Teknologi Penerapan Tekanan pada Zat
Tekanan pada zat padat (P = F/A), tekanan zat cair (hidrostatis, hukum Pascal, hukum Archimedes), tekanan zat gas (hukum Boyle, tekanan udara). Aplikasi: pompa hidrolik, kapal selam, alat ukur tekanan.
Tujuan Pembelajaran (1)
- I11Mengidentifikasi kasus-kasus terkait konsep tekanan di dalam kehidupan sehari-hari.
- Menyimpulkan konsep tekanan pada zat padat, cair, dan gas berdasarkan hasil identifikasi berbagai kasus terkait.
- Menerapkan konsep tekanan dalam merancang alat peraga kapal selam.
- Menganalisis penerapan konsep tekanan dalam berbagai fenomena dalam kehidupan sehari-hari.
Cara Kerja Barometer Torricelli — Tekanan Udara
Eksperimen Torricelli (1643) yang membuktikan adanya tekanan udara. Tabung kaca panjang diisi penuh air raksa lalu dibalik di atas bejana berisi air raksa. Air raksa di tabung turun sebagian, menyisakan ruang hampa di bagian atas (vakum Torricelli). Tinggi kolom yang tersisa = ukuran tekanan udara di tempat itu (76 cm di permukaan laut). Geser ketinggian dari laut sampai puncak Everest, lihat bagaimana kolom air raksa menyusut. Toggle label dan rumus untuk pembelajaran step-by-step. Konversi tekanan: cm Hg, mm Hg, kPa, Pa, atm.
Ember Berlubang — Tekanan Hidrostatis
Simulasi klasik tabung berisi air dengan 3 lubang di ketinggian berbeda (atas, tengah, bawah). Geser tinggi air, lalu amati pancaran air keluar dari tiap lubang. Dua mode pembelajaran: (1) Mode Kecepatan Semburan — bandingkan kecepatan keluar pada waktu yang sama, lubang bawah selalu paling kuat karena tekanan paling besar; (2) Mode Lintasan ke Tanah — lintasan diikuti sampai menyentuh lantai, ternyata 'semburan paling kuat' tidak selalu sama dengan 'jangkauan terjauh' karena waktu jatuh juga ikut menentukan. Konsep utama: tekanan hidrostatis P = ρ·g·h dan kecepatan Torricelli v = √(2gh).
Gaya Apung — Hukum Archimedes Interaktif
Simulasi interaktif Hukum Archimedes: pilih benda (gabus, kayu, es, plastik, aluminium, besi, emas) dan fluida (minyak, air tawar, air laut, sirup, raksa), lalu lihat apa yang terjadi. Visualisasi SVG dengan animasi smooth: benda terapung dengan fraksi tercelup tepat sesuai rasio massa jenis, melayang di tengah, atau tenggelam ke dasar. Panel rumus pakai KaTeX (Fa = ρ·V·g, W = m·g) dan tiga keadaan (terapung/melayang/tenggelam). Mode custom: atur massa jenis benda sendiri (100–20.000 kg/m³) untuk eksplorasi bebas. Slider volume benda 100–5.000 cm³.