Page 49 - E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI FLUIDA STATIS KELAS XI FASE F

E
P
L
E
B
M
U
-
E
E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA
D
O
M
S
I
F
A
K
I
N
J
A
L
A
R
A
S
I
S
O
M

E
B
BERBASIS MODEL
A
B
R
D
L
E

I
M
N
E
L
O
R
P
N
G
B
E
E
D

L
S

R
B
A
A
PROBLEM BASED LEARNING
Kita dapat menurunkan prinsip Archimedes berdasarkan hukum I Newton
dengan memperhatikan gaya-gaya yang bekerja pada suatu bagian zat cair dan
mencatat bahwa dalam keseimbangan statik, resultan gaya harus nol. Kita tinjau
sebuah benda berbentuk silinder dengan tinggi h dan luas A tercelup ke dalam zat
cair yang massa jenisnya ρ (Gambar 2.8). Fluida melakukan tekanan hidrostatis
sebesar p = ρ₁ g h₁ pada bagian atas silinder.
Gaya yang berhubungan dengan tekanan
ini F₁ = p₁ A = ρ g h₁ A berarah ke bawah.
f
Dengan cara yang sama, fluida melakukan
tekanan hidrostatis F₂ = p₂ A₂ = ρ g h₂ A
f
dengan arah ke atas. Resultan gaya ini
adalah gaya apung F . a
.......(2.4)
Karena F₂ >F₁ , maka:
.......(2.5) Gambar 2.8 Gaya apung benda pada
fluida (Susianto, 2019)
.......(2.6)
Karena h₂ - h₁ = h, maka:
Karena Ah = V adalah volume silinder yang tercelup
bf
.......(2.7)
dalam fluida, maka:
.......(2.8)
Perhatikan, ρ V = m adalah massa fluida yang dipindahkan yang dipindahkan
f bf f
oleh benda. Jadi, gaya apung F yang dikerjakan fluida pada benda (silinder) sama
dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda (silinder). Pernyataan tersebut
berlaku untuk sembarang bentuk benda dan telah dinyatakan sebelumnya sebagai
hukum Archimedes. Jadi, gaya apung dapat dirumuskan sebagai berikut.
.......(2.9) Karena w = mg, maka: .......(2.10)
Apabila kasusnya pada benda yang dicelupkan dalam air maka berlaku
persamaan 2.11.
.......(2.11)
FLUIDA STATIS
F L U I D A S T A T I S 40 40
untuk SMA Kelas XI Fase F

t
u
n
k
u
a
s
F

e
F
e
K

a
s
l
S
M
A
I

X