23
meniskus cekung, sedangkan permukaan air raksa yang berbentuk cembung disebut meniskus cembung.
Penyebab dari gejala kapiler karena adanya adhesi dan kohesi. Pada gejala kapilaritas pada air, air dalam pipa kapiler naik karena adhesi antara partikel air
dengan kaca lebih besar daripada kohesi antar partikel airnya. Sebaliknya, pada gejala kapilaritas raksa, adhesi raksa dengan kaca lebih kecil daripada kohesi antar
partikel air raksa. Oleh karena itu, sudut kontak antara raksa dengan dinding kaca akan lebih besar daripada sudut kontak air dengan dinding kaca.
Kenaikan atau penurunan zat cair pada pipa kapiler disebabkan oleh adanya tegangan permukaan yang bekerja pada keliling persentuhan zat cair
dengan pipa. Kenaikan atau penurunan zat cair dalam pipa kapiler dirumuskan sebagai berikut:
ℎ =
2����� ���
………………... 2.2
Keterangan : ℎ = kenaikan penurunan zat cair pada pipa kapiler �;
� = tegangan permukaan �. �
−1
; �= sudut kontak;
�= massa jenis zat ��. �
−2
; �= percepatan gravitasi �. �
−2
; � = jari-jari pipa kapiler
d Tekanan Hidrostatis
Zat cair dalam suatu wadah memiliki gaya berat. Gaya berat suatu zat selalu mengarah ke pusat gravitasi ke bawah. Tekanan zat cair yang disebabkan
oleh gaya beratnya disebut tekanan hidrostatis. Misalnya suatu wadah diisi air sampai penuh, maka besarnya tekanan hidrostatis zat cair di dasar wadah lebih
besar dibandingkan dengan pada suatu titik didekat permukaan, karena tekanan yang diterima pada suatu titik didekat permukaan hanya dipengaruhi sedikit berat
zat cair dibandingkan di dasar wadah yang dipengaruhi oleh seluruh berat zat cair.
24
� = �. � ………………..
2.3 P =
� �
=
� �
……………….. 2.4
P =
�.�.� �
=
�.ℎ.�.� �
……………….. 2.5
�
ℎ
= ��ℎ
……………….. 2.6
Keterangan : �
ℎ
= tekanan hidrostatis ��
� = massa jenis ��. �
−2
� = percepatan gravitasi �. �
−2
ℎ = kedalaman �
Gambar 2.7 Tekanan Hidrostatis pada pipa U
Besar tekanan hidrostatis di titik P sama dengan di tiitk Q, maka �
ℎ�
= �
ℎ�
……….………. 2.7
�
1
�ℎ
1
= �
2
�ℎ
2
……………….. 2.8
�
1
ℎ
1
= �
2
ℎ
2
……………...... 2.9
Berdasarkan persamaan di atas: 1.
Tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman fluida. 2.
Tekanan hidrostatis sebanding dengan massa jenis fluida.
25
e Hukum Pascal
Gambar 2.8 Tabung yang berisi zat cair diberikan tekanan
Jika tekanan udara luar pada permukaan zat cair berubah, maka tekanan pada setiap titik di dalam zat cair akan mendapat tambahan tekanan dalam jumlah
yang sama. Peristiwa ini pertama kali dinyatakan oleh seorang ilmuwan Prancis
Blaise Pascal 1623 - 1662 dan dikenal Hukum Pascal. ”Tekanan yang diberikan
pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah sama besar”.
