. Tujuan Pembelajaran ................................................................................................ 18 B. Uraian Materi ............................................................................................................ 18 C. Rangkuman ............................................................................................................... 18 D. Latihan Soal .............................................................................................................. 19 EVALUASI ............................................................................................................. 20 DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................21



FLUIDA DINAMIS



3



Modul Fisika



GLOSARIUM



Fluida



: Suatu zat yang bisa mengalami perubahan perubahan bentuknya secara continu/terus menerus bila terkena tekanan/ gaya geser walaupun relatif kecil atau biasa disebut zar mengalir



Fluida ideal



: Fluida yang memiliki ciri ciri seperti tidak termampatkan (tidak kompresibel), tidak mengalami perubahan vulume/ massa jenis ketika memperoleh tekanan



Aliran laminer



: Aliran fluida yang kecepatan aliran pada setiap titik pada fluida berubah terhadap waktu



Aliran turbulen



: Aliran berputar atau aliran yang partikel partikelnya berbeda bahkan berlawanan dengan arah secara keseluruhan



Fluida Dinamis



: fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak.



Debit fluida



: Besaran yang menunjukkan volume fluida yang melalui suatu penampang setiap waktu.



Azas Kontinuitas



: Ketentuan yang menyatakan bahwa untuk fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap waktu sama besar



Azas Bernaulli



: Jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal



FLUIDA DINAMIS



4



Modul Fisika



PETA KONSEP



FLUIDA DINAMIS



5



Modul Fisika



PENDAHULUAN A. Identitas Modul Mata Pelajaran Kelas Alokasi Waktu Judul Modul



: FISIKA : XI : 8 JP (2 x kegiatan pembelajaran @4JP) ) : FLUIDA DINAMIS



B. Kompetensi Dasar 3.4 4.4



Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi Membuat dan menguji proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida



C. Deskripsi Singkat Materi Salam semangat belajar...!!!! Semoga kita semua dalam keadaan sehat agar dapat terus belajar dan belajar. Dalam modul ini,kalian akan mempelajari tentang Fluida Dinamis yang meliputi Pengertian dan jenis fluida, Debit aliran, Azas Kontinuitas, Azas Bernaulli dan aplikasinya (Tangki air berlubang, pipa venturimeter, tabung pitot dan sayap pesawat terbang) Setelah mempelajari materi dalam modul ini diharapkan kalian dapat mengaplkasikan konsep konsep dan hukum dalam fluida dinamis dalam memecahkan permasalahan dalam kehidupan sehari hari khususnya yang ada hubungannya dengan teknologi. Sebagai prasyarat pengetahuan sebelum mempelajari materi ini, kalian diharapkan sudah mempelajari materi tentang tekanan, energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik



D. Petunjuk Penggunaan Modul Mulailah sebelum mempelajari isi modul ini dengan berdoa, agar ilmu yang kita dapat membawa manfaat dan keberkahan dalam hidup kita. Berikut petunjuk penggunaan modul ini : 1. Pahami setiap konsep yang disajikan pada uraian materi yang disajikan dan contoh soal pada tiap kegiatan belajar dengan baik dan cermat 2. Jawablah soal tes formatif yang disediakan pada tiap kegiatan belajar terlebih dahulu 3. Jika terdapat tugas untuk melakukan kegiatan praktek, maka bacalah terlebih dahulu petunjuknya, dan bila terdapat kesulitan tanyakan pada guru



FLUIDA DINAMIS



6



Modul Fisika



E. Materi Pembelajaran Modul ini terbagi menjadi 2 kegiatan pembelajaran dan di dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi. Pertama : Pengertian Fluida Dinamis, Debit fluida, Azas kontinuitas, Azas Bernoulli Kedua : Penerapan Azas Kontinuitas dan Bernouli dalam Kehidupan sehari hari (Tangki air berlubang, pipa venturimeter, tabung pitot dan sayap pesawat terbang)



FLUIDA DINAMIS



7



Modul Fisika



DEBIT ALIRAN DAN AZAS KONTINUITAS



A. Tujuan Pembelajaran Setelah kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan peserta didik dapat 1. Mengaplikasikan konsep debit aliran fluida dalam memecahkan masalah dalam kehidupan sehari hari 2. Mengaplikasikan Azas kontinuitas dalam menyelesaikan masalah aliran air dalam pipa 3. Memahami prinsip prinsip dasar dari Azas bernaulli



B. Uraian Materi 1. Pengertian dan jenis Fluida Fluida sangat dekat dan ada dalam kehidupan kita sehari-hari, Fluida didefinisan sebagai Suatu zat yang bisa mengalami perubahan perubahan bentuk secara kontinyu/terus menerus bila terkena tekanan atau gaya geser walaupun relatif kecil atau biasa disebut zar mengalir Fluida dibedakan menjadi 2 jenis: a. Fluida Statis : Fluida yang tidak bergerak b. Fluida Dinamis : Fluida yang bergerak Fluida Dinamis adalah fluida yang bergerak, dengan ciri ciri sebagai berikut : 1. Fluida dianggap tidak kompresibel 2. Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan ) 3. Alira fluida adalah aliran stasioner, yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida melalui suatu titik tertentu selalu tetap 4. Tak tergantung waktu (tunak) artinya kecepatannya konstan pada titik tertentu dan membentuk aliran laminer Jenis Aliran Fluida Jenis aliran fluida dibedakan menjadi 2 jenis a. Aliran laminer yaitu aliran fluida dalam pipa sejajar dengan dinding pipa tanpa adanya komponen radial.



FLUIDA DINAMIS



8



Modul Fisika



b. Aliran turbulen yaitu aliran fluida dalam pipa tidak beraturan/tidak sejajar dengan pipa.



2. Debit Fluida Pada fluida yang bergerak memiliki besaran yang dinamakan debit. Debit adalah laju aliran air. Besarnya debit menyatakan banyaknnya volume air yang mengalir setiap detik.



keterangan Q = Debit (m3/s) V = volume (m3) t = waktu (s) Contoh Soal Sebuah bak mandi akan diisi dengan sebuah air mulai pukul 07.20 Wib.s/d pukul 07.50 Wib. Jika debit air 10 liter/ menit, maka berapa literkah volume air yang ada dalam bak mandi tersebut ? Pembahasan Diketahui : t = 30 menit Q = 10 liter/menit Ditanyakan , V = ..? Jawab Rumus Debit Q= 𝑉 𝑡



diperoleh dari 07.50 WIB – 07.20 WIB



pindah ruas kiri untuk V karena



Ditanyakan V = Q . t = 10 liter/menit . 30 menit = 300 liter



FLUIDA DINAMIS



9



Modul Fisika



3. Azas Kontinuitas Pada saat kita menyiram tanaman dengan menggunakan selang dan jarak tanaman jauh dari ujung selang maka yang kita lakukan adalah memencet ujung selang supaya luas permukaan ujung selang menjadi semakin kecil. Akibatnya kecepatan air yang memancar semakin besar. disebabkan debit air yang masuk harus sama dengan debit air yang keluar. Azas Kontinuitas fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap waktu sama besar



Bila aliran fluida melewati pipa yang berbeda penampangnya maka fluida akan mengalami desakan perubahan luas penampangnya yang dilewatinya. Asumsikan bahwa fluida tidak kompresibel, maka delam selang waktu yang sama jumlah fluida yang mengalir melalui penampang harus sama dengan jumlah fluida yang mengalir melalui penampang. Volume fluida pada penampang A1 sama dengan volume fluida penampang A2, maka debit fluida di penampang A1 sama dengan debit fluida di penampang A2 . Q1 = Q2 𝑉1 𝑉 = 2 𝑡1 𝑡2 𝐴 1 𝑙1 𝐴 𝑙 = 22 𝑡1 𝑡2



A1.v1 = A2.v2 Jika l1 l2 v1 v2 A1 A2



= panjang pipa yang dilewati fluida saat penampangnya A1 = panjang pipa yang dilewati fluida saat penampangnya A2 = kecepatan aliran fluida di penampang 1 (m/s) = kecepatan aliran fluida di penampang 2 (m/s ). = luas penampang 1 = luas penampang 2



FLUIDA DINAMIS



10



Modul Fisika



Persamaan diatas dikenal dengan Persamaan Kontinuitas.



