Disusun Oleh Ricky Azrofi Samara, S.Pd PPG Dalam Jabatan Kategori 2 Tahun 2022 UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA BAHAN AJAR ASAS KONTINUITAS 1

PETA KONSEP FLUIDA 2 FLUIDA FLUIDA STATIS FLUIDA DINAMIS TEKANAN HIDROSTATIS HUKUM PASCAL HUKUM ARCHIMEDES TEGANGAN PERMUKAAN DEBIT AIR PERSAMAAN KONTINUITAS TERAPUNG MELAYANG TENGGELAM Dikelompokkan Menjadi Terbagi Menjadi Terbagi Menjadi

ASAS KONTINUITAS Melalui proses pembelajaran materi Tekanan Hidrostatis dan Hukum Pascal dengan menggunakan Model Pembelajaran Problem Based Learning, peserta didik diharapkan jujur dan teliti dalam Menerapkan hukum-hukum fluida dalam kehidupan sehari-hari. Peserta didik juga diharapkan teliti dan percaya diri, mampu bergotong royong, serta tanggung jawab dalam Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat fluida, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya PENDAHULUAN Setelah sebelumnya kita membahas mengenai debit air, pada pembahasan kali ini kita akan mempelajari bagaimana laju aliran air yang mengalir pada penampang yang berbeda. Mengapa laju aliran air bisa berbeda jika pipa memiliki diameter yang berbeda? Mari kita selidiki lebih jauh dengan mempelajari bahan ajar berikut ini. Ayo Belajar Jika suatu fluida mengalir dengan aliran tunak, maka massa fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa haruslah sama dengan massa fluida yang keluar dari ujung pipa yang lain selama selang waktu yang sama. Hal ini berlaku karena pada aliran tunak tidak ada fluida yang dapat meninggalkan pipa melalui dinding-dinding pipa (garis arus yang tidak berpotongan). MASALAH A. Konsep Asas Kontinuitas Gambar 1.1 Fluida yang Mengalir pada suatu Pipa “Pernahkah kalian melihat dan mengamati bagaimana aliran air pada pipa penyemprot pemadam kebakaran? Apa yang membedakan air yang keluar dari pipa pemadam kebakaran dibandingkan dengan air yang keluar dari pipa biasa? Bagaimana hal tersebut bisa terjadi?” 3

4 Azas kontinuitas adalah ketentuan yang menyatakan bahwa untuk fluida yang tak termampatkan dan mengalir dalam keadaan tunak (tidak bergantung pada waktu), maka laju aliran volume di setiap titik fluida tersebut adalah sama Gambar 1.2 Ilustrasi Asas Kontinuitas Contoh Soal Asas Kontinuitas Sebuah pipa dengan luas penampang 600 cm2 dipasang keran pada ujungnya dengan jari jari keran 3 cm Jika besar kecepatan aliran air dalam pipa 0,5 m/s, maka dalam waktu 5 menit , berapakah volume air yang keluar dari keran ? Sebagai contoh, saat air keran mengisi bak mandi, air mengalir dari pipa besar menuju mulut keran yang lebih kecil. Terdapat perbedaan luas antara mulut kran dengan pipa, sehingga kecepatan aliran air pun berbeda. Namun, debit air yang mengalir tetap sama. Itulah yang dinamakan asas kontinuitas. Kecepatan aliran fluida ketika melewati penampang 1 tentunya akan berbeda dengan ketika fluida tersebut melewati penampang 2. Hal ini karena luas penampang 1 lebih besar daripada luas penampang 2. Secara matematis, hubungan antara kecepatan fluida di luas penampang 1 dan di luas penampang 2 dinyatakan sebagai berikut : Q1 = Q2 A1 v1 = A2 v2 Q1 =Debit fluida di luas penampang 1 (m3 /s) Q2 =Debit fluida di luas penampang 2 (m3 /s) A1 =Luas penampang 1 (m2 ) A2 =Luas penampang 2 (m2 ) v1 =Kecepatan fluida di luas penampang 1 (m/s) v2 =Kecepatan fluida di luas penampang 2 (m/s) Dik : A1 = 600 cm2 = 0,06 m2 v1 = 0,5 m/s r2 = 3 cm = 0,03 m t = 5 menit = 300 s JAWABAN

