Tag: Sekolah Menengah

Rangkuman Materi dan Contoh Soal Fluida Statis
AhmadDahlan.NET – Fluida Statis adalah bidang kajian Mekanika Fludia yang membahas mengenai pengaruh gaya pada fluida dalam keadaan diam.

A. Rangkuman Materi Fluida Dinamis

Pada materi Fluida Statis terdapat tiga konsep yang akan dibahas yakni mengenai Hukum Archimedes, Hukum Pascal dan Tekanan Hidrostatis.

1. Hukum Archimedes

Hukum Archimedes berbicara seputar gaya apung yang dialami oleh sbeuah benda yang berada dalam fluida. Besar gaya apung dialami benda sama besarnya dengan volume zat cair yang dipindahkan.
```
F_a = \rho_f gV
```
dimana

F_a = Gaya Apung (N)
ρ_f = Masa jenis fluida (Kg/m³)
g = Percepatan Gravitasi (m/s²)
V = Volume Benda (m³)

Terapung, Melayang dan Tenggelam

Posisi sebuah benda pada saat berada dalam sebuah fluida bisa dalam tiga keadaan yakni terapung, melayan dan tenggelam. Hal ini dipengaruhi oleh massa jenis relatif terhadap massa jenis zat caair dan gaya apung dari benda. Syarat sebagai berikut :

Tenggelam
```
\rho_{benda}>\rho_{fluida}
```
dan
```
w_{benda}> F_{fluida}
```
Melayang
```
\rho_{benda}=\rho_{fluida}
```
dan
```
w_{benda}= F_{fluida}
```
Mengapung
```
\rho_{benda}<\rho_{fluida}
```
dan
```
w_{benda}= F_{fluida}
```
Perhatikan pada saat benda mengapung, benda dalam keadaan diam dipermukaan Fluida, sehingga berlaku hukum I Newton yakni
```
\Sigma F = 0
```
```
w_{benda}-F_{fluida}=0
```
dengan demikian gaya berat benda akan sama dengan gaya apung fluida. Pada umumnya pada benda mengapung hanya sebagian dari volume benda yang tenggelam.

2. Tekanan Hidrostatis

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang dialami oelh sebuah benda yang tercelup dalam sebuah dalam sebuah fluida. Besar tekanan ini sebanidng lurus dengan kedalaman benda tersebut tercelum dalam fluida.
```
P = \frac{F}{A}
```
Dimana F = ρgV dan V = Ah, maka
```
P = \rho gh
```
dimana :

P = Tekanan Hidristatis (N/m²)
h = Kedalaman (m)

3. Hukum Pascal

Hukum Pascal berbicara mengenai tekanan yang diberikan pada sebuah fluida pada ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama besarnya. Dengan demikian secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
```
P_1 = P_2
```
jika nilah P dimasukkan maka :
```
\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2}
```
B. Contoh Soal

Soal 1

Gaya Apung yang dialami oleh sebuah benda yang tercelup dalam sebuah fluida bergantung dari …
a. volume benda
b. massa benda
c. massa jenis benda
d. massa fluida
d. massa jenis fluida

Jawaban :

Menurut hukum Archimedes besar gaya apung yang dialami oleh sebuah benda yang tercelup sebanding lurus dengan Volume Fluida yang dipindahkan.

F ~ V

Volume ini berasal dari Volume benda yang tercelup dengan demikian jawaban adanya adalah

a. Volume Benda

Soal 2

Sebuah benda ditimbang diudara memiliki berat sebesar 25 N, jika benda tersebut dicelupkan ke dalam air beranya adalah 15 N. Maka massa jenis benda tersebut adalah … (asumsikan g = 10 m/s² dan ρ = 1000 kg/m³)
a. 1,5 x 10³ kg/m³
b. 2,5 x 10³ kg/m³
c. 3,5. x 10³ kg/m³
d. 4,5 x 10³ kg/m³
e. 5,5 x 10³ kg/m³

Jawaban :

