Jumat, 24 Mei 2013

FLUIDA STATIS (HUKUM POKOK HIDROSTATIKA)



Tujuan Percobaan :
·         Menentukan kekuatan pancaran air yang keluar dari lubang
·         Membuktikan hukum pokok Hidrostatika
Teori Dasar :
            Telah diketahui sebelumnya bahwa tekanan yang dilakukan oleh zat cair besarnya tergantung pada kedalamannya, P = p.g.h.  Hal ini menunjukan bahwa titik-titik yang berada pada kedalaman yang sama mengalami tekanan hidrostatik yang sama pula. Fenomena ini dikenal dengan Hukum Hidrostatika yang dinyatakan : 
Tekanan hidrostatik di semua titik yang terletak pada satu bidang mendatar di dalam satu jenis zat cair besarnya sama. 
            Hukum pokok hidrostatika dapat digunakan untuk menentukan massa jenis Zat cair dengan menggunakan pipa U.  Hidrostatika dimanfaatkan antara lain dalam mendesain bendungan, yaitu semakin ke bawah semakin tebal; serta dalam pemasangan infus, ketinggian diatur sedemikian rupa sehingga tekanan zat cair pada infus lebih besar daripada tekanan darah dalam tubuh.
Alat dan Bahan :
·         2 buah botol air mineral
·         Paku atau jarum
·         Plester roll kain secukupnya
·         Gunting
·         Ember
·         Air
Langkah Percobaan :
1.       Berilah beberapa buah lubang (misal 4 buah) pada botol air mineral secara berurut dari atas ke bawah dengan jarak masing-masing botol diatur sedemikian rupa.
2.       Kemudian tutup setiap lubang dengan plester.
3.       Selanjutnya Isilah botol tersebut dengan air hingga penuh.
Percobaan 1 : Botol air mineral tidak memakain tutup
·         Angkatlah botol yang telah diisi air dan diberi plester tersebut
·         Buka plester secara serentak
·         Perhatikan pancaran air yang keluar dari tiap tiap lubang A,B,C,D
·         Catat hal hal penting dari percobaan tersebut
·         Urutkan  dan bandingkan kekuatan pancaran air dari masing-masing lubang
·         Simpulkan.



Percobaan 2 : Botol memakai tutup
·         Angkatlah botol yang telah diisi air dan diberi plester tersebut
·         Buka plester secara serentak
·         Perhatikan pancaran air yang keluar dari tiap tiap lubang A,B,C,D
·         Catat hal hal penting dari percobaan tersebut
·         Urutkan  dan bandingkan kekuatan pancaran air dari masing-masing lubang
·         Simpulkan
Data Hasil Pengamatan :
            Dari percobaan tersebut diperolah hasil yaitu :
Ø  Jika tanpa tutup
Jika botol tanpa memakai penutup maka akan terjadi semua lubang menyemburkan air, tetapi lubang paling bawah memiliki kekuatan pancaran air yang paling kuat dibandingkan dengan lubang yang ada di atasnya.  Sedangkan lubang paling atas akan memiliki kekuatan pancaran yang lebih lemah dibandingkan dengan lubang dibawahnya, hal ini terjadi karena lubang paling bawah mendapat tekanan paling besar dibanding lubang yang ada diatasnya, sedangkan lubang paling atas mendapat tekanan air yang lebih kecil sehingga kekuatan  pancaran airnya juga relatif lebih lemah.
Ø  Jika memakai tutup
Jika botol memakai tutup maka akan terjadi lubang paling atas tidak akan mengeluarkan pancaran air sedangkan lubang lainya memancarkan air, tapi kekuatan pancaran airnya tidak sekuat jika dibandingkan dengan percobaan tanpa tutup botol.  Karena didalam botol yang tertutup tidak ada tekanan udara sehingga air tidak mendapat tekanan, maka lubang paling atas beralih fungsi mengambil udara sehingga udara masuk dan air tertekan oleh udara maka terjadilah pancaran air. Dan tekanan yang diterima lubang paling bawah tetap lebih besar menyebabkan pancaran air lebih kuat dari lubang yang lainnya.  Maka dapat disimpulkan bahwa volume udara yang diambil = volume air yang dikeluarkan (dipancarkan).
Analisis Data Hasil Pengamatan :
            Dari percobaan yang dilakukan dihasilkan bahwa meskipun botol memakai tutup ataupun tanpa tutup, pancaran air yang dikeluarkan dari lubang paling bawah akan lebih kuat dari pada lubang yang diatasnya.  Hal ini bisa terjadi karena lubang paling bawah mendapat tekanan beban dari seluruh massa air yang ada diatasnya sehingga kekuatan pancaran air lebih besar, tekanan tersebut dinamakan tekanan Hidrostatik.  Tekanan hidrostatik pada percobaan sendiri dipengaruhi oleh kedalaman air, dan massa jenis zat cair, sehingga semakin dalam air maka tekanan yang diterima akan semakin besar.  Selain itu pada percobaan, ketinggian lubang mempengaruhi kekuatan pancaran air, misalnya : lubang D memiliki jarak 1 cm dari dasar air dibandingkan dengan lubang C yang memiliki jarak 2 cm dengan dasar air maka tekanan yang diterima pada jarak lubang D akan lebih besar.



