Beberapa waktu yang lalu ada murid yang ngasih pertanyaan yang menarik. Pertanyaannya gini:





Gue juga nggak tau sih kenapa harus Superman. Kalau Superman-nya diganti jadi Gatot Kaca, Son Goku, atau Powerpuff Girls juga boleh kok Yang akan kita bahas di sini bukan superhero-nya. Tapi lebih ke konsep Fisika dari sedotan, terutama yang terkait sama Tekanan Fluida.

Sebelum kita jawab pertanyaan itu, kita harus tau dulu nih, apa sih yang bikin kita bisa menyedot air minum pakai sedotan. Jadi konsepnya gini. Kalau sedotannya cuma kita masukkan ke dalam gelas, maka nggak ada air yang keluar kan? Kenapa bisa begitu? Karena perbedaan tekanan antara dasar sedotan dengan ujung atas sedotan nggak cukup besar untuk mengangkat air ke atas. Biar kebayang maksudnya gimana, coba lihat gambar di bawah.



Di gambar, gue kasih label P1 dan P2 berturut-turut untuk tekanan di dasar sedotan dan tekanan di ujung atas sedotan. Nah, besar P1 bisa dicari dengan persamaan ini

[size="4"]P1=P0+ρ.g.h1[/size]

Di mana P0 itu tekanan udara di atmosfer, ρ massa jenis air, dan h1 kedalaman air. Well, untuk mengerti rumus ini didapet dari mana, baiknya sih lo tonton aja video di zenius.net tentang Fluida, terutama Fluida Statis. Lo belajar Fluida ini di Fisika kelas 11 semester 2 btw, atau di Fisika Kelas 10 semester 2 untuk sekolah yang udah nerapin Kurikulum 2013.

Kalau sedotannya didiemin aja, maka tekanan pada P2 akan sama dengan tekanan atmosfer, yaitu P0 . Dan ini nggak akan cukup untuk mengangkat air ke atas. Sekarang, supaya air bisa tersedot ke atas, berapa besar tekanan di P2 ? Kita lihat lagi gambarnya di bawah :



Gambar tersebut adalah kondisi dimana air bisa terangkat ke atas. Dari gambar, kita bisa lihat kalau P2 bisa dihitung:

[CENTER][size="4"]ΔP=P1−P2=ρ.g.h2[/size][/CENTER]

Di mana h2 itu adalah tinggi sedotan (jarak dari dasar sedotan ke bagian atas sedotan). Kalau gitu kita substitusi persamaan (1) ke P1 , sehingga:

[size="4"][CENTER]P0+ρ.g.h1−P2P2P2=ρ.g.h2=P0−ρ.g.(h2−h1)�=P0−ρ.g.Δh[/CENTER][/size]

Jadi nilai P2 sebenernya cuma bergantung sama Δh aja, yaitu jarak antara permukaan air ke ujung atas sedotan. Variabel lainnya biasanya udah fixed. Misalnya kita mau menyedot air di gelas dengan jarak Δh=10cm (atau 0,1m ), berarti dari persamaan (2) kita bisa langsung hitung nilai P2 gini:

[CENTER][size="4"]P2=P0−ρ.g.Δh=105−(1000)(10)(0,1)=10×104−0,1×104=9,9×104P[/size][/CENTER]a

Nah, jadi kita cuma butuh membuat tekanan di mulut menjadi 9,9×104Pa untuk bisa menyedot air tersebut. Btw, ini sebenernya perhitungan kasar aja yah. Angka-angka yang dimasukin juga pakai pembulatan (seperti angka gravitasi dan tekanan udara*). Tapi, yang penting lo dapet konsepnya lah.



Ketika kita menggunakan sedotan, diafragma di bawah paru-paru kita turun, sehingga paru-paru mengembang dan membuat tekanan udara di paru-paru turun. Ini juga membuat tekanan udara di mulut turun.



Superman kan hebat banget. Anggap aja dia bisa bikin tekanan udara di mulutnya keciiil banget, sampai nol. Hal ini bisa terjadi kalau Superman bisa bikin mulutnya menjadi hampa udara (vacuum). Kalau gitu kita masukin aja nilai P2=0 ke persamaan (2) untuk mencari nilai Δh yang mungkin. Coba yah.

[CENTER][size="4"]P20Δh=P0−ρ.g.Δh=105−

(1000)(10)(Δh)=1051000.10=10m[/size][/CENTER]

Jadi kelihatan kan kalau kedalaman maksimum untuk menyedot air itu adalah 10 meter. Artinya, kalau dia mau menyedot air yang kedalamannya 11 meter, dia harus membuat tekanan di mulutnya menjadi kurang dari nol, which is impossible.

Tapi ya… namanya juga Superman. Dia udah berkali-kali melanggar hukum Fisika di komiknya. Jadi, kalau si pengarang komik ini bikin cerita tentang Superman yang bisa menyedot air di kedalaman 11 meter, sah-sah aja. Dan tergantung fantasi lo juga Superman ini bisa atau nggak

Biar konsep Fluida-nya makin OK, Ini video nya Ini link-nya:

Fluida Statis dan Fluida Dinamis

Okay deh gitu aja. Have fun yah!!!

COMMENT YANG BERMUTU

Yang Udah Iso Boleh Dong

Yang Belom ISO Boleh Di

THREAD ANE LAINYA

Tahap-tahap Ngerjain tugas sekolahmuNEW
5 penemu yang Pasti Pengin Kamu Tinju MukanyaNEW
Cara Membuat Anime Jepang NEW
3 Tips Melindungi Tubuh Dari Paparan Polusi Di Jalan Raya
5 formula PDKT super asoy
20 hal yang tidak kita ketahui di tahun 2013
Melihat Alam dengan Cara Berbeda!
Beberapa Alasan Orang Tidak Suka Cosplay
Memalukan, Kondisi Mengenaskan Kebun Binatang Surabaya Diekspos Harian Luar Negeri
Membuat kado yang menyulitkan & mem-PHP-kan penerimanya...
Mengintip Fenomena Seks Bebas Kalangan Mahasiswi Di Yogyakarta
Ternyata di Amerika Kangkung adalah Tanaman Ilegal, kok BISA ?HT #1
26 Foto Profil Yang Buat Kita Speechless HT #2