Langkah pertama – Tentukan Gaya Archimedes untuk menentukan Volume Benda
```
F_a=w_u-w_a
```
```
F_a= 25 N- 15 N = 10 N
```
karena Fa = ρgV, maka
```
10 N = ρgV
```
```
10 N = (1000 \ kg/m^3) (10 \ m/s^2 )( V)
```
```
V= \frac{10 \ N}{(1000 \ kg/m^3) (10 \ m/s^2 )} = 0,001 m^3
```
Langkah Kedua – Tentukan massa benda dimana w = mg
```
25 \ N= m (10 \ m/s^2)
```
```
m = \frac{25 \ N}{10 \  m/s^2} = 2,5 \ kg
```
Langkah Ketiga – Tentukan massa jenis
```
\rho = \frac{m}{V}
```
```
\rho = \frac{2,5 \ kg}{0,001 \  m^3} = 2500 \ kg/m^3
```
Jawabannya adalah b.

Soal 3

Sebuah benda terapung di pemrukaan air dengan volume air yang tercelup ke dalam air sebesar 75%. Jika massa jenis air adalah 1 g/cm³, maka massa jenis benda adalah …
a. 1,75 gr/cm³
b. 1,00 gr/cm³
c. 0,75 gr/cm³
d. 0,50 gr/cm³
e. 0,25 gr/cm³

Solusi :

Ilustrasi benda terapung adalah :

Pada kondisi benda terapung, berlaku hukum Newton I dimana
```
\Sigma F = 0
```
```
w_{benda}-F_{fluida}=0
```
```
w_{benda}=F_{fluida}
```
Masukkan berat air dipindahkan oleh benda dan gaya apung
```
mg = \rho gV
```
massa air tidak lain adalah ρV, maka
```
ρ_{benda}gV_{benda \ tercelup}=\rho_{air}g(0,75V_{benda})
```
```
ρ_{benda}=ρ_{air}(0,75)
```
```
ρ_{benda} = 1 \ g/cm^3(0,75) = 0,75 \ g/cm^3
```
dengan demikian ρ benda = 0,75 g/cm³.
12 November 2021
Rangkuman Materi Gerak Lurus – Konsep, Rumus dan Persamaan
AhmadDahlan.NET – Gerak Lurus dalam Fisika di bagi ke dalam dua sub pembahasan yakni bergerak dengan kecepatan konstan (GLB) dan percepatan konstan (GLBB).

A. Gerak Satu Dimensi

Gerak didepskrikan dalam perpindahan (x), waktu (s), kecepatan (v) dan Percepatan (a). Kecepatan adalah perubahan posisi atau perpindahan terhadap waktu dan Percepatan adalah laju perubahan kecepatan terhadap satuan waktu.

Kecepatan rata-rata
```
\bar{v}=\frac{\Delta x}{\Delta t}
```
Percepatan rata-rata
```
\bar{a}=\frac{\Delta v}{\Delta t}
```
dimana :

x dalam m
t dalam s
v dalam m/s
a dalam m/s²

Gerak didefiniskan melalui hukum-hukum newton tentang gerak, jika penyebab geraknya diabaikan maka pembahasan ini masuk dalam bahasan Kinematika dengan persamaan gerak :

kecepatan pada saat t
```
v_t = v_0 + at
```
posisi pada saat t
```
s_t=v_ot+\frac{1}{2}at^2
```
dua persamaan ini dapat disubtitusikan sehingga bebas dari variable waktu dengan persamaan
```
v_{t}^{2} = v_{o}^{2}+2as
```
B. Persamaan Diferensial Dari Gerak

Dalam fungsi matematis, Kecepatan adalah turunan pertama dari jarak terhadap waktu.
```
v = \frac{ds}{dt}
```
dan
```
a = \frac{dv}{dt}=\frac{d^2s}{dt^2}
```
misalkan kita tinjau perubahan posisi dari posisi awal, maka :
```
s = \int_{0}^{t}vdt
```
a. kasus kecepatan konstan maka persamaan ini dapat disederhanan
```
s = v\int_{0}^{t}dt
```
b. kasus kecepatan tidak konstan (berubah beraturan), maka v diubah ke dalam bentuk :
```
s= \int_{0}^{t}(v_0+at)dt
```
Persamaan ini juga bis adituliskan dalam bentuk Polinomial :

Polinomial Posisi
```
s_t=s_0+o \frac{t^1}{1}+p \frac{t^2}{2}+q \frac{t^3}{6}+r \frac{t^4}{12}
```
dimana o tidak lain adalah v₀, sehingga :
```
s_t=s_0+v_0 t+p \frac{t^2}{2}+q \frac{t^3}{6}+r \frac{t^4}{12} = s_0+s = \int_{0}^{t}vdt
```
Polinomial Kecepatan
```
\frac{ds}{dt}=v_t=v_0+bt+c\frac{t^2}{2}+d\frac{t^3}{3} = v_0+\int_{0}^{t}adt
```
Polinomila Percepatan
```
\frac{d^2x}{dt^2}=a_t=bt^0+ct^1+dt^2
```
18 Maret 2021
Rancangan Praktikum Fisika SMA – Periode Bandul Matematis
AhmadDahlan.NET – Pendulum sederhana atau Bandul Matematis adalah sebuah sistem dimana sebuah benda yang dianggap sebagai benda titik digantungnya oleh seutas tali yang massanya dapat diabaikan relatif terhadap massa beban.

Sistem adalah sitem resonansi tunggal yang jika diberikan simpangan yang kecil maka Periode getaranya dapat diperkirakan dengan persamaan :
```
T = 2 \pi \sqrt{\frac{L}{g}}
```
Gerak pada Pendulum matematis dapat dihitung dengan persamaan getara harmonic sederhana dengan persamaan :
```
\theta = \theta_{maks}sin\sqrt{\frac{g}{L}}t
```
Persamaan ini analog dengan persamaan pada getaran Harmonic pada pegas :
```
y = Asin\sqrt{\frac{k}{m}}t
```
Pada pegas, massa beban tidak berpengaruh terhadpa besar periode dari GMS.

Rancangan Percobaan

A. Tujuan Percobaan
1. Menentukan hubungan antara panjang tali bandul dan periode getaran bandul
2. Menentukan besar percepatan gravitasi yang ada di daerah percobaan dengan metode Bandul Matematis.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah hubungan antara panjang tali bandul dan periode pada bandul.
2. Seberapa besarkan percepatan gravitasi yang ada di daerah percobaan dengan metode Bandul Matematis.
C. Hipotesis Percobaan
1. Terdapat hubungan berbanding akar kuadrat antara periode dan panjang tali
2. Besar percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/s².
D. Identifikasi Variabel Percobaan
1. Variable Kontrol : Jenis tali, massa beban (kg)
2. Variable Manipulasi : Panjang Tali (m)
3. Variable Respon : Periode Getaran (s)
E. Alat dan Bahan
1. Statif dan Dasar
2. Tali
3. Neraca 311
4. Meteran
5. Stop Watch
6. Beban Gantung
F. Langkah Percobaan
1. Timbanglah massa beban dengan neraca 311g, kemudian catat sebagai variable Kontrol
2. Susun dan gantungkan beban seperti pada gambar di atas dengan panjang tali sebesar 25 cm.
3. Berilah simpangan dengan sudut kecil 7^o dari titik normal, kemudian catat waktu yang dibutuhkan untuk membentuk 10 getaran.
4. Catat hasil pengamatan pada tabel pengamatan
5. Ulangi kegiatan 2 dengan menambahkan panjang tali 5 cm samapi mendapat 5 data yang berbeda.
G. Table Pengamatan

No Panjang Tali (m) Waktu (s) Periode (s)
1 25
2 30
3 35
4 40
5 45

H. Analisi Data

Data dapat dianalisis dengan persamaan :
```
T_n = 2 \pi \sqrt{\frac{L}{g}}
```
Tips dan Strategi
1. Gunakan tali ringan sehingga massa tali dapat diabaikan.
2. Gunakan massa beban yang besar sehingga massa tali semakin tidak berpengaruh.
18 Maret 2021
Daftar Rancangan Percobaan Mata Kuliah Praktikum Fisika Sekolah Menengah
1. Kelas Pendidikan A