Gambar 2.9 Pesawat Hidrolik berdasarkan Hukum Pascal
Jika pengisap kecil dengan luas penampang �
1
R
ditekan dengan gaya �
1
, maka zat cair dalam bejana mengalami tekanan yang besarnya:
�
�=
�� ��
……………………......... 2.10
Berdasarkan Hukum Pascal, tekanan yang diberikan akan diteruskan ke segala arah sama besar, sehingga pada pengisap besar dihasilkan gaya F
2
ke atas yang besarnya:
�
�
= �
�
. �
�
atau �
�
=
�
�
�
�
……….…. 2.11
Karena �
1
= �
2
, maka:
�
1
�
1
=
�
2
�
2
..………...……………… 2.12
26
Keterangan : �
�
= gaya yang dikerjakan pada penghisap 1
� �
�
= gaya yang dikerjakan pada penghisap 2
� �
�
=
luas penghisap 1 �
2
�
�
= luas penghisap 2
�
2
Jika bejana berbentuk silinder, maka berlaku
�
1
�
1 2
=
�
2
�
2 2
….…………………....... 2.13
Keterangan : �
�
= gaya yang dikerjakan pada penghisap 1
� �
�
= gaya yang dikerjakan pada penghisap 2
�
d
1
= diameter bejana 1 m d
2
= diameter bejana 2 m
f Hukum Archimedes
Gambar 2.10 Berat batu di udara berbeda dengan berat batu saat dicelupkan ke dalam bejana
Selisih berat batu di udara dengan berat batu dalam zat cair merupakan besarnya gaya Archimedes.
�
���ℎ������
= �
�����
− �
���
………..... 2.14
Gambar 2.11 Berat batu saat dicelupkan ke dalam bejana memiliki gaya Archimedes
Tekanan zat cair yang tumpah di dasar bejana �
ℎ
= ��ℎ
………………..… 2.15
27
dan berat zat cair yang tumpah sama dengan gaya Archimedes, berlaku: �
ℎ
=
�
�
�
……………….… 2.16 Luas penampang bejana A tempat zat cair dipindahkan, maka:
�
�
�
= ��ℎ
………………….. 2.17
�
�
= ��ℎ�
…………….……. 2.18
�
�
= ���
………………….. 2.19
Keterangan : �
�
R
= Gaya Archimedes; � = volume zat cair yang dipindahkan.
Prinsip tenggelam, melayang dan terapung dapat diketahui pada telur yang dimasukkan ke dalam wadah sebagai berikut:
Gambar 2.12 Posisi benda pada saat tenggelam, melayang dan terapung
28
g Viskositas
Gambar 2.13 Sebuah bola jatuh bebas ke dalam fluida yang
memiliki viskositas tertentu
Sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair bergerak ke bawah akan mengalami gaya gesekan. Semakin kental zat cair, makin besar pula gaya gesekan
dalam zat cair tersebut. Ukuran kekentalan zat cair atau gesekan dalam zat cair
disebut viskositas. Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada koefisien
viskositas, kecepatan relatif benda terhadap zat cair, serta ukuran dan bentuk geometris benda. Untuk benda yang berbentuk bola dengan jari-jari r, gaya gesek
zat cair dirumuskan:
�
�
= 6 ����
…………………. 2.20
Keterangan: �
�
= gaya gesek Stokes �
� = koefisien viskositas ��. �
−2
� = jari-jari bola � � = kelajuan bola �. �
−1
Gaya-gaya yang bekerja pada bola adalah gaya berat �, gaya apung �
�
, dan gaya lambat akibat viskositas atau gaya stokes
�
�
. Ketika dijatuhkan, bola bergerak dipercepat. Namun, ketika kecepatannya bertambah. Akibatnya, pada
�
�
� = �. � �
�
h
h
29
saat bola mencapai keadaan seimbang sehingga bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut kecepatan terminal. Pada kecepatan terminal, resultan yang
bekerja pada bola sama dengan nol. Misalnya sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif, maka pada saat kecepatan terminal tercapai berlaku persamaan:
Σ� = 0
………………….. 2.21
�
�
+ �
�
= �
………...... 2.22
�
�
�
�
� + 6 � � � � = �
�
. �
………. 2.23
�
�
�
4 3
��
3
� � + 6 � � � � = �
4 3
��
3
�
�
� �
………. 2.24
� =
2 �
2
� 9 �
�
�
− �
�
…….… 2.25
Keterangan : � = kecepatan terminal �. �
−1
� = koefisien viskositas ��. �
−2
� = jari-jari bola � � = massa jenis ��. �
−3
30
B. Hasil penelitian yang relevan
Pada penelitian ini, penulis merujuk kepada penelitian-penelitian terdahulu yang relevan, dan hasil-hasil penelitian terdahulu yang relevan adalah
sebagai berikut :
a. Irwan, 2011. Pengaruh Pendekatan Problem Posing Model Search, Solve,
Create and Share SSCS dalam upaya Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Mahasiswa Matematika. Sampel dua kelas, yaitu kelas eksperimen
� = 40 mahasiswa dan kelas kontrol � = 36 mahasiswa. Dianalisis secara deskriptif kualitatif, uji beda rata-rata dan uji-t. Kesimpulan penelitian ini
adalah secara kemampuan penalaran matematis mahasiswa yang mendapat pendekatan problem posing model SSCS lebih tinggi daripada mahasiswa
yang mendapat pembelajaran konvensional.