A1.v1 = A2.v2 Contoh Soal Sebuah pipa dengan luas penampang 616 cm2 di pasang keran pada ujungnya dengan jari jari keran 3,5 cm Jika besar kecepatan aliran air dalam pipa 0,5 m/s, maka dalam waktu 5 menit , berapakah voume air yang keluar dari keran ? Pembahasan Diketahui A1 = 616 cm2 = 616.10-4 m v1 = 0,5 m/s R2 = 3,5 cm = 0,035 m t = 5 menit = 300 detik Ditanya V2 = ...? Q1 = Q 2 A1.v1 =



𝑉2 𝑡2



V2 = A1.v1.t2 = 616.10-4 . 0,5 . 300 = 924.10-2 = 9,24 m3



FLUIDA DINAMIS



11



Modul Fisika



4. Azas Bernaulli Perhatikan Gambar berikut!



Sumber, dok. Fisika kelas 11 Fery Widyanto



Terlihat dalam gambar, seorang petugas pemedam kebakarn hutan sedang berusaha memadamkan api yang membakar lahan dengan menggunakan selang yang sangat panjang serta berusaha menempatkan posisi selang sedemikian rupa sehingga dapat menjangkau titik api yang ingin dia padamkan



Kita ketahui bahwa kelajuan fluida paling besar terjadi pada pipa yang sempit, sesuai dengan azas kontinuitas yang telah kita pelajari sebelumnya. bagaimanakah dengan tekanannya? W total = Δ Ek W1 - W2 + W3 = Ek2 – Ek1 dimana W3 adalah kerja yang dilakukan oleh gravitasi.



nilai W2 negatif, disebabkan gaya yang dialami fluida oleh P2 berlawanan arah terhadap laju fluida.



FLUIDA DINAMIS



12



Modul Fisika



dengan asumsi bahwa volume fluida yang dipindahkan oleh W 1 dan W2 adalah sama, maka Persamaan di atas selanjutnya dibagi oleh sehingga didapatkan persamaan



Persamaan di atas dikenal dengan persamaan Bernoulli. Persamaan Bernoulli dapat dinyatakan juga dengan



P + ρgh +1ρv2 = konstan



P adalah tekanan (Pascal) ρ adalah massa jenis fluida (kg/m3) v adalah kecepatan fluida (m/s) g adalah percepatan gravitasi (g = 9,8 m/s2) h adalah ketinggian (m) Penerapan Azas Bernoulli diantaranya terjadi pada, tangki air yang berlubang, gaya angkat pada sayap pesawat terbang, pipa venturi, tabung pitot dan lain sebagainya. Hal ini akan dibahas pada pertemuan selanjutnya Contoh Soal



Air dialirkan melalui pipa seperti pada gambar di atas. Besar kecepatan air pada titik 1, 3 m/s dan tekanannya P1 = 12300 Pa. Pada titik 2, pipa memiliki ketinggian 1,2 meter lebih tinggi dari titik 1 dan besar kecepatan air 0,75 m/s. Dengan menggunakan hukum bernoulli tentukan besar tekanan pada titik 2 ! Pembahasan Diketahui : V1 = 3 m/s V2 = 0,75 m/s h2 = 1,2 m P1 = 12.300 Pa Ditanyakan, P2 =... ?



FLUIDA DINAMIS



ρair =1000 kg/m3 g = 10 m/s2



13



Modul Fisika



Jawab h1 = 0, sehingga ρgh1 = 0 P2 = P1 + ½ ρv12 – ½ ρv22 – ρgh2 = 12.300 +½ 1000.32 – ½ 1000. 0,752 – 1000.9,8.1,2 = 4.080 Pa



C. Rangkuman 1. Fluida Dinamis adalah fluida yang bergerak, dengan ciri ciri sebagai berikut : a. Fluida dianggap tidak kompresibel b. Fluida dianggap bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan ) c. Alira fluida adalah liran stasioner, yaitu kecepatan dan arah gerak partikel fluida melalui suatu titik tertentu selalu tetap d. Tak tergantung waktu (tunak) artinya kecepatannya konstan pada titik tertentu dan membentuk aliran laminer 2. Debit adalah laju aliran air. Besarnya debit menyatakan banyaknnya volume air yang mengalir setiap detik. Secara matematis Q =𝑉 𝑡



Dengan, Q = debit fluida (m3/s) V = Volume (m3) t = waktu (s) 3. Azas Kontinuitas fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak, maka laju aliran volume di setiap waktu sama besar A1.v1 = A2.v2 Dengan A1 : Luas penampang di titik 1 (m2) A2 : Luas penampang di titik 2 (m2) V1 : kecepatan pada titik 1 (m/s) V2 : kecepatan pada titik 2 (m/s) 4. Azas Bernaulli Jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal Secara matematis dapat dinyatakan dengan P + ρgh +1ρv2 = konstan



P= adalah tekanan (Pascal) ρ =adalah massa jenis fluida (kg/m3) v =adalah kecepatan fluida (m/s) g =adalah percepatan gravitasi (g = 9,8 m/s2) h =adalah ketinggian (m) FLUIDA DINAMIS



14



Modul Fisika



D. Latihan Soal Soal 1. Air terjun setinggi 8 m dengan debit 10 m3/s dimanfaatkan untuk memutar generator listrik mikro. Jika 10% air berubah menjadi energi listrik. Jika g = 10 m/s2, dan massa jenis air 1000 kg/m3, berapakah daya keluaran generator ?



Pada sebuah penampung air yang berbentuk tabung dengan jari-jari 4 dm, dan tinggi 21 dm diisi air sampai penuh selama 10 menit dengan menggunakan selang . Berapakah debit air dari selang tersebut? Perhatikan gambar berikut!



Fluida mengalir pada pipa seperti gambar di atas. Jika kecepatan aliran fluida pada penampang besar 5 m/s. Berapakah kecepatan aliran fluida pada penampang kecil jika diameter penampang besar dua kali diameter penampang kecil 2. Perhatikan gambar berikut!