Kelompok I

4.3 Merancang percobaan untuk menentukan resultan vektor sebidang (misalnya perpindahan) beserta presentasi hasil dan makna fisisnya – Kelas X

4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau
pembiasan pada cermin dan lensa – Kelas XI
1. Muhammad Alwi Asmar
2. Nurul Hikma S
3. Fajrianti Halik
4. Nurfadhilah
5. Tenri Allung
6. Faatimah Az Zahra Suyuti
Kelompok II

4.6 Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya tentang gerak melingkar, makna fisis dan pemanfaatannya – Kelas X

4.2 Melakukan percobaan berikut presentasi hasil percobaan kelistrikan (misalnya pengisian dan pengosongan kapasitor) dan manfaatnya dalam kehidupan sehari – Kelas XII
1. Jack Susanto
2. Mutiara
3. Nila Adivia Sari
4. Sitti Magfirah
5. Desti N
6. A. Gifran Nur Ihzah
Kelompok III

4.10 Menyajikan hasil pengujian penerapan hukum kekekalan momentum, misalnya bola jatuh bebas ke lantai dan roket sederhana – Kelas X

4.3 Melakukan percobaan tentang induksi magnetik dan gaya magnetik disekitar kawat berarus listrik berikut presentasi hasilnya – Kelas XII
1. Wa Ode Umul Mu’minin
2. Wafiq Firdausi Nuzulah
3. Rasriwani
4. Riska Amelia Syam
5. Oki Seno Paramban
6. Asviranti
Kelompok IV

4.2 Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan
berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya – Kelas XI

4.5 Mempresentasikan data hasil percobaan gerak parabola dan makna fisisnya – Kelas X
1. La Barito
2. Sulaeha Fina
3. Muhalladah
4. Sadlyawan Nur
5. Annisah
6. Yulita Vensi Benedikta
Kelompok V

4.5 Merancang dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan, terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil percobaan dan pemanfatannya – Kelas XI

4.7 Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiah – Kelas X
1. Hasriana
2. Sri Nengsih Adriani
3. Ainin Zahratun Nisa
4. Muhammad Yusuf Pratama
5. A.Islamti
6. Bs Elmha Istiqamah
Kelompok VI

4.8 Melakukan percobaan tentang salah satu karakteristik gelombang mekanik berikut presentasi hasilnya – Kelas XI

4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau
pembiasan pada cermin dan lensa – Kelas XI
1. Imanuel Iglesyas Rappun
2. Nur Sadikin
3. Hernasih Aulia Ramadhani
4. Burhanuddin
5. Siti Febyola Ramdhani Bustam
6. Muhammad Fitrah Syarif
2. Kelas Pendidikan B

Kelompok I

4.4 Menyajikan data dan grafik hasil percobaan gerak benda untuk menyelidiki karakteristik gerak lurus dengan kecepatan konstan (tetap) dan gerak lurus dengan percepatan konstan (tetap) berikut makna fisisnya – Kelas X

4.12 Mengajukan ide/gagasan penyelesaian masalah pemanasan global sehubungan dengan gejala dan dampaknya bagi kehidupan serta lingkungan – Kleas XI
1. MIFTAHUL JANNAH YUSUF
2. RAHMAWATI
3. GHOZIYAH SHAF
4. MUKRIMATUL KHAIRAH
5. NURFADILLAH R
Kelompok II

4.7 Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiah – Kelas X

4.4 Melakukan percobaan tentang induksi elektromagnetik berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari – Kelas XII
1. TENRI ABENG
2. WAODE RAHMIYANI
3. RENI ASTUTI
4. SULYATI
5. NUR MITASARI
Kelompok III

4.11 Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana
dan/atau getaran pegas berikut presentasi hasil percobaan serta makna fisisnya – Kelas X

4.9 Melakukan percobaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner, beserta presentasi hasil percobaan dan makna fisisnya – Kelas XI
1. SWEITANIA MEILA BRILIYANTI
2. BESSE NADIFA ZALZABILA T
3. MEGA FIRTA
4. NASMIRA
5. LENI SIRANTE
Kelompok IV