Jawaban Pertanyaan :
1.       Apa yang terjadi jika botol yang berisi air tersebut ditutup rapat/tidak diberi udara ? Apa yang akan terjadi ? Mengapa demikian ?
Jawab : Jika botol yang berisi air tersebut ditutup rapat akan menyebabkan kekuatan pancaran air lebih lemah dibandingkan pada botol berisi air yang tidak ditutup.  Hal tersebut terjadi karena tidak ada tekanan udara yang menekan air, sehingga agar air bisa memancar maka salah satu lubang akan beralih fungsi mengambil udara dari luar dan mengeluarkan air.
2.       Mengapa pancaran air pada sebuah bejana berlubang semakin ke bawah semakin kuat pancarannya ?
Jawab : Karena lubang paling bawah mendapat tekanan yang lebih besar sehingga kekuatan pancarannya akan lebih kuat.
3.       Besaran apa yang mempengaruhi tekanan hidrostatik pada suatu fluida ?
Jawab : h = kedalaman air
4.       Mengapa sebuah bendungan didesain dengan bentuk semakin ke dasar bendungan semakin tebal ?
Jawab : karena bagian bawah menerima tekanan lebih besar dari bagian atas.  Baik tekanan air maupun tekanan dari bagian atas bendungan itu sendiri.  Sehingga bendungan akan lebih kuat dan kokoh.
Kesimpulan :
            Berdasarkan percobaan yang dilakukan bahwa kekuatan pancaran air dipengaruhi oleh kedalaman air sehingga semakin dalam kedalaman air maka semakin besar pula tekanan yang diterima, baik itu di ruang tertutup maupun diruang terbuka.  Hanya saja terjadi perbedaan antara percobaan yang dilakukan di ruang tertutup dibandingkan di ruang terbuka yaitu pada ruang tertutup lubang paling atas akan berfungsi mengambil tekanan udara agar lubang lainnya bisa memancarkan air.










DAFTAR PUSTAKA
Haryadi, Bambang.  2008.  Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XI.  Bandung : PUSAT PERBUKUAN Departemen Pendidikan Nasional.
Esvandiari, 2006.  Smart Fisika SMA. Jakarta : Puspa Swara.
Ismail Besari.  2005. Kamus Fisika. Bandung : Pionir Jaya
Peter Soedojo. 2004. Fisika Dasar.  Yogyakarta : Andi Offset
Mundilarto. 1992. Fisika Dasar II. Jakarta : Universitas Terbuka


           

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar