Ilmu Pengetahuan Alam | Pada kesempatan kali ini admin akan membagikan materi seputar fluida atau tekanan pada zat dan penerapannya dalam mata pelajaran IPA kelas delapan revisi. Semoga apa yang admin bagikan kali ini dapat membantu anak didik dalam mencari referensi tentang fluida atau tekanan pada zat dan penerapannya dalam mata pelajaran IPA kelas delapan.
Gambar: freepik.com
A. Tekanan Hidrostatik
Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kita ingat bahwa wujud zat ada tiga yaitu padat, cair dan gas. Zat yang tergolong fluida adalah cair dan gas. Zat cair dan gas memilii massa sehingga memiliki berat dan pada saat berada di suatu tempat yang memiliki luas tertentu dapat menghasilkan tekanan. Tekanan Hidrostatik adalah tekanan dalam zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri.
Dengan
Ph = tekanan zat cair (M/m²)
𝛒 = massa jenis zat cair (kh/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²) dan
h = kedalaman zat cair (m)
B. Bejana Berhubungan
Jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sama, dalam keadaan setimbang permukaan zat cair dalam bejana-bejana terletak kpada satu bidang datar.
Hukum tersebut tidak berlaku bila:
- Tekanan di atas bejana tidak sama
- Diisi dua atau lebih macam zat cair
- Digoyang-goyangkan
- Salah satu bejana merupakan pipa kapiler
Gaya yang bekerja pada suatu zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar. Dengan
F2 = gaya yang bekerja pada penghisap 2 (N)
A1 = luas penampang penghisap I (m²) dan
A2 = luas penampang penghisap II (m²)
Alat – alat yang bekerja berdasarkan hokum Pascal:
- Dongkrak hidrolik
- Mesin pengangkat mobil hidrolik
- Kempa hidrolik
- Elevator hidrolik
- Rem hidrolik
C. Hukum Archimedes
Suatu benda yang dicelupkan ke zat cair akan mendapat gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan benda tersebut.
V = volume zat cair yang dipindahkan atau volume benda yang tercelup
𝛒 = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = konstanta gravitasi (m/s2)
1. Tenggelam, Terapung, Melayang
- Tenggelam, massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair
- Terapung, massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair
- Melayang, massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair
2. Penggunaan prinsip Archimedes
- Kapal Laut
- Galangan Kapal
- Hidrometer
- Jambatan Ponton
D. Ketinggian Tempat dan Tekanan Udara
Semakin tinggi suatu tempat semakin rendah tekanan udara di tempat itu.
Barometer adalah alat untuk mengukurtekanan atmosfer. Penunjukkan besar tekanan atmosfer oleh barometer disebut sikap barometer Barometer raksa ➜ tinggi permukaan raksa. Tinggi raksa pada permukaan laut adalah 76 cm, sehingga tekanan 1 atm adalah 76 cmHg. Pengurangan 1 cmHg dari kenaikan 100 m. Barometer aneroid ➜ kotak hampa udara yang penampangnya berbentuk lingkaran. Jika tekanan bertambah kotak melengkung ke dalam.
2. Manometer
Manometer adalah alat untuk mengkur tekanan gas pada ruang tertutup. Raksa terbuka ➜ 1 atm Raksa tertutup ➜ di atas 1 atm Logam ➜ tekanan sangat tinggi. Contohnya adalah manometer Schaffer-Budenberg, Bourdon, pegas.
Kota Ambarawa berada pada ketinggian 500 m dari permukaan laut. Berapa tekanan udara di kota tersebut?
Jawab:
E. Hukum Boyle
Hukum boyle menyatakan bahwa hasil kali antara tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah tetap, asalkan suhunya tetap.
P1 = tekanan gas mula-mula (atm atau cmHg)
p2 = tekanan setelah diubah (atm atau cmHg)
V1 = volume gas mula-mula (m3 atau cm3)
V2 = volume gas setelah diubah (m3 atau cm3
C = konstanta (tetapan)
Hukum Boyle berlaku jika
- Suhu tetap, tetapi tekanan dan volum berubah
- Massa gas tetap, tidak ada kebocoran gas
- Gas tidak jenuh
- Tidak terjadi reaksi kimia di dalam ruangan
Alat yang menggunakan prinsip kerja hukum Boyle diantaranya:
- Manometer tertutup, Manometer tertutup bekerja berdasarkan hukum Boyle dan hukum pertama hidrostatik
- Pompa Udara, Pompa tekan udara Pompa isap udara Pompa air Pompa isap Pompa tekan Pipet tetes Alat suntik
F. Tekanan Zat Cair dalam Tubuh Manusia
1. Osmosis dan Tekanan osmotik
Difusi suatu pelarut melalui membran semi permeabel, di mana zat terlarut tidak terbawa. Encer ➜ pekat.
2. Osmosis dalam Tubuh Manusia
Laju keluar molekul air yang keluar masuk sel harus tepat sama (isotonik).
Osmosis pada sel tubuh
3. Tekanan pada Zat Cair Mengalir
Penggunaan prinsip tekanan hidrostatis pada infus
4. Tekanan dan Aliran dalam Tubuh
Air mengalir dari tekanan yang lebih tinggi ke yang lebih rendah (dari aorta ke tekanan yang lebih rendah di tubuh). Tekanan dipengaruhi kekentalan (viskositas) dan diameter pembuluh darah.
G. Interaksi Darah dengan Paru-Paru
Pertukaran gas di paru-paru melalui dua proses: Membawa darah ke jaringan kapiler paru-paru (perfusi) Membawa udara ke permukaan alveolus (ventilasi) O₂ dan CO₂ dipindahkan ke dalam dan ke luar darah melalui difusi.
H. Kerja Jantung
Pada setiap periode kedua ventrikel jantung memompa darah sama banyak. Tekanan di kedua pompa jantung tidak sama. Pada sistem pulmonal (paru-paru) lebih rendah dibandingkan sistemik (tubuh).
I. Transportasi Air dan Garam Mineral pada Tumbuhan
Air dan garam mineral dari tanah masuk ke epidermis akar dengan cara difusi dan osmosis Air dari akar dapat mencapai batang hingga daun karena adanya kapilaritas