Air mengalir dari pipa yang berjari jari 3 cm dan keluar melalui sebuah keran yang berjari jari 1 cm. Jika kecepatan air keluar keran 3 m/s. berapakah kecepatan air dalam pipa? Pembahasan Pembahasan soal nomor 1 Diketahui : η = 10 % g = 10 m/s2 h = 8m Q = 10 m3/s Ditanyakan P=..? Jawab P = η W/t = η mgh/t = η ρ V gh/t karena = η ρ Qg h = 10%.1000.10.10. 8 = 0,1.800.000 = 80.000 Watt = 80 KW FLUIDA DINAMIS



Q = 𝑉 , maka 𝑡



15



Modul Fisika



Pembahasan soal no 2



Diket : r = 4 dm = 0,4 m h = 21 dm = 21.10-1m t = 10 menit = 600 detik Rumus Volume sebuah tabung V = π r2 x h Volume air = Volume tabung Debit x waktu = 22/7 . (0,4)2. 21 Q.t = 22.0,16.3 Q . 600 = 10,56 Q = 10,56/600 = 0,0176 m3/s = 17,6 dm3/s = 17,6 liter/ s Pembahasan soal no 3 Diketahui : V1 = 5 m/s D1 = 2D2 Ditanyakan V2 =.. ? Jawab A1.V1 = A2 . V2 𝐴 V2 = 1 V1 , karena A = ¼ π D2, maka = =



𝐴2 𝐷1



V1



𝐷2 2𝐷2



5



𝐷2



= 10 m/s Pembahasan nomor 4 Diketahui R1 = 3 cm = 0,03 m R2 = 1 cm = 0,01 m V2 = 3 m/s Ditanyakan V1 = .. ? Jawab A1.v1 = A2.v2 𝐴2 v2 karena A = π r2 , maka V1 = V1 =



(



𝐴1 𝑅2 2 )v



2



𝑅1



=(



0,01 2



) .3



0,03



= 0,33 m/s FLUIDA DINAMIS



16



Modul Fisika



E.



Penilaian Diri NO



PERNYATAAN



1



Saya sudah mampu mengaplikasikan konsep Debit dalam menyelesaikan masalah pengisian air dalam bak



2



Saya sudah mampu menentukan energi listrik yang dihasilkan pada generator dengan konsep debit fluida



3



Saya sudah mampu menggunakan azas kontinuitas dalam menentukan keceptan aliran air dalam pipa



4



Saya sudah dapat mengaplikasikan Hukum Bernaulli dalam menentukan tekanan dalam pipa



JAWABAN YA



TIDAK



Jika jawaban kalian sudah “ya” minimal 3 maka lanjutkan pada pembelajaran berikutnya,ika jawaban “ya “ kalian kurang dari 3, pelajari lagi materi yang masih dijawab ’ tidak’ dan kerjakan latihan soalnya kembali



FLUIDA DINAMIS



17



Modul Fisika



EVALUASI 1. Sebuah bak yang volumenya 1 m3 dialiri air melalui sebuah keran yang mempunyai luas penampang 2 cm2 dengan kecepatan aliran 10 m/s. Bak tersebut akan terisi air penuh dalam waktu ... . A. 250 sekon B. 500 sekon C. 600 sekon D. 750 sekon E. 750 sekon 2. Air terjun setinggi 10 m dengan debit 50 m3/s dimanfaatkan untuk memutar turbin yang menggerakkan generator listrik. Jika 25% energi air dapat berubah A. 0,50 MW B. 1.00 MW C. 1,25 MW D. 1,30 MW E. 1,50 MW 3. Perhatikan gambar berikut!



Sebuah zat cair dialirkan melalui pipa berbentuk seperti gambar. Jika luas penampang A1 = 8 cm2 dan A2 = 2 cm2 serta laju zat cair v2 = 2 m/s, berapakah besar laju aliran kalor v1? A. 0,5 m/s B. 1,0 m/s C. 1,5 m/s D. 2,0 m/s E. 2,5 m/s 4. Perhatikan gambar penampang pipa berikut!



Air mengalir dari pipa A ke B kemudian ke C. Perbandingan luas penampang A dengan penampang C adalah 8 : 3. Jika kecepatan aliran di penampang A adalah v, maka kecepatan aliran pada pipa C adalah ... . A. 1/8 V B. 3/8 V C. V D. 8/3 V E. 8V



FLUIDA DINAMIS



18



Modul Fisika



5. Pada gambar dibawah ini, air dipompa dengan kompresor bertekanan 120 kPa memasuki pipa bagian bawah (1) dan mengalir ke atas dengan kecepatan 1 m.s1 (g



= 10 m.s-2 dan massa jenis air 1000 kg.m-3). Tekanan air pada pipa bagian atas (II) adalah….



A. 52,5 kPa B. 67,5 kPa C. 80,0 kPa D. 92,5 kPa E. 107,5 kPa



FLUIDA DINAMIS



19



Modul Fisika



KUNCI JAWABAN EVALUASI 1. B 2. C 3. A 4. D 5. D



FLUIDA DINAMIS



20



Modul Fisika



DAFTAR PUSTAKA M Farchani Rasyid dkk, 2008. Kajian Konsep Fisika2. Bandung,Platinum Sunardi, Lilis Juani .2014.Buku Siswa Fisika SMA/MA Kelas XI, Bandung, Yrama Widya https://tanya-tanya.com/rangkuman-fluida-dinamis-contoh-soal-pembahasan/ https://www.zenius.net/prologmateri/fisika/a/305/venturimeter-dengan-manometer



FLUIDA DINAMIS



21



Modul Fisika



FLUIDA DINAMIS



22



NAMA ANGGOTA KELOMPOK: 1. ....................... 2. ...................... 3. ...................... 4. .......................



SMA YPPK ASISI SENTANI



KAB. JAYAPURA PAPUA



IDENTITAS LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD) 1



Judul Kegiatan



: LKPD Debit dan Persamaan Kontinuitas



Materi



: Fluida Dinamis



Sub Materi



: Debit dan Persamaan Kontinuitas



Alokasi Waktu



: 40 Menit



Tujuan



:



1. Menganalisis hubungan luas penampang dan kecepatan aliran fluida 2. Menganalisis persamaan kontinuitas 3. Menyajikan data hasil percobaan debit dan persamaan kontinuitas



Petunjuk



:



1. Sebelum mengerjakan LKPD ini peserta didik diharapkan telah membaca terlebih dahulu materi kegiatan belajar 1 pada modul Fluida Dinamis yang sudah diberikan.



2. Kerjakan permasalahan-permasalahan yang terdapat pada LKPD ini dengan penuh tanggung jawab dan kemandirian dan tuliskan jawaban pada buku kalian.



3. Diskusikan permasalahan-permasalahan yang terdapat pada LKPD pada forum diskusi kelompok dengan saling bertanya jawab antar peserta didik dan bimbingan dari guru.



4. Untuk membantu kalian dalam mengerjakan permasalahn-permasalahan Debit dan Persamaan Kontinuitas bacalah sumber refernsi yang sudah diberikan oleh guru pada Modul Fluida Dinamis, PPT Debit dan Persamaan Kontinuitas, atau kalian juga dapat mencari materi melalui internet.



5. Kumpulkan hasil diskusi yaitu dengan cara foto hasil yang sudah kalian tulis pada buku dan unggah hasilnya pada Microsoft Teams.



LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK (LKPD) 1 DEBIT DAN PERSAMAAN KONTINUITAS Materi : Penerapan debit dan persamaan kontiutias dalam kehidupan seahri-hari diantaranya: Semprotan air, Water Jet Cutter, Instalasi Air di Perumahan, Desain Mesin Jet. Sifat Fluida Ideal yaitu: Fluida dianggap tidak kompresibel, tidak mempunyai kekentalan, dan aliranya stasioner atau dalam kedaan tunak. Debit merupakan laju volume air yang mengalir setiap satuan waktu yang dirumuskan 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒇𝒍𝒖𝒊𝒅𝒂 𝒔𝒆𝒍𝒂𝒏𝒈 𝒘𝒂𝒌𝒕𝒖



𝒂𝒕𝒂𝒖 𝑸 =



Atau



𝑸=



𝑨𝑳 𝑨 (𝒗𝒕) 𝑽 = = 𝒕 𝒕 𝒕 𝑸 = 𝑨𝒗



Keterangan: Q = Debit aliran (m3/s) V = Volume fluida (m3) t = waktu aliran (s) A = Luas penampang (m2)



Untuk luas penampang berbentuk lingkaran maka 22 2 1 𝐴 = 𝜋𝑟 atau 𝐴 = 𝜋𝑑 4



r = jari-jari lingkaran (m) dan d = diameter lingkaran (m) v = kecepatan aliran fluida (m/s)



𝑽 𝒕



Persamaan Kontinutias menyatakan bahwa debit air disemua titik adalah sama. Dirumuskan: 𝑸𝟏 = 𝑸𝟐 𝑨𝟏 𝒗𝟏 = 𝑨𝟐 𝒗𝟐



Keterangan: A1 = Luas penampang pipa 1 (m2) A2 = Luas penampang pipa 2 (m2) v1 = kecepatan fluida di pipa 1 (m/s) v2 = kecepatan fluida di pipa 2 (m/s)



Sebelum melakukan pratikum simaklah video demontrasi berikut. Untuk mempermudah melakukan langkah percobaan pratikum



https://youtu.be/i2RD1Rnty8I



Permasalahan: Takukah kalian saluran pipa PDAM? Mungkin dirumah kalian menggunakan air dari PDAM. Perhatikan gambar berikut!



Gambar 1. Saluran Pipa Air PDAM Berdasarkan gambar pipa air PDAM tersebut becabang-cabang dimana ada bagian pipa yang luas penampangnya lebih kecil dihubungan pada pipa yang luas penampangnya lebih besar. Mengapa demikian? Apakah kalian mengetahuinya. Kalian tentu mengerti didalam pipa terdapat air yang mengalir jika air tersebut mengalir hal ini berarti air memiliki kecepatan bukan? Volume air yang mengalir di dalam pipa setiap satuan waktu disebut dengan Debit. Apakah kalian sudah megetahuinya dengan membaca materi pada modul Fluida Dinamis? Lalu bagaimanakah debit air pada pipa dengan luas penampang yang lebih besar dengan debit air pada pipa dengan luas penampang yang lebih kecil. Apakah sama atau berbeda? Bagaimanakah jika air mengalir pada pipa yang luas penampangnya lebih kecil, apakah akan memiliki kecepatan yang sama atau berbeda jika air mengalir pada pipa yang luas penampangnya lebih besar?. Untuk menjawab permasalahan tersebut mari kita bersama melakukan kegiatan demontrasi virtual simulasi Phet tentang Debit dan Persamaan Kontinuitas. Ikuti langkahlangkah serta analisilah pertanyaan-pertanyaan yang terdapat pada Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD).



Jawablah pertanyaan di bawah ini pada kotak yang disediakan berdasarkan aktivitas pembelajaran yang kalian lakukan! 1. Berdasarkan permasalahan tersebut, tuliskan rumusan permasalahan yang akan dijadikan acuan untuk pembelajaran hari ini!



2. Berdasarkan hasil diskusi, tuliskan rumusan hipotesis yang akan dibuktikan dengan penyelidikan!



3. Bukalah aplikasi Phet untuk percobaan Fluida Dinamis seperti gambar berikut!



Link: https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/fluid-pressure-and-flow/latest/fluidpressure-and-flow.html?simulation=fluid-pressure-and-flow



4. Lakukan langkah-langkah berikut: 1. Buatlah rangkian pipa seperti pada gambar dengan cara mengatur tombol nafigasi seperti pada gambar berikut!



Mengatur ukuran pipa



2. Tempatkan alat pengukur kecepatan pada pipa dengan luas penampang lebih besar dan pipa dengan luas penampang yang lebih kecil. Kemudian catat kecepatan masing-masing pada pipa dengan luas penampang besar dan pipa luas penampang kecil pada tabel data pengamatan.



Pengukur Kecepatan



3. Catatlah pada tabel data pengamatan untuk ukuran luas penampang pipa besar dan ukuran luas penampang pipa yang lebih kecil. 4. Tempatkan alat pengukur Debit (Centang Hijau pada Flux meter) pada pipa dengan luas penampang lebih besar dan pipa dengan luas penampang yang



lebih kecil. Kemudian catat Debit masing-masing pada pipa dengan luas penampang besar dan pipa luas penampang kecil pada tabel data pengamatan. 5. Tabel Data Pengamatan No



Luas



Luas



Kecepatan



Kecepatan



Debit pada



Debit pada



Penampang



Penampang



Penampang



Penampang



Luas



Luas



Besar (A1)



Kecil (A2)



Besar (v1)



Besar (v2)



Penampang



Penampang



m2



m2



m/s



m/s



Besar (Q1)



Besar (Q2)



L/s



L/s



1



3,6



0,8



2



4,9



1



3



5,6



1,2



4



6,4



1,4



5



7,2



1,7



6



8,2



2



6. Analisis Data Hasil Pengamatan Lengkapai tebel berikut No 1 2 3 4 5 6



Q1 = A1v1



Q2 = A2v2



(m3/s)



(m3/s)



❖



Coba kalian bandingkan nilai Q1 dan Q2 berdasarkan hasil simulasi Phet dengan hasil perhitungan pada analisis data. Apakah mimiliki besar yang sama atau berbeda? Jika berbeda coba kalian jelaskan, mengapa dapat demikian!



❖



Rumuskan hubungan debit, luas penampang, dan kecepatan dan persamaan kontinuitas berdasarkan hasil analisis



❖



Buatlah kesimpulan hubungan luas penampang dan kecepatan aliran fluida



❖ Lakukan evaluasi terhadap langkah-langkah penyelidikan yang telah dilakukan, tulis kelemahan yang Saudara temukan, kemudian usulkan gagasan untuk memperbaikinya ke depan agar prosedur yang dilakukan lebih efektif!



DAFTAR PUSTAKA



Muktar, M dkk. 2019. Modul Penyusunan Soal HOTS Fisika. Kemdikbud. e-books. Saepudin, D. 2019. Modul Kinematika PKP Melalui PKB. Kemdikbud. e-books. Sarkim, T. 2019. Pendalaman Materi Fisika Kinematika.Kemdikbud. e-books.



Pertemuan ke - 2 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) Mata Pelajaran



: Fisika



Kelas / Semester



:XI IPA/Ganjil



Pokok Bahasan



:Fluida Dinamik



Judul Percobaan



: Prinsip Bernoulli



Alokasi Waktu



: 2 x 45 menit



Kompetensi Dasar



: Menjelaskaan konsep fluida dinamik, fluida ideal, Azas kontinuitas dan Azaz Bernouli.



Tujuan



: Menjelaskaan konsep fluida dinamik, fluida ideal, Azas kontinuitas dan Azaz Bernouli melalui proses menanya, diskusi dengan penuh tanggung jawab



Teori Dasar



: Fluida Dinamik



A. Tujuan Praktikum Siswa dapat membuktikan hukum-hukum fluida dinamik B. Alat dan Bahan 1. Botol yang berisi air suling 2. Botol yang berisi soda 3. Tanah liat 4. Sedotan C. Langkah Kerja 1. Sediakan satu botol air suling dari kaca dan isi dengan air sampai tiga perempatnya! 2. Gunakan tanah liat sebagai penutup botol, di tengahnya pasangkan sebuah sedotan dengan posisi berdiri, sampai salah satu ujungnya masuk ke dalam air (ke bawah permukaan air)! 3. Peganglah tanah liat penyumbat itu dengan tangan. Selanjutnya tiuplah sedotan tersebut!



4. Setelah Anda merasa tidak bisa meniup lebih lama lagi, cepat-cepat jauhkan mulut kalian dari sedotan! 5. Ulangi langkah 1- 4 dengan mengganti botol air suling dengan botol air soda



Pertanyaan: a. Apa yang terjadi dengan air suling dan air soda? Air suling …………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………….. Air Soda …………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………. b. Bagaimana ketinggian (volume) air suling dan air soda di dalam botol ? Air suling …………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………….. Air Soda …………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………. c. Buatlah kesimpulan dari kegiatan ini? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………



DINAMIKA FLUIDA



FLUIDA DINAMIS  SIFAT



UMUM GAS IDEAL ◼ Aliran fluida dapat merupakan aliran tunak (STEADY ) dan tak tunak (non STEADY) ◼ Aliran fluida dapat termanpatkan (compressibel) dan tak termanfatkan ( non compresibel ) ◼ Aliran fluida dapat berupa aliran kental (viscous) dan tak kental (non vicous)



◼



GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2  Aliran



garis arus (streamline)  Aliran turbulen



HUKUM KEKEKALAN MASSA ◼



Hukum konservasi massa  “Massa



tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Massa dapat berubah wujud dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain”



Berlaku untuk sistem fluida statis dan dinamis ◼ Dibutuhkan pemahaman tentang sistem, lingkungan, dan kondisi batas ◼



HUKUM KEKEKALAN ENERGI ◼ ◼



◼ ◼



Energi bersifat kekal, namun dapat berubah wujud Tingkat energi yang dikandung oleh suatu benda bersifat relatif terhadap tingkat kandungan energi tertentu Persamaan energi aliran: pada fluida mengalir Pada kondisi ideal, tidak ada energi yang hilang, energi yang masuk, dan kerja yang dilakukan sistem  Persamaan Bernoulli



PERSAMAAN KONTINUITAS ◼



Debit fluida :



Q = A.v secara umum persamaan kontinuitas :



A1 v1 = A2 v2



BENTUK ALIRAN FLUIDA A2



2



2, u2



Keluar



m



m



1



2



1A1u1



Jika



A1 1



1, u1



0



m



(steady)



2 2A2u2



2,



konstan



maka A1u1



A 2u 2



Q



Masuk



Dalam hal u1 dan/atau u2 tidak uniform, maka harus digunakan u1,rata-rata dan u2,rata-rata



ALIRAN LAMINER DAN TURBULEN Garis alir pada fluida mengalir terdapat dua jenis, yaitu: 1. Aliran laminer adalah aliran fluida yang mengikuti suatu garis lurus atau melengkung yang jelas ujung dan pangkalnya serta tidak ada garis lurus yang bersilangan.



Source: http://www.math.ucsb.edu/~hdc/res/rhomesh.gif



Aliran laminer dan aliran turbulen



2. Aliran turbulen adalah aliran fluida yang ditandai dengan adanya aliran berputar dan arah gerak partikelnya berbeda, bahkan ber-lawanan dengan arah gerak keseluruhan fluida. Hal.: 7



DINAMIKA FLUIDA



PERSAMAAN KONTINUITAS Apabila suatu fluida mengalir dalam sebuah pipa dengan luas penampang A dan kecepatan aliran fluidanya v, maka banyaknya fluida (volum) yang mengalir melalui penampang tersebut tiap satuan waktu dinamakan debit. Dalam bentuk persamaan debit dinyatakan sebagai berikut: dan Keterangan: Q = debit aliran fluida (m3/s) V = volum fluida yang mengalir (m3) t = waktu (s) v = kecepatan aliran fluida (m/s) Hal.: 8



DINAMIKA FLUIDA



PERSAMAAN KONTINUITAS



Jika suatu fluida mengalir dengan aliran tunak melewati pipa yang mempunyai luas penampang yang berbeda maka volum fluida yang melewati setiap penampang itu sama besar dalam selang waktu yang sama. Persamaan kontinuitas me-nyatakan bahwa pada aliran fluida ideal, hasil kali laju aliran fluida dengan dengan luas penampangnya adalah konstan.



Keterangan: Q1 = debit aliran fluida bagian 1 (m3/s) Q2 = debit aliran fluida bagian 2 (m3/s) A1 = luas penampang bagian 1 (m2) A2 = luas penampang bagian 2 (m2) v1 = kecepatan cairan bagian 1 (m/s) v2 = kecepatan cairan bagian Hal.: 2 (m/s) 9 DINAMIKA FLUIDA



PERSAMAAN KONTINUITAS



Contoh



1. Kecepatan rata-rata aliran air pada sebuah selang yang berdiameter 4 cm is 4 m/s. Hitung jumlah fluida (air) yang mengalir tiap detik (Q)! Penyelesaian



d = 4 cm → r = 2 cm = 2 x 10-2 m v = 4 m/s



Q = …? Q =Av =



r2 v



= 3,14 (2 x 10-2 m) x 4 m/s



= 5,024 m3/s



Hal.: 10



DINAMIKA FLUIDA



PERSAMAAN KONTINUITAS 2. Sebuah pipa dengan diameter 12 cm ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. Jika kecepatan aliran di bagian pipa yang berdiameter besar 10 cm/s, hitung kecepatannya di ujung yang kecil.



Penyelesaian d1 = 12 cm → r = 6 cm = 6 x 10-2 m



d2 = 8 cm → r = 4 cm = 2 x 10-2 m A1 = r 2 = 3,14 x (6 cm)2 = 113, 04 cm2 1



A1 =



r12 = 3,14 x (4 cm)2 = 50,24 cm2



V1 = 10 cm/s and v2 = …?