Contoh Soal Asas Kontinuitas 5 Penyelesaian Diketahui: A1 = 200 mm2 = 2.10-4m2 A2 = 100mm2 = 10-4m2 v1 = 2 m/s ditanyakan v2 = …. ? Air mengalir melalui pipa mendatar dengan luas penampang pada masing-masing ujungnya 200mm2 dan 100mm2 . Bila air mengalir dari panampang besar dengan. Kecepatan adalah 2 m/s, maka kecepatan air pada penampang kecil adalah B. Perbandingan Kecepatan Fluida dengan Luas Untuk menambah pemahamanmu mengenai asas kontinuitas dan besaran-besarannya. Mari ikuti kegiatan berikut dengan scan QR Code yang sudah disediakan di samping tulisan ini. Diskusikan dengan kelompok masing-masing yang telah dibagikan oleh guru. Ayo Melakukan Percobaan Virtual!!! Lembar Kerja Peserta Didik Penyelesaian: Q1 = Q2 A1 v1 = A2V2 v2 = A1 v1 /A2 = 2.10-4.2/10-4 = 4m/s Persamaan kontinuitas yang dinyatakan oleh persamaan kontinuitas dapat diubah ke bentuk: A1 v1 = A2 v2 Pernyataan di atas menyatakan bahwa jika penampang A lebih besar, kelajuan fluida di titik itu lebih kecil. Misalnya, jika A2 = 3A1 , maka v2 = 1/4 v1 . Pernyataan di atas menyatakan bahwa jika penampang A lebih besar, kelajuan fluida di titik itu lebih kecil. Aplikasi persamaan kontinuitas dalam keseharian terlihat saat anda menyemprot taman dengan menggunakan selang, anda akan memperkecil luas penampang selang dengan jari anda, dan air tersemprot keluar dengan kelajuan yang besar. C. Penerapan Persamaan Kontinuitas

Evaluasi Pemahaman Jawablah beberapa pertanyaan berikut ini pada buku latihan Refleksi Diri Setelah Kalian mempelajari materi yang disajikan. Peranan, manfaat, atau pembelajaran apa yang dapat diambil? Tuliskan pada buku latihan kalian. 6 1.Dua buah paralon dengan ukuran berbeda dihubungkan untuk menghasilkan kecepatan aliran yang lebih besar pada bagian kedua. Maka susunan paralon yang benar adalah ... A. Paralon bagian pertama lebih kecil dari paralon bagian kedua B. Paralon bagian pertama lebih besar dari paralon bagian kedua. C. Kedua paralon sama besar tapi dihubungkan dengan paralon yang lebih kecil diantara keduanya D. Paralon kedua lebih besar dari paralon yang pertama E. Kedua paralon sama besar tetapi dihubungkan dengan keran 2. Perhatikan pernyataan di bawah ini: 1. Penyemprot air pada pencucian motor 2. Tandon dipasang di tempat yang lebih tinggi 3. Gaya angkat sayap pesawat terbang 4. Penyempitan pembuluh darah Yang tidak termasuk dalam penerapan asas kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari.. A. 1, 2 dan 3. B. 2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 4 saja E. Semua benar 3. Suatu zat cair dialirkan melalui pipa seperti pada gambar berikut. Jika luas penampang A1 = 10 cm3 , A2 = 4 cm2 , laju zat cair pada penampang yang kecil adalah 4 m/s, maka laju zat cair pada penampang besar adalah… A. 0,5 m/s D. 2 m/s B. 10 m/s E. 2,4 m/s C. 1,6 m/s.

