Fluida disebut juga zat yang mengalir. Yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas. Secara umum fluida terbagi dua bagian, yaitu fluida tak bergerak (statis) dan fluida yang bergerak (dinamis). Dalam pembahasan fluida kita hanya akan membicarakan fluida ideal saja (kecuali yang berhubungan dengan viskositas).
Sifat fluida ideal :
- Tidak kompresibel artinya tidak mengalami perubahan volume akibat adanya tekanan
- Ketika bergerak tidak mengalami gesekan
- Alirannya stasioner (aliran yang konstan)
- Kompresibel artinya volume atau massa jenisnya berubah ketika mendapat tekanan
- Gesekan antara fluida dengan dinding tabung tidak dapat diabaikan
- Aliran tidak stasioner (turbulen)
TEKANAN
Tekanan didefenisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus suatu permukaan tiap satuan luas. Secara matematis dapat dituliskan :
Satuan tekanan dalam SI adalah Pascal (N/m2). Satuan tekanan lain yang digunakan (berhubungan dengan tekanan udara) adalah atmosfer (atm), bar, cmHg
Fluida dapat memberikan tekanan, misalnya air di dalam plastik akan memancar keluar jika plastik diberi lubang. Air dapat keluar karena tekanan yang ia berikan pada lubang.
Secara matematis tekanan hidrostatis dirumuskan :
Didalam ruangan terbuka sebuah benda dalam zat cair selain mendapat tekanan hidrostatis juga mendapat tekanan udara / tekanan atmosfer.
Contoh soal :
Tekanan total yang dialami seorang penyelam pada kedalaman 2 m di sebuah kolam adalah … atm (ρair=1000 kg/m3, P0 = 1 atm )
Jawab :
Tekanan hidrostatis bergantung pada massa jenis zat, percepatan gravitasi dan kedalaman, tidak bergantung pada bentuk bejana. Jadi, setiap titik yang terletak pada kedalaman yang sama mempunyai tekanan hidrostatis yang sama. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Utama Hidrostatis. Tekanan di A = tekanan di B.
“Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah” Hukum Pascal banyak diaplikasikan pada rem hidrolik, pompa hidrolik dan dongkrak hidrolik.
Contoh soal 1
Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti ditunjukkan gambar di bawah ini. Penghisap P dapat bergerak bebas dengan luas penampang 1 cm2. Jika konstanta pegas 100 N/m dan pegas tertekan sejauh 0,4 cm, maka massa jenis zat cair adalah ... (dalam kg/m3)
Contoh soal 2 :
Pada sistem tampak pada gambar, silinder kiri L luas penampangnya 1000 cm2diberi beban 500 kg. Penghisap kanan S luas penampangnya 25 cm2sedang beratnya dapat diabaikan. Sistem diisi zat cair yang massa jenisnya 1,40 gr/cm3, supaya sistem seimbang maka besar penghisap F adalah ... N
jawab :
Contoh soal 3 :
Perhatikan gambar di bawah ini !
Sebuah pipa U berisi minyak dan air. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan massa jenis minyak 800 kg/m3, maka perbedaan ketinggian kedua cairan adalah …?
Mengukur tekanan udara
Misalkan sebuah pipa kaca berisi udara yang ujung bawahnya tercelup kedalam bejana berisi raksa seperti ditunjukkan oleh gambar. Maka tekanan udara di dalam pipa jika tekanan atmosfer pada saat itu 76 cmHg.
“ Suatu benda yang dicelupkan dalam fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan”
Ketika sebuah batu dimasukkan ke dalam gelas berpancur seperti ditunjukkan oleh gambar, permukaan fluida akan naik dan fluida akan tumpah ke gelas ukur. Berat fluida yang terdapat dalam gelas ukur inilah yang disebut dengan berat fluida yang dipindahkan.
Berdasarkan hukum Archimedes, besarnya gaya keatas dapat dirumuskan :
Gaya Archimedes mengakibatkan adanya berat semu dari suatu benda, berat benda berkurang jika dimasukkan ke dalam fluida.
contoh soal :1
Bola besi diikat pada tali tak bermassa sehingga tegangan tali T = 20 N. Apabila sistem bola dan tali dicelupkan ke minyak (ρ = 800 kg/m3) tegangan tali menjadi 16 N. Maka massa jenis bola besi adalah …
Adanya gaya archimedes juga mengakibatkan suatu benda dapat mengalami tenggelam, terapung dan melayang jika dicelupkan dalam zat cair.
contoh soal : 2
Sebuah benda terapung pada permukaan air yang berlapiskan minyakSebagian 50% volume benda berada di dalam air dan 30% di dalam minyak. Jika massa jenis minyak 0,8 gr/cm3 dan massa jenis air 1 gr/cm3 maka massa jenis benda tersebut adalah …?
Jawab :
Baca juga :
Tegangan permukaan didefenisikan sebagai kecendrungan permukaan zat cair untuk menegang akibat adanya adhesi dan kohesi sehingga pada permukaan zat cair terbentuk lapisan elastis.
Tegangan permukaan dapat dirumuskan :
Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair pada pipa kapiler yang disebabkan oleh adhesi dan kohesi.
Ketinggian naik atau turunnya fluida dirumuskan :
Hello good learner. Setelah sekian lama akhirnya studygramfisika baru bisa posting lagi. Catatan hari ini yang akan dibahas adalah Fluida statis. Catatan ini menjelaskan tentang sifat fluida ideal, tekanan, hukum utama hidrostatis, hukum pascal serta hukum Archimedes. Semoga sedikit contoh soal dan penjelasannya bisa membantu dalam memahami materi ini. Dan bagi adik-adik yang ingin download catatan ini bisa klik link dibawah ini. Catatan ini hanya untuk penggunaan pribadi not commercial use. Jadi kalau kalian share catatan ini harap cantumkan studygramfisika.
Selamat belajar😊😊
Silahkan Corat Coret dibawah