A1 v1 = A2 v2 113,04 cm2 x 10 cm/s = 50,24 cm2



v2 v2



1130,4 50,24 22,5 cm /s



Hal.: 11



DINAMIKA FLUIDA



PERSAMAAN BERNOULLI  Terdiri



dari :



Energi tekanan ◼ Energi potensial dan energi kenetik ◼ Rugi-rugi energi karena gesekan (friction loss Maka persamaan bernoulli: P + ρgh + ½ρv2 = konstan ◼



AZAS BERNOULLI Tekanan fluida tempat yang kecepatannya besar lebih kecil daripada tekanan fluida di tempat yang kecepatan-nya kecil. Persamaan bernoulli Keterangan: p = tekanan (N/m2) = massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = ketinggian fluida dari titik acuan (m) DINAMIKA FLUIDA v = kecepatan fluida (m/s)



Hal.: 13



AZAS BERNOULLI Terdapat dua kasus istimewa berkenaan dengan persamaan Bernoulli. 1. Fluida diam atau tidak mengalir (v1 = v2 =0)



Persamaan ini menyatakan tekanan hidrostatis dalam zat cair pada kedalaman tertentu. Keterangan: p1 dan p2 = tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m2) h1 dan h2 = tinggi tempat 1 dan 2 (m) = massa jenis fluida (kg/m3) 2) g = gravitasional acceleration (m/s DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 14



AZAS BERNOULLI 2. Fluida mengalir pada pipa horisontal (h1 = h2 = h)



Persamaan ini menyatakan jika v2 > v1, maka p1 > p2 yang berarti jika kecepatan aliran fluida disuatu tempat besar maka tekanan fluida di tempat tersebut kecil dan berlaku sebaliknya. Keterangan: p1 dan p2 = tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m2) v1 dan v2 = kecepatan pada 1 dan 2 (m) = massa jenis fluida (kg/m3) DINAMIKA FLUIDA g = gravitasional acceleration (m/s2)



Hal.: 15



PENERAPAN AZAS BERNOULI MENENTUKAN KECEPATAN DAN DEBIT SEMBURAN AIR PADA TANGKI YANG BERLUBANG



air



DINAMIKA FLUIDA



Q = A.v Keterangan: Q = aliran debit m3/s v = kecepatan semburan air pada pada bocoran itu m/s h = tinggi air di atas lubang m g = percepatan gravitasi m/s2 A = luas panampang lubang bocoran m2 Hal.: 16



PENERAPAN AZAS BERNOULI • CONTOH • SEBUAH TANGKI BERISI AIR SETINGGI 1,25 M. PADA TANGKI TERDAPAT 1,25 m LUBANG KEBOCORAN 45 CM DARI DASAR TANGKI. BERAPA JAUH TEMPAT JATUHNYA AIR DIUKUR DARI TANGKI (G =10 M/S2)?



air 1,25 cm



Kecepatan air dari lubang bocor :



v



• PENYELESAIAN • H1 = 1,25 M • H2 = 45 CM = 0,25 M V = …?



4 m/ s DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 17



PENERAPAN AZAS BERNOULI Lintasan air merupakan bagian dari gerak parabola dengan sudut = 0o (v0 arah mendatar)



y



v sin t



1



0



g t2



(10 m / s 2 ) t 2



0,45 m



1 2



0,45 m



5 m / s 2t 2



t



x



t



t



0,3 s



Jadi, DINAMIKAair FLUIDAjatuhnya 1,2 m dari tangki.



v 0 (cos )t (4 m / s)(1)(0,3 s) 1,2 m Hal.: 18



PENERAPAN AZAS BERNOULI VENTURIMETER flow velocity v1



flow velocity v2



Keterangan: p1 = tekanan pada titik 1 N/m2 p2 = tekanan pada titk 2 N/m2 = massa jenis fluida kg/m3 v1 = kecepatan fluida pada titik 1 m/s A1 = luas penampang 1 m2 A2 = luas penampang 2 m2 Source:www.google.com DINAMIKA FLUIDA



demonstration



Hal.: 19



PENERAPAN AZAS BERNOULI



Contoh



Sebuah venturimeter memiliki luas penampang besar 10 cm2 dan luas penampang kecil 5 cm2 digunakan untuk mengukur kecepatan aliran air. Jika perbedaan ketinggian permukaan air 15 cm. Hitunglah aliran air dipenampang besar dan penampang kecil (g = 10 m/s2)?



15 cm



v1 DINAMIKA FLUIDA



v2 A2



A1



Hal.: 20



Penyelesaian A1 = 10 cm2 = 10 x 10-4 m2 A2 = 5 cm2 = 5 x 10-4 m2



h = 15 cm = 15 x 102 m g = 10 m/s2, v2 = …?



PENERAPAN AZAS BERNOULI Untuk menentukan kecepatan v 2, gunakan persamaan kontinuitas:



A1v1



v



A2v2 A1 v1 2



v



1m/ s 2 m /s 10 DINAMIKA FLUIDA



Jadi, laju aliran gas oksigen dalam pipa adalah 97,52 m/s. Hal.: 21



PENERAPAN AZAS BERNOULI



Penyemprot nyamuk



Ketika penghisap pompa ditekan, udara dari tabung selinder dipaksa keluar melalui lubang sempit. Udara yang keluar dari lubang sempit ini mempunyai kecepatan tinggi sehingga menurunkan tekanan udara dibagian atas nosel. tekanan rendah



lubang tekanan atmosfer



DINAMIKA FLUIDA



Karena tekanan udara di atas nosel lebih kecil daripada tekanan udara pada permukaan caiaran di dalam tabung, maka cairan akan menyemprot keluar melalui nosel. Hal.: 22



PENERAPAN AZAS BERNOULI CONTOH : Sebuah tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuan aliran gas oksigen yang mempunyai massa jenis 1,43 kg/m3 dalam sebuah pipa. Jika perbedaan tinggi zat cair pada kedua kaki manometer adalah 5 cm dan massa jenis zat cair adalah 13600 kg/m3, Hitunglah kelajuan aliran gas pada pipa tersebut! (g = 10 m/s2)



Penyelesaian = 1,43 kg/m3



v



2 ' gh



’= 13600 kg/m3 h = 5 cm = 0,05 m



g = 10 m/s2 v =...? DINAMIKA FLUIDA



2 13600 kg / m3 10 m / s 2 0,05 m 1,43 kg /m3 97,52 m /s



Hal.: 23



PENERAPAN AZAS BERNOULI Tabung pitot



Tabung pitot merupakan alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran suatu gas atau udara.



2 ' gh



Keterangan: h = selisih tinggi permukaan kolom zat cair di dalam manometer (m) g = percepatan gravitasi (m/s2) = massa jenis gas (kg/m3) ’ = massa jenis zat cair dalam manometer (kg/m3) v = kelajuan aliran udara atau gas (m/s) DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 24



Sesuai dengan azas Bernoulli, apabila kelajuan F2 = p2 A



v2



F1 = p1 A



v1



• ALIRAN UDARA PADA BAGIAN ATAS SAYAP LEBIH BESAR DARIPADA KELAJUAN ALIRAN UDARA PADA BAGIAN BAWAH SAYAP, MAKA TEKANAN UDARA BAGIAN ATAS SAYAP LEBIH KECIL DARIPADA TEKANAN UDARA DIBAGIAN BAWAH SAYAP.. Keterangan: F1 = gaya dorong peasawat ke atas (N) F2 = daya dorong pesawat ke bawah (N) F1 – F2 = gaya angkat ke bawah (N) p1 = tekanan pada sisi bagian bawah (N/m2) p2 = tekanan pada sisi bagian atas (N/m2) ADINAMIKA = luas penampang sayap (m2) FLUIDA



Hal.: 25



PENERAPAN AZAS BERNOULI PERSAMAAN GAYA ANGKAT DI ATAS DAPAT PULA DINYATAKAN SEBAGAI BERIKUT:



(v Keterangan: F1 = gaya dorong pesawat ke atas (N) F2 = gaya dorong pesawat ke bawah (N) F1 – F2 = gaya angkat pesawat (N) v1 = kecepatan udara di bawah sayap (m/s) v2 = kecepatan udara di atas sayap (m/s) = massa jenis udara (kg/m3) DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 26



PENERAPAN AZAS BERNOULI Contoh Jika kecepatan aliran udara dibagian bawah sayap pesawat 60 m/s, berapakah kecepatan dibagian atasnya jika tekanan ke atas yang diperolehnya adalah 10 N/m2? ( = 1.29 kg/m3)



DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 27



PENERAPAN AZAS BERNOULI Penyelesaian p2 – p1 = 10 N/m v2 = 60 m/s



p1 1



(v1 1



g h1



p2



v 2)



p2



g h2



p1



v2



h1 = h2 v = …?