10
b. Ni Kd Warmini, dkk. 2012. Pengaruh Model Pembelajaran SSCS
Berbantuan Media Visual Terhadap Hasil Belajar Matematika Siswa Kelas IV. Sampel dua kelas, yaitu kelompok eksperimen
� = 31 siswa dan kelompok kontrol
� = 32 siswa. Dianalisis secara statistik deskriptif dan statistik inferensial uji-t. Kesimpulan penelitian ini menyatakan bahwa
model pembelajaran SSCS berbantuan media visual berpengaruh terhadap hasil belajar matematika.
11
c. Eka Periartawan, 2014. Pengaruh Model Pembelajaran SSCS Terhadap
Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa Kelas IV Di Gugus XV Kalibukbuk. Sampel dua kelas, yaitu kelompok eksperimen
� = 35 siswa dan kelompok kontrol
� = 24 siswa. Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan teknik analisis statistik deskriptif dan statistik inferensial yaitu
uji-t. Kesimpulan penelitian ini adalah model pembelajaran SSCS
10
Irwan, “Pengaruh Pendekatan Problem Posing Model Search, Solve, Create and Share SSCS dalam upaya Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Mahasiswa Matematika”,
Jurnal Penelitian Pendidikan, Vol. 12, 2011.
11
Ni Kd Warmini, dkk, “Pengaruh Model Pembelajaran SSCS Berbantuan Media Visual Terhadap Hasil Belajar Matematika Siswa Kelas IV”, 2012.
31
berpengaruh positif terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika dibandingkan dengan model pembelajaran konvensional.
12
d. Runtut Prih Utami, 2011. Pengaruh Model Pembelajaran Search, Solve,
Create and Share SSCS dan Problem Based Instruction PBI Terhadap Prestasi Belajar dan Kreativitas Siswa. Dianalisis menggunakan uji anava
untuk data prestasi belajar kognitif dan data kreativitas siswa, sedangkan prestasi pada aspek afektif dan psikomotor dianalisis secara deskriptif
kualitatif. Kesimpulan penelitian ini: 1 ada pengaruh model pembelajaran SSCS dan model pembelajaran PBI prestasi belajar biologi pada kompetensi
dasar bioteknologi, dan 2 ada pengaruh antara kreativitas siswa tinggi dan kreativitas siswa rendah terhadap prestasi belajar biologi pada kompetensi
dasar bioteknologi.
13
e. Henny Johan, 2012. Pengaruh Search, Solve, Create and Share SSCS
Problem Solving untuk meningkatkan kemampuan Mahasiswa dalam Merumuskan dan Memilih Kriteria Pemecahan Masalah pada Konsep Listrik
Dinamis. Dianalisis menggunakan N-gain dan uji-t. Sampel terdiri dari dua kelas, yaitu kelas eksperimen dan kelas kontrol. Pembelajaran model Search,
Solve, Create and Share SSCS problem solving lebih tinggi secara signifikan.
