Rumus Pintar KESIMPULAN DAN SARAN

2. Seorang perawat bernama Putri memasang cairan infus pada pasiennya pada pukul 10.00. Botol infus memiliki volume 0,9 L, luas penampang selang infus sebesar 1 cm 2 dan kecepatan aliran cairan infus dalam selang 1 x 10 -4 ms. Untuk melancarkan tugas Putri sebagai perawat , ia perlu mengetahui berapa lama waktu yang diperlukan untuk 1 botol cairan infus akan habis? a. Tahap 1 Memahami Masalah ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… b. Tahap 2 Membuat Rencana ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………… c. Tahap 3 Melaksanakan Rencana ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………… d. Tahap 4 Memeriksa Kembali ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………… 3. Sebuah keran dengan jari-jari penampang 3,5 mm mengisi bak mandi dengan kecepatan laju aliran air sebesar 4 ms. Bak tersebut penuh dalam waktu 10 menit. Akibat terjadi pemadaman listrik, seorang anak yang ing in mandi harus mengisi bak mandi tersebut dengan ember yang volumenya 0,6 liter, maka berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut hingga bak penuh? a. Tahap 1 Memahami Masalah …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… b. Tahap 2 Membuat Rencana …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… c. Tahap 3 Melaksanakan Rencana …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… d. Tahap 5 Memeriksa Kembali Hari, tanggal : Nilai Paraf e. Tahap 4 Memeriksa Kembali ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Jawaban LKS Pertemuan 1 No. Pertanyaan Jawaban Skor 1. Sumur milik pak Johan yang baru saja dibor ingin menggunakan pipa yang memiliki diameter berbeda dan dihubungkan langsung ke tangki air. Diameter pipa besar bernilai r dan pipa kecil bernilai . Agar air dari sumur dapat cepat naik ke tangki air, bagaimana cara pemasangan pipa yang tepat?  Tahap 1 Memahami Masalah Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri atau menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Sebelum dilakukan perhitungan, terlebih dahulu tentukan indeks 1 untuk keadaan mula-mula dan indeks 2 untuk keadaan akhir fluida. Kelajuan fluida mula-mula adalah v 1 = v Jari-jari silinder mula-mula, r 1 = r Jari-jari silinder akhir, r 2 = Ditanya: Cara pemasangan pipa yang tepat, maka kita terlebih dahulu menentukan kecepattan aliran air dalam pipa.  Tahap 2 Membuat Rencana Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini berkaitan dengan persamaan kontinuitas, maka kita gunakan rumus persamaan kontinuitas, 2 4  Tahap 3 Melaksanakan Rencana Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.  Tahap 4 Memeriksa Kembali Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Dengan perbandingan besar keceatan aliran pipa besar dan pipa kecil bernilai v ; 4v, maka cara pemasangan pipa yang tepat agar air cepat naik ke tangki air adalag dengan memasang pipa berdiameter r dibawah mesin pompa dan sebagai keluaran digunakan pipa yang berdiameter . 3 2 2. Seorang perawat bernama Putri memasang cairan infus pada pasiennya pada pukul 10.00. Botol infus memiliki volume 0,9 L, luas penampang selang infus sebesar 1 cm 2 dan kecepatan aliran  Tahap 1 Memahami Masalah Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri atau menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Volume wadah, V = 0,9 liter = 0,9 x 10 -3 m 3 2 cairan infus dalam selang 1 x 10 -4 ms. Untuk melancarkan tugas Putri sebagai perawat , ia perlu mengetahui berapa lama waktu yang diperlukan untuk 1 botol cairan infus akan habis? Luas penampang, A = 1 cm 2 = 1 x 10 -4 m 2 Kecepatan aliran v = 1 x 10 -4 ms Ditanya: Waktu yang diperlukan untuk 1 botol cairan akan habis?  