2



2



1



2



2



(60 m / s) v1 60,13 m / s Jadi, kecepatan aliran udara dibagian atas sayap pesawat adalah 60,13 m/s DINAMIKA FLUIDA



Hal.: 28



CONTOH SOAL 1. Air keluar dari ujung pipa dengan diameter 0,8 cm tentukan debit air jikakecepatan air pada suatu titik didalam pipa 6 cm/s. Diket : d = 0,8 cm V= 6 cm Dit : Q = …………… jawab : Q = A.v = Πr2 v = Π (0,4)2 6 = Π 0,16 . 6 = 0,96Π m3/s



r = 0,4 cm



2. A1



Diket : d1 = 4 cm, d2 = 2 cm P = 10 N/m2 g = 10 m/s2 ρ = 1000 kg/m3+



SEBUAH PIPA DILETAKKAN MENDATAR DIAMETER A1 = 4 CM DAN A2 = 2 CM, AIR MENGALIR DARI PIPA A2 BESAR KE PIPA KECIL DENGAN KECEPATAN 3 M/S DAN TEKANANNYA 10 N/M2 JIKA MASSA JENIS AIR 1000KG/M3 G = 10 M/S2 TENTUKAN TEKANAN AIR PADA PIPA KECIL jawab : A1. v1 = A2. v2 ΠR2 3 = ΠR2 V2 v2 = (2 x 10-2)2.3 (10-2)2



V2 = 12 m/s Dit : P =…….



P1 ½ρv12 = P2 ½ρv22 P1 = 3,25 x 104 Pa



DINAMIKA FLUIDA Latihan! 1. Massa jenis bola yang memiliki berat 0,5 kg dengan diameter 10 cm adalah…. 2. Tekanan hidrostatis pada permukaan bejana yang berada 30 cm di bawah permukaan air yang massa jenisnya 100 kg/m3 dan g = 9,8 m/s2 adalah ….



3. Debit fluida memiliki dimensi…. 4. Sebuah tangki yang tingginya 4 m dari tanah diisi penuh dengan air. Sebuah katup (kran) berada 3 meter di bawah permukaan air dalam tangki tersebut. Bila katup dibuka, berapakah kecepatan semburan? Hal.: 32



DINAMIKA FLUIDA



SOAL LATIHAN 1. Sebuah pipa panjangnya memiliki penampang berbeda pada empat, dan 50 cm2 dan kecepatan bagian keempat adalah 4,8 m/s tentukanlah: a. debit air melalui bagian empat b. luas penampang pada bagian empat c. Laju air pada bagian dua dan tiga 2. Sebuah air volumenya I m diisi air dari aliran kran yang mempunyai 10 cm dengan kecepatan aliranluas penampang 2 m/s tentukan waktu yang diperlukan untuk mengisi bak tersebut



3. Air mengalir dalam pipa, luas penampang kecil 6 cm g =10 m/s, ρ = 1000 kg/m3 tuntukan air( debit) yang mengalir melalui pipa



INSTRUMEN PENILAIAN SIKAP A. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Dasar 3.4 Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi



3.4.1 3.4.2 3.4.3



Menjelaskan kaitan antara kecepatan aliran dengan luas penampang,



3.4.4



Menjelaskan hubungan antara kecepatan aliran dengan tekanan fluida



3.4.5



Menerapkan persamaan kontinuitas dalam menyelesaikan masalah



3.4.6



Menjelaskan penerapan persamaan kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari Menerapkan hukum Bernoulli dalam menyelesaikan masalah. Menjelaskan penerapan hukum bernulli dalam kehidupan seharihari Melakuakan percobaan tentang hukum Bernoulli



3.4.7 3.4.8 4.4



Indikator Pembelajaran Menjelaskan konsep fluida dinamis. Menjelaskan sifat-sifat dan jenis aliran fluida ideal.



Membuat dan menguji proyek 4.4.1 sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida 4.4.2



Mengolah dan menganalisis hasil percobaan tentang hukum Bernoulli



B. Indikator Sikap yang Dinilai 1. Rasa Ingin Tahu; 2. Kerjasama; 3. Daya saing; dan 4. Menghargai dan menerima pendapat dari teman lain. C. Petunjuk Penentuan Nilai Sikap (Rubrik Penilaian)



1.



Rumus Penghitungan Skor Akhir



Skor akhir = 2.



𝒋𝒖𝒎𝒍𝒂𝒉 𝒑𝒆𝒓𝒐𝒍𝒆𝒉𝒂𝒏 𝒔𝒌𝒐𝒓 𝒔𝒌𝒐𝒓 𝒎𝒂𝒌𝒔𝒊𝒎𝒖𝒎



x 100 %



Kategori nilai sikap peserta didik



Sangat Baik (SB) : apabila memperoleh Skor Akhir: 3,00 < Skor Akhir ≤ 4,00 Baik (B) : apabila memperoleh Skor Akhir: 2,00 < Skor Akhir ≤ 3,00 Cukup (C) : apabila memperoleh Skor Akhir: 1,00 < Skor Akhir ≤ 2,00 Kurang (K) : apabila memperoleh Skor Akhir: Skor Akhir ≤ 1,00



3.



Tuntas/Tidak Tuntas



✓



Tuntas apabila memperoleh Kategori sikap ≥ Baik (B)



✓



Tidak Tuntas apabila memperoleh Kategori sikap < Baik (B)



2.



Rubrik Penilaian Sikap a.



No



Rasa Ingin Tahu Indikator Penilaian



Skor



1.



Bernilai Sangat baik jika Peserta didik bertanya lebih dari 4 kali tentang materi yang kurang dipahami pada saat guru menjelaskan dan pada saat diskusi kelompok.



4



2.



Bernilai Baik jika Peserta didik bertanya (2-3) kali dari materi yang kurang dipahami pada saat guru menjelaskan dan pada saat diskusi kelompok.



3



3.



Bernilai Cukup jika Peserta didik bertanya satu sekali dari materi yang kurang dipahami pada saat guru menjelaskan dan pada saat diskusi kelompok.



2



4.



Bernilai Kurang jika Peserta didik tidak bertanya sama sekali dari materi yang kurang dipahami pada saat guru menjelaskan dan pada saat diskusi kelompok.



1



b. No



Kerjasama Indikator Penilaian



Skor



1.



Bernilai Sangat baik jika Peserta didik menunjukkan sangat terlibat aktif dan bekerja sama dalam diskusi kelompok pada saat proses pembelajaran.



4



2.



Bernilai Baik jika Peserta didik menunjukkan berusaha untuk selalu terlibat aktif dan bekerja sama dalam diskusi kelompok pada saat proses pembelajaran.



3



3.



Bernilai Cukup jika Peserta didik menunjukkan adanya sedikit keterlibatan aktif dan bekerja sama dalam diskusi kelompok pada saat proses pembelajaran.



2



4.



Bernilai Kurang jika Peserta didik tidak menunjukkan keterlibatan aktif dan bekerja sama dalam diskusi kelompok pada saat proses pembelajaran.