14
f. Wen Haw Chen, 2013. Applying Problem-Based Learning Model and
Creative Design to Conic-Sections Teaching. Tujuan penelitian, yakni untuk menetapkan model pembelajaran untuk mengintegrasikan kerucut bagian
konsep dalam tinggi matematika sekolah. Penelitian ini menyajikan ide dalam proses belajar mengajar geometri untuk mengintegrasikan konsep
desain kreatif menjadi model pembelajaran berorientasi masalah. Metode
12
Eka Periartawan, “Pengaruh Model Pembelajaran SSCS Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa Kelas IV Di Gugus XV Kalibukbuk”, Journal Mimbar
PGSD, Vol. 2, 2014
.
13
Runtut Prih Utami, “Pengaruh Model Pembelajaran Search, Solve, Create and Share SSCS dan Problem Based Instruction PBI Terhadap Prestasi Belajar dan Kreativitas Siswa”,
2011.
14
Henny Johan, “Pengaruh Search, Solve, Create and Share SSCS Problem Solving untuk meningkatkan kemampuan Mahasiswa dalam Merumuskan dan Memilih Kriteria Pemecahan
Masalah pada Konsep Listrik Dinamis”, Jurnal Exacta, Vol. X, 2012.
32
berdasarkan pembelajaran dari bagian kerucut isi termasuk dalam kurikulum matematika.
15
g. Wen Haw Chen, 2013. Teaching Geometry through Problem-Based
Learning and Creative Design. Tujuan penelitian untuk menetapkan model pembelajaran untuk mengintegrasikan konsep geometri dalam matematika
SMA. Penelitian ini menyajikan sebuah pendekatan untuk mengintegrasikan konsep desain kreatif menjadi model pembelajaran berorientasi masalah, yang
didasarkan pada isi geometri dimasukkan dalam kurikulum matematika.
16
h. Emily J. Summers, dkk, 2012. A Longitudinal Investigation of Project–
based Instruction and Student Achievement in High School Social Studies. Tujuan penelitian mengetahui pengaruh Project–based Instruction terhadap
hasil belajar siswa dan mengembangkan pendidikan dan kesiapan karir CCR. Kami membandingkan hasil belajar siswa yang menggunakan
pembelajaran Project–based Instruction dan menggunakan pembelajaran konvensional dalam satu sekolah yang sama. Siswa yang menggunakan
pembelajaran Project–based Instruction lebih unggul dibandingkan siswa yang masih menggunakan pembelajaran konvensional.
17
15
Wen Haw Chen, “Applying Problem-Based Learning Model and Creative Design to Conic-Sections Teaching”, International Journal of Education and Information Technologies, Vol.
7, 2013.
16
Wen Haw Chen, “Teaching Geometry through Problem-Based Learning and Creative Design”, Proceedings of the 2013 International Conference an Education and Educational
Technologies, 2013.
17
Emily J. Summers, dkk, “A Longitudinal Investigation of Project–based Instruction and Student Achievement in High School Social Studies”, Interdisciplinary Journal of Problem-based
Learning, Vol. 6, 2012.
33
C.
Kerangka Berpikir
Gambar 2.14 Kerangka pikir
Hasil studi pendahuluan: • Kurangnya percobaan dalam pembelajaran fisika yang banyak mengangkat
konsep mikroskopis dan abstrak, siswa dijejali konsep dengan rumus.
• Rendahnya hasil belajar fisika pada konsep fisika fluida statis.
Digunakan Pendekatan Problem Solving
Meningkatkan hasil belajar
siswa. Model SSCS
• Merangsang para siswa untuk menggunakan perangkat statistik sederhana dalam mengadministrasikan data atau fakta hasil pengamatan studinya.
• Sangat efektif, dapat dipraktekkan, dan mudah untuk digunakan, • Membuat studi konteks pada perkembangan dan menggunakan perintah-
perintah kemampuan berpikir yang lebih tinggi dan hasil-hasil pada kondisi yang lebih penting pada kemampuan berpikir mentransfer dari satu ruang
lingkup pelajaran ke yang lain. 1.
Fase Search Mendefinisikan masalah 2.
Fase Solve Mendesain solusi 3.
Fase Create Memformulasikan hasil 4.
Fase Share Mengkomunikasikan hasil