Tahap 2 Membuat Rencana Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini berkaitan dengan debit aliran fluida, maka kita dapat menggunakan rumus  Tahap 3 Melaksanakan Rencana Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat.  Tahap 4 Memeriksa Kembali Melakukan pemeriksaan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? 4 3 Jadi, 1 botol cairan infus akan habis dalam waktu 18000 s atau 5 jam. Artinya Putri harus mengganti botol cairan infus dalam 5 jam sekali. 2 3. Sebuah keran dengan jari-jari penampang 3,5 mm mengisi bak mandi dengan kecepatan laju aliran air sebesar 4 ms. Bak tersebut penuh dalam waktu 10 menit. Akibat terjadi pemadaman listrik, seorang anak yang ing in mandi harus mengisi bak mandi tersebut dengan ember yang volumenya 0,6 liter, maka berapa kali anak tersebut menuangkan air ke dalam bak dengan ember tersebut hingga bak penuh?  Tahap 1 Memahami Masalah Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri atau menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Diketahui: Tentukan volume bak sebagai volume total, V total , sebagai hasil kali jumlah menuangkan air, n, dengan volume ember V ember . Volume ember untuk mengisi bak, V ember = 0,6 liter = 6 x 10 -4 m 3 Jari-jari penampang keran, r = 3,5 mm = 3,5 x 10 -3 m Kecepatan laju aliran air, v = 4 ms Waktu yang dibutuhkan agar bak penuh, t = 10 menit = 600 s Ditanya: Berapa kali anak menuang air dengan ember n = ?  Tahap 2 Membuat Rencana Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: atau 2 4  Tahap 3 Melaksanakan Rencana Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Jadi banyaknya anak menuangkan air dengan ember adalah 154 kali.  Tahap 4 Memeriksa Kembali Melakukan peninjauan kembali apakah jawaban sudah benar dan masuk akal? Untuk memenuhi bak anak tersebut harus menuangkan air menggunakan ember sebanyak 154 kali 3 2 Keterangan : LEMBAR KERJA SISWA NAMA : NIS : KELOMPOK : KELAS : SEKOLAH : FLUIDA DINAMIS SMA KELAS XI Materi Pokok: Persamaan Bernoulli dan Teorema Torri- celli Pertemuan 2 ayakamal.1609gmail.com PETUNJUK PENGGUNAAN LKS 1. Bacalah do’a sebelum memulai pelajaran. 2. Bacalah dengan cermat standar kompetensi dan tujuan yang ingin dicapai pada LKS. 3. Pelajari dan pahami materi, rumus singkat, dan contoh soal yang ada di dalam LKS. 4. Setelah mempelajari dan memahami rumus singkat, kerjakan soal diskusi pada LKS ini dengan mengikuti aturan yang telah ditetapkan. 5. Aturan pengerjaan soal diskusi: a. Tahap 1 Memahami Masalah 1 Pahami soal dengan seksama dari setiap informasi yang diberikan. 2 Tuliskan apa yang diketahui dan apa yang ditanyakan dengan kata-kata sendiri b. Tahap 2 Membuat Rencana 1 Pada tahapan ini, hubungkan data dengan apa yang ditanyakan kemudian tuliskan rumus atau teorema yang sesuai dengan masalah tersebut. 2 Susun berbagai strategi penyelesaian masalah yang ada, tetapi jangan ragu- ragu untuk mencoba salah satu dari strategi yang digunakan untuk menyelesaikan soal yang dihadapi.Temukan persamaan atau teorema fisika yang sesuai dengan masalah tersebut. c. Tahap 3 Melaksanakan Rencana 1 Pada tahap ini, rumus atau teorema dan data yang telah diketahui ditulis lebih sistematis dan baku. 2 Selanjutnya, jalankan rencana yang telah dibuat kemudian hitung dengan teliti dan hati-hati. d. Tahap 4 Memeriksa Kembali 1 Pada tahap ini, soal yang telah dikerjakan dicek ulang kebenaran jawabannya, kemudian dipresentasikan dan didiskusikan antar kelompok. Jika masih terdapat kekeliruan, selanjutnya jawaban tersebut diperbaiki. 6. Nilai yang diperoleh ditulis pada tabel penilaian yang telah disediakan.