1



c.



No



Daya Saing



Indikator Penilaian



Skor



1.



Bernilai Sangat baik jika Peserta didik menunjukkan sangat cepat terlibat aktif dan bersaing dengan peserta didik dari kelompok lain.



4



2.



Bernilai Baik jika Peserta didik menunjukkan usaha yang baik untuk bersaing dengan peserta didik dari kelompok lain, walaupun belum menjadi yang tercepat.



3



3.



Bernilai Cukup jika Peserta didik menunjukkan adanya sedikit usaha untuk terlibat aktif dan berlomba dengan peserta didik dari kelompok lain, walaupun jawaban soalnya masih kurang tepat.



2



4.



Bernilai Kurang jika Peserta didik tidak menunjukkan keterlibatan aktif dan berlomba dengan peserta didik dari kelompok lain dalam proses pembelajaran.



1



d.



Menerima / Menghargai Pendapat Teman lain



e.



N o



Indikator Penilaian



Skor



1.



Bernilai Sangat baik jika Peserta didik sudah mampu (lebih dari 2 kali) menerima pendapat berbeda dengannya dan konsisten.



4



2.



Bernilai Baik jika Peserta didik sudah ada usaha 2 kali untuk dapat menerima pendapat yang berbeda dengannya dan konsisten.



3



3.



Bernilai Cukup jika Peserta didik sudah ada usaha 1 kali dapat menerima pendapat yang berbeda dengannya, tetapi belum konsisten.



2



4.



Bernilai Kurang jika Peserta didik tidak dapat menerima pendapat yang berbeda dengannya.



lampiran 1



1



16



2



16



3



16



4



16



5



16



6



16



Skor Akhir



Skor Maksimum



Skor yang diperoleh



Daya Saing



Nama Siswa



Kerjasama



No



Rasa Ingin Tahu Menghargai



Tabel 1. Lembar Penilaian Sikap Kelas XI Sko r Tuntas/ Tidak Tunta s



Perhitungan Skor Akhir menggunakan rumus 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ 𝑥 4 = 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 Keterangan: 1 = Kurang Baik 2 = Cukup Baik



3 = Baik 4 = Sangat Baik



1



INSTRUMEN PENILAIAN KETRAMPILAN Tabel Asesmen Keterampilan No.



Nama



1



Keterampilan 2 3 4



5



Jumlah



Keterangan



Indikator Keterampilan No. Ketrampilan



profil



Indikator



Menggunakan satu atau lebih indera untuk mengumpulkan informasi tentang objek/peristiwa Menunjukkan pengamatan perbedaan dan persamaan antara objek Mencocokan objek pengamatan dengan 1 Mengamati deskripsi/penjelasan yang telah diberikan Mengidentifikasi karakteristik objek (bentuk, warna, ukuran, dan tekstur) Mengajukan pertanyaan Meminta penjelasan 2 Bertanya Mengajukan pertanyaan mengaitkan dengan latar belakang Menggunakan fakta-fakta untuk merumuskan urutan proses berikutnya Menggunakan pola/ hubungan untuk memperhitungkan kasus dimana tidak ada informasi terkumpul 3 Memprediksi Meramal peristiswa/ kejadian berdasarkan observasi/ pengalaman sebelumnya/ pola tertentu dari data yang terpercaya Mengidentifikasi apa yang diukur/ dibandingkan dalam investigasi yang diberikan Memilih disain yang sesuai investigasi untuk menguji hipotesis Mengenali batasan metode dan alat yang digunakan dalam 4 Eksperimen eksperimen, misalnya error eksperimen Menggunakan prosedur yang aman selama melakukan investigasi Menggunakan peralatan yang sesuai Memutuskan langkah terbaik dari informasi yang menampilkan jenis tertentu Mengubah informasi dalam bentuk lain, seperti grafik, 5 Mengkomunikasikan tabel, dan diagram Membaca informasi yang diberikan dalam bentuk grafik, tabel, dll Menyampaikan dengan sistematika yang jelas Kriteria Penskoran Kategori Lima indikator terpenuhi Empat indikator terpenuhi Tiga indikator terpenuhi Dua indikator terpenuhi Satu indikator terpenuhi



Skor 5 4 3 2 1



INSTRUMEN PENILAIAN DISKUSI Hasil Penilaian Diskusi Topik : ……………………………..………….. Tanggal : ………………………………………. Jumlah Siswa .................................... orang.



No Nama siswa



Menyampaikan pendapat 1



2



3



Mempertahankan argumentasi



Menanggapi 1



2



3



4



1



2



3



Jumlah score



4



Rubrik : Menyampaikan pendapat 1. Tidak sesuai masalah 2. Sesuai dengan masalah, tapi belum benar 3. Sesuai dengan masalah dan benar Menanggapi pendapat 1. 2. 3. 4.



Langsung setuju atau menyanggah tanpa alasan Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar tidak sempurna Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar Setuju atau menyanggah dengan alasan yang benar dengan didukung referensi



Mempertahankan pendapat 1. 2. 3. 4.



Tidak dapat mempertahankan pendapat Mampu Mempertahankan pendapat, alasan kurang benar Mampu mempertahankan pendapat, alasan benar tidak didukung referensi Mampu mempertahankan pendapat, alasan benar didukung referensi



Nilai



LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA Petunjuk : Lembaran ini diisi oleh peserta didik untuk menilai sikap peserta didik lain. Berilah tanda cek (v) pada kolom skor sesuai sikap yang ditampilkan oleh peserta didik. Nama Peserta Didik : .................... Kelas/Semester



: ....................



Mata Pelajaran



: ....................



Pokok Bahasan



: ....................



Tanggal



:....................



Tahun Ajaran



: ....................



No.



Pernyataan



1.



Menghargai pendapat teman dalam diskusi.



2.



Menerima pendapat teman dalam diskusi.



3.



Memberi solusi dengan santun terhadap pendapat teman yang bertentangan dalam diskusi.



Ya



Tidak



LEMBAR REFLEKSI GURU



Refleksi



Penjelasan



Persentase keterlaksanaan Persentase keterlaksanaan ....... % rancangan kegiatan Keterangan : pembelajaran (%) Kendala yang dihadapi kegiatan selama pembelajaran Catatan perbaikan untuk mengatasi kendala pada kegiatan pembelajaran berikutnya Peserta didik yang 1) Nama Uraian Kesulitan mengalami kesulitan 2) Nama Uraian Kesulitan 3) dst. Catatan didik



positif



Catatan lainnya



peserta 1) Nama Catatan Positif 2) Nama Catatan Positif 3) dst.



: : : : : : : :



DAFTAR PUSTAKA M Farchani Rasyid dkk, 2008. Kajian Konsep Fisika2. Bandung,Platinum Sunardi, Lilis Juani .2014.Buku Siswa Fisika SMA/MA Kelas XI, Bandung, Yrama Widya https://tanyatanya.com/rangkuman-fluida-dinamis-contoh-soal-pembahasan/ https://www.zenius.net/prologmateri/fisika/a/305/venturimeter-dengan-manometer Muktar, M dkk. 2019. Modul Penyusunan Soal HOTS Fisika. Kemdikbud. e-books. Saepudin, D. 2019. Modul Kinematika PKP Melalui PKB. Kemdikbud. e-books. Sarkim, T. 2019. Pendalaman Materi Fisika Kinematika.Kemdikbud. e-books.