7 A. 10 m/s. B. 20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s E.50 m/s 4. Aliran air pada saat melalui pipa dengan luas permukaan penampang 2 cm2 adalah 30 m/s. Berapakah kelajuan aliran air pada saat melalui pipa dengan luas penampang 6 cm2 ? 5. Jika diameter penampang besar 8A dan diameter penampang kecil adalah 2A serta kelajuannya 16 m/s. Maka kecepatan aliran fluida pada pipa besar adalah .... 6. Jika luas penampang A1 = 10 cm2 , A2 = 4 cm 2 , dan laju zat cair v2 = 4 m/s, maka besar v1 adalah... 7. Perhatikan gambar, apabila luas penampang pipa A sama dengan luas penampang pipa C, maka urutan kelajuan fluida yang benar adalah... A. VB > VA = VC > VD. B. VB < VA = VC < VD C. VA = VC > VB > VD D. VA < VC < VB < VD E. VA < VC < VB < VD A. 1 m/s. B. 4 m/s C. 8 m/s D. 16 m/s E.20 m/s A. 2,4 m/s B. 2,0 m/s C. 1,6 m/s. D. 1,0 m/s E. 0,5 m/s

8 A. 1,2 dan 3. B. 2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 4 saja E. Semua benar 8. Perhatikan pernyataan di bawah ini: 1. Penyemprot air pada pencucian motor 2. Tandon dipasang di tempat yang lebih tinggi 3. Gaya angkat sayap pesawat terbang 4. Penyempitan pembuluh darah Yang tidak termasuk dalam penerapan asas kontinuitas dalam kehidupan sehari-hari.. 9. Gustin menyiram bunga menggunakan selang dengan luas penampang A dan dihasilkan kecepatan aliran air sebesar v. Supaya kecepatan aliran air menjadi 4v, maka Gustin harus mengganti selangnya dengan selang dengan luas penampang? 10. Salah satu kegunaan pada selang air adalah untuk menyiram tanaman. Luas penampang pada selang yang terbuka penuh adalah 20 cm2 menghasilkan kecepatan aliran air sebesar 10 m/s kemudian ujung selang ditutupi sebagian dengan jari sehingga luas penampang yang terbuka berkurang menjadi 5 cm2 . Kecepatan air saat selang tersebut tertutup sebagian dengan jari adalah… A. 0,32 m/s B. 0,34 m/s C. 0,36 m/s D. 0,38 m/s E. 0,40 m/s A. 2A B. 4A C. ½ A D. ¼ A. E. 1A

9 DAFTAR PUSTAKA Foster, Bob. 2006. 1001 Soal dan Pembahasan Fisika. Jakarta: Erlangga. Giancoli. 2001. Fisika jilid 1,2 (terjemahan). Jakarta: Erlangga. Gonick, Larry and Art Huffman. 2002.Kartun Fisika (Terjemahan). Jakarta: Gramedia. Halliday & Resnick. 1991. Fisika 1,2 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. Hudson Tiner, John. 2005. 100 Ilmuwan (Terjemah). Batam: karisma Publishing group. Isaac, Alan (editor). 1990. Kamus Lengkap Fisika (Terjemah). Jakarta: Erlangga Ketut, Lasmi. 2004. Bimbingan Pemantapan Fisika. Bandung: Yrama Widya Pujianto,dkk.2016.Buku Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Klaten: Intan Pariwara Purwoko. Fendi.2009 . Physics 2 . Jakarta : Yudhistira Reuben M. Olson Dasar-dasar mekanika fluida teknik. Jakarta: Gramedia Sears Zemansky. 1994. Fisika untuk Universitas. Jakarta : Bina Cipta Serway Jewett. Fisika untuk Sain dan teknik. Jakarta: Salemba Teknika Supiyanto.2006. FISIKA untuk SMA kelas XI. Jakarta: Phibeta.