A. Materi Pokok

Persamaan Bernoulli dan Teorema Torricelli.

B. Kompetensi Dasar

Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

C. Tujuan Kegiatan

1. Siswa dapat menerapkan persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli, dalam kehidupan sehari-hari. 2. Siswa dapat menganalisis persamaan Bernoulli dan teorema Torricelli dalam kehidupan sehari-hari. D. Pelajari dan Pahami 1. Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli membahas mengenai hubungan antara kecepatan aliran fluida, ketinggian, dan tekanan dengan menggunakan konsep usaha dan energi. Persamaan Bernoulli dapat dirumuskan sebagai berikut:

2. Teorema Torricelli

LKS BERBASIS PROBLEM SOLVING PERTEMUAN 2 = tekanan fluida di titik 1 Pa, = tekanan fluida di titik 2 Pa, = ketinggian fluida di titik 1 m, = ketinggian fluida di titik 2 m, = kelajuan fluida di titik 1 ms, = kelajuan fluida di titik 2 ms, . = massa jenis fluida kgm 3 , dan = percepatan gravitasi ms 2 Perhatikan gambar berikut Gambar 2.1. Fluida mengalir di tangki yang bocor Menurut teorema Torricelli kelajuan fluida yang mengalir, seperti gambar 2.1 di atas adalah sama dengan kelajuan benda yang gerak jatuh bebas yang besar kecepatannya dapat dituliskan sebagai berikut: Jarak horizontal terjauh yang dapat dicapai zat cair diukur dari kaki tangki dapat dinyatakan: √ = kelajuan fluida ms, = percepatan gravitasi ms 2 , = jarak lubang di bawah permukaan fluida m. √ = jarak horizontal terjauh yang dapat dicapai fluida m, = ketinggian permukaan fluida di atas tanah m, dan = jarak lubang di bawah permukaan fluida m.

E. Rumus Pintar

Besaran Rumus Pintar Keterangan Persamaan Bernoulli = tekanan fluida di titik 1 Pa = tekanan fluida di titik 2 Pa = ketinggian fluida di titik 1 m = ketinggian fluida di titik 2 m = kelajuan fluida di titik 1 ms = kelajuan fluida di titik 2 ms . = massa jenis fluida kgm 3 = percepatan gravitasi ms 2 Teorema Torricelli √ √ = kelajuan fluida ms = percepatan gravitasi ms 2 = jarak di bawah permukaan fluida m = jarak horizontal terjauh m = ketinggian fluida di atas tanah m Tahap 1 Memahami Masalah Menguraikan masalah dengan kata-kata sendiri, kemudian menuliskannya dalam bentuk simbol, gambar atau diagram. Ketinggian menara air adalah 20 m dari posisi keran, jika lubang keran 1 cm. kita diminta menentukan kelajuan air dari keran dan besar debit air yang keluar dari keran tersebut. Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Diketahui: Ketinggian air 20 m dari posisi keran, h = 20 m Diameter keran, d = 1 cm, dengan demikian jari-jari keran, r = cm = 5 x 10 -3 m 3 Ditanya: a. Laju aliran air yang keluar dari keran, v = ? b. Debit air yang keluar dari keran, Q = ? CONTOH SOAL Penyelesaian Menara air dengan luas penampang sangat besar memiliki ketinggian 20 m dari posisi keran. Jika diameter lubang keran 1 cm, hitunglah: a. Laju air dari keran, b. Debit air yang keluar dari keran. SOAL DISKUSI √ √ √ Tahap 2 Membuat Rencana Menyusun strategi penyelesaian masalah dengan menuliskan persamaan, teorema, atau konsep fisika yang terkait. Jawab: Soal ini berkaitan dengan teorema Torricelli dan persamaan kontinuitas, maka kita dapat menggunakan persamaan berikut: √ Tahap 3 Melaksanakan Rencana Siap melakukan perhitungan dengan rencana yang telah dibuat. Laju air yang keluar dari keran adalah Sebelum mencari debit , maka terlebih dahulu dicaril luas permukaan keran Maka debit air yang keluar dari keran adalah: Tahap 4 memeriksa kembali Melakukan refleksi dan pengecekan ulang apakah jawaban yang diperoleh masuk akal? Dengan ketinggian menara air 20 m dari posisi keran didapat besar kelajuan aliaran air dari keran sebesar v = 20 ms dan debit air yang keluar sebesar .