Page 80 - E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING PADA MATERI FLUIDA STATIS KELAS XI FASE F

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

M
S
A
B
P R O B L E M B A S E D L E A R N I N G
PROBLEM 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:
k = 6πr ..........(3.10)
Dengan memasukkan nilai k tersebut ke dalam persamaan sebelumnya, diperoleh
persamaan 3.11.
..........(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 bola itu
akan bekerja gaya gesek dalam bentuk gaya gesekan yang arahnya berlawanan dengan
arah gerak bola tersebut”.
KECEPATAN TERMINAL
Perhatikan Gambar 3.7, sebuah bola jatuh bebas dalam fluida dalam bejana.
Gaya-gaya yang bekerja padanya adalah gaya berat w, gaya apung F dan gaya
a
gesek akibat viskositas F . Ketika bola dijatuhkan, bola bergerak dipercepat, tetapi
s
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.
..........(3.12)

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

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

F L U I D A S T A T I S 71 71
FLUIDA STATIS
A
M
S
e
K

n
u
untuk SMA Kelas XI Fase F
k
u
t
s
a
F
F

e

s
a
l
I
X