Page 81 - E-Modul Fisika Materi Fluida Statis Berbasis PBL

E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA
E
B
BERBASIS MODEL PEMBELAJARAN ERBASIS MODEL PEMBELAJARAN
P
PROBLEM BASED LEARNINGROBLEM BASED LEARNING

Koefisien k bergantung pada bentuk geometris benda, untuk benda yang
memiliki bentuk geometris berupa bola dengan jari-jari r, dari perhitungan
matematis diperoleh nilai berikut.

k = 6πr ..........(3.10)

Dengan memasukkan nilai k tersebut ke dalam persamaan. sebelumnya, diperoleh
persamaan 3.11 berikut.

..........(3.11)

Keterangan:
F = Gaya Stokes/gaya gesek (N)
s
η = Koefisien viskositas (Pa.s)
π = 3,14 atau 22/7
r = Jari-jari bola (m)
v = Kecepatan terminal (m/s)
t
Persamaan di atas pertama kali dinyatakan oleh Sir George Stokes pada Tahun
1845 sehingga persamaan tersebut dikenal sebagai hukum Stokes. Bunyi hukum
Stokes yaitu: “Bila sebuah bola bergerak dalam suatu fluida yang diam, maka

terhadap bola itu akan bekerja gaya gesek dalam bentuk gaya gesekan yang arahnya
berlawanan dengan arah gerak bola tersebut”.
KECEPATAN TERMINAL

Perhatikan Gambar 3.7 di atas, sebuah bola jatuh bebas dalam fluida dalam
bejana. Gaya-gaya yang bekerja padanya adalah gaya berat w, gaya apung F dan
a
gaya gesek akibat viskositas F . Ketika bola dijatuhkan, bola bergerak dipercepat,
s
tetapi beberapa saat kemudian kecepatannya menurun akibat adanya gesekan.
Gaya berat yang menarik bola ke bawah besarnya tetap karena nilai g tetap.
Akibatnya pada suatu saat bola mencapai keadaan setimbang sehingga bola
bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan bola yang tetap pada keadaan
setimbang itu disebut kecepatan terminal.
Pada kecepatan terminal, resultan gaya yang bekerja pada bola sama dengan
nol. Secara sistematis besar kecepatan terminal dapat ditentukan berdasarkan

persamaan 3.12 berikut.
..........(3.12)

..........(3.13)

..........(3.14)

F 73 73
FLUIDA STATISLUIDA STATIS
untuk SMA Kelas XI Fase Fntuk SMA Kelas XI Fase F
u