4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan
sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya – Kelas XI

4.8 Melakukan percobaan tentang salah satu karakteristik gelombang mekanik berikut presentasi hasilnya – Kelas XI
1. MAERCHY PUTERI LEBANG
2. AGSPIN EVA
3. WAHYU ADRIAN
4. MESRIYANTI ARROAN PAKANNA
5. NURSARITA
Kelompok V

4.6 Menyajikan karya yang berkaitan dengan teori kinetik gas dan makna fisisnya – Kelas XI

4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau
pembiasan pada cermin dan lensa – Kelas XI
1. SYAMSURIA SAID
2. RIRIN NOVIANTY
3. FARIDA NUR IQWANI HAMZAH
4. SITTI MAGFIRAH RAMADHANA
5. KHAERUNNISA
Kelompok VI

4.9 Melakukan percobaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner, beserta presentasi hasil percobaan dan makna fisisnya Kelas XI

4.5 Mempresentasikan data hasil percobaan gerak parabola dan makna fisisnya – Kelas X
1. AKMAL HIDAYAH
2. ADE IHSAPUTRI ABU
3. NURUL ULFIAH
4. EDWARD AGUSTIN DATUAN
5. FADILAH AFIFAH
3. Kelas ICP

Kelompok I

4.5 Mempresentasikan data hasil percobaan gerak parabola dan makna fisisnya – Kelas X

4.1 Melakukan percobaan prinsip kerja rangkaian listrik searah (DC) dengan metode ilmiah berikut presentasi hasil percobaan – Kelas XII
1. IMAM RAMADHAN
2. HASLINDAH ALIMUDDIN
3. IRENIA
4. FAJRIANI
Kelompok II

4.9 Menerapkan metode ilmiah untuk mengajukan gagasan penyelesaian masalah gerak dalam kehidupan sehari-hari, yang berkaitan dengan konsep energi, usaha (kerja) dan hukum kekekalan energi – Kelas X

4.5 Mempresentasikan prinsip kerja penerapan rangkaian arus bolakbalik (AC) dalam kehidupan sehari-hari – Kelas XII
1. HASRIANA
2. MUHAMMAD RASIKH ILMI
3. KHAIRUNNISA RAMADHANI ADAM
4. DIAN ISLAMIATI
5. MEGA SELFI
Kelompok III

4.1 Membuat karya yang menerapkan konsep titik berat dan kesetimbangan benda tegar – Kelas XI

4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau
pembiasan pada cermin dan lensa – Kelas XI
1. FIRNANDA BASTIAN
2. MUH. RAFIK HASAN
3. AYU SAFITRI
4. NURFADHILAH
5. AYU SWASTI DAYUNI SAMAOLE
Kelompok IV

4.4 Membuat dan menguji proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida – Kelas XI

4.8 Melakukan percobaan tentang salah satu karakteristik gelombang mekanik berikut presentasi hasilnya – Kelas XI
1. TEGUH WIBAWA PASARAI
2. AFDAL SANJAYA
3. ZAINUDDIN
4. YULPRISTA PUTRI
Kelompok V

4.7 Membuat karya/model penerapan hukum I dan II Termodinamika berikut presentasi makna fisisnya – Kelas XI

4.7 Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiah – Kelas X
1. VALENRYA RESTU WULANDARI
2. NURHAIDA SAIYE
3. FRISKA YORES TOLAN
4. WULANDARI NURUL FITRAH
Kelompok VI

4.10 Melakukan percobaan tentang gelombang bunyi dan/atau
cahaya, berikut presentasi hasil percobaan dan makna fisisnya misalnya sonometer, dan kisi difraksi – Kelas XI

4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan
sifat-sifat fluida statik, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya – Kelas XI
1. ASIAH BALQIS
2. NUR AKHYAR BASRI
3. RIZHA MAWARNI REKEN
4. TRIANA MUSRYANI
5. SHELY RIZKY APRILIA
15 Februari 2021