199
Fluida
Kegiatan 7.1
p
total
= p + p
h
Keterangan: p
h
: tekanan yang dialami zat cairtekanan hidrostastis Pa p
: tekanan udara luar H
: massa jenis zat cair kgm
3
g : percepatan gravitasi bumi ms
2
h : kedalamantinggi titik ukur dari permukaan m
Rancanglah sebuah percobaan singkat yang dapat membuktikan bahwa tekanan udara berbeda pada tiap ketinggian tertentu. Anda
dapat menggunakan barang bekas di sekitar seperti ember bekas atau tong bekas. Mintalah kepada guru Anda agar menunjuk salah
satu siswa untuk mendemonstrasikan rancangan percobaannya. Buatlah kesimpulan setelah kegiatan demonstrasi selesai
Suatu tempat di dasar danau memiliki kedalaman 20 m. Diketahui massa jenis air danau 1 gcm
2
, percepatan gravitasi g = 10 ms
2
, dan tekanan di atas permukaan air sebesar 1 atm. Hitunglah
tekanan hidrostatika dan tekanan total di tempat tersebut Diketahui : a. h
= 20 m b.
H = 1 gcm
3
= 1.000 kgm
3
c. g = 10 ms
2
d. p = 1 atm = 1,013 × 10
5
pa Ditanyakan : a.
h
p
= ... ? b. P
total
= ... ? Jawab:
a. Tekanan hidrosatika
h
p
= g h
H = 1.000 × 10 × 20
= 200.000 Pa = 2 × 10
5
Pa b. Tekanan total
p
ttl
= p +
h
p
= 1,013 × 10
5
+ 2 × 10
5
= 3,013 × 10
5
Pa
Contoh 7.2
200
Fisika SMAMA Kelas XI
Kegiatan 7.2
2. Hukum Archimedes
Pernahkah Anda menimba air dari sumur? Apa yang Anda rasakan saat menimba? Timba terasa ringan saat ember masih di dalam air dan
terasa lebih berat ketika muncul ke permukaan air. Hal ini menunjukkan bahwa berat benda dalam air lebih ringan daripada di udara. Hal ini
disebabkan oleh adanya gaya ke atas dari air yang mengurangi berat ember. Gaya ke atas dalam zat cair disebut dengan gaya Archimedes.Untuk
lebih memahami gaya ke atas dalam zat cair, lakukan kegiatan berikut
Hukum Archimedes A. Tujuan
Anda dapat memahami gaya ke atas dalam zat cair.
B. Alat dan Bahan
1. Neraca pegas 2.
Tiga buah balok 3.
Gelas berpancur 4.
Gelas ukur
C. Langkah Kerja
1 Isilah gelas berpancur dengan air sampai permukaan air
tepat berada di bibir bawah lubang pancur 2.
Letakkan gelas ukur di bawah pancuran 3.
Timbanglah berat balok di udara w
u
, kemudian timbanglah berat balok di air w
a
dengan menggunakan neraca pegas, dan catatlah hasilnya pada tabel berikut yang telah Anda
salin di dalam buku tugas
Neraca pegas
Balok Air
Gelas berpancuran
Pancuran Gelas ukur
201
Fluida
Tabel Hasil Pengamatan
4. Timbanglah massa air yang tumpah m
c
, kemudian kalikan dengan percepatan gravitasi
5. Ulangilah langkah 3 dan 4 dengan menambah jumlah balok
6. Tulislah kesimpulan Anda dalam buku tugas
Berdasarkan tabel hasil percobaan pada Kegiatan 7.2, terlihat bahwa besarnya gaya ke atas sebanding dengan berat air yang ditumpahkan oleh
balok. Artinya, suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat
zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Peryataan ini dikenal sebagai hukum Archimedes. Secara matematis hukum archimedes dapat dirumuskan
sebagai berikut. w
u
– w
a
= w
c
F
a
= w
c
F
a
= m
c
× g F
a
=
U
c
× V
c
× g Keterangan:
F
a
: gaya Archimedes w
u
: berat balok di udara w
a
: berat balok di dalam zat cair w
c
: berat zat cair yang ditumpahkan N m
c
: massa zat cair yang ditumpahkan kg U
c
: massa jenis zat cair kgm
3
V
c
: volume benda yang tercelup m
3
g : percepatan gravitasi bumi ms
2
Balok Gaya ke Atas
F
a
= w
u
– w
a
Berat Air yang Dipindahkan w
c
= m
c
× g
1 buah 2 buah
3 buah ...
... ...
... ...
...
