Fluida adalah suatu zat yang dapat berubah bentuk sesuai dengan wadahnya dan dapat mengalir (cair dan gas).

Transkripsi

1 Fluida Statis

2 Fluida adalah suatu zat yang dapat berubah bentuk sesuai dengan wadahnya dan dapat mengalir (cair dan gas). Fluida statis adalah fluida diam atau fluida yang tidak mengalami perpindahan bagianbagiannya

3 TEKANAN Tekanan adalah besar gaya yang bekerja pada suatu benda tiap satuan luas. Persamaan: Dengan P = besar tekanan (N/m 2 atau Pascal) F = Gaya yang bekerja (N) A = Luas Penampang yang dikenai gaya (m 2 )

4 Dalam SI satuan Tekanan adalah N/m 2.satuan lain dari tekanan antara lain: 1 N/m 2 = 1Pa 1 Bar = 10 5 Pa 1 atm = 1,01 x 10 5 Pa = 1,01 Bar. Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari adalah pada pisau dan paku. Ujung paku dibuat runcing dan pisau dibuat tajam Untuk mendapat tekanan yang lebih besar sehingga lebih mudah menancap pada benda lain.

5 Contoh soal Gaya sebesar 74 N bekerja pada permukaan seluas 2 cm 2.Hitunglah besar tekanannya! Diketahui: F = 74 N A = 2 cm 2 = 2 x 10-4 m 2 Ditanyakan: P =.? Jawab :

6 TEKANAN HIDROSTATIS Tekanan Hidrostatis adalah tekanan pada Fluida statis yang diakibatkan oleh adanya Gaya gravitasi. Persamaan: Dengan P h = tekanan hidrostatis (N/m 2 atau Pascal) = massa jenis zat cair (kg/m 3 ) g = percepatan gravitasi bumi (m/s 2 ) h = kedalaman zat cair (m)

7 Apabila tekanan udara luar diperhitungkan maka: P absolut = P atmosfer + P hidrostatis P absolut = P atmosfer + ρ. g. h P atmoser = tekanan udara luar/ tekanan pada permukaan zat cair (Atm atau Pa) 1 atm = 76 cm Hg = 1,01 x 10 5 Pa

8 TEKANAN HIDROSTATIS Contoh soal Seekor ikan berada di dasar kolam air tawar sedalam 5 m. berapakah tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut? (ρ air = 1000 kg/m 3 ) Penyelesaian Diketahui: h = 5 m ; g = 10 m/s 2 ρ air = 1000 kg/m 3 Ditanyakan: P h =.? Jawab :

9 HUKUM PASCAL Hukum Pascal menyatakan bahwa: Tekanan yang diberikan suatu fluida didalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah Dalam kehidupan sehari hari, hukum pascal diaplikasikan dalam bentuk: rem hidrolik Alat pengangkat mobil Dongkrak hidrolik

10 Prinsip kerja alat disamping: Tekanan yang diberikan pada Penampang pertama oleh zat cair akan diteruskan untuk menekan penampang kedua dengan besar yang sama P 1 = tekanan pada penampang 1 (N/m 2 ) P 2 = tekanan pada penampang 2 (N/m 2 ) F 1 = gaya yang bekerja pada penampang 1 (N) F 2 = gaya yang bekerja pada penampang 2 (N) A 1 = luas penampang 1 (m 2 ) A 2 = luas penampang 2 (m 2 )

11 Contoh soal Alat pengangkat mobil menggunakan luas penampang penghisap kecil 10 cm 2 dan 50 cm 2. Berapakah gaya yang harus diberikan agar dapat mengangkat mobil N? Penyelesaian Diketahui: A 1 = 10 m 2 ; A 2 = 50 m 2 F 2 = N Ditanyakan: F1 =.? Jawab :

12 HUKUM UTAMA HIDROSTATIS Hukum Utama Hidrostatis menyatakan bahwa: semua titik yang terletak pada satu bidang datar dalam satu zat cair memiliki tekanan yang sama A B C P A = P B =P C D E

13 Hukum utama Hidrostatis dapat diterapkan untuk menentukan massa jenis zat cair dengan Menggunakan Pipa U. Sesuai hukum utama hidrostatis:

14 Contoh soal Pipa U diisi air seperti ditunjukkan gambar disamping. Tinggi h A = 5cm dan h B = 3cm.bila massa jenis air 10 3 kg/m 3. Berapakah massa jenis minyak? Penyelesaian Diketahui: h A = 5cm = 5x10-2 m ; h B = 3cm = 3x10-2 m ρ B = 10 3 kg/m 3 (massa jenis air) Ditanyakan: ρ A =.? (massa jenis air) Jawab :

15 HUKUM ARCHIMEDES Hukum Archimedes menyatakan bahwa: setiap benda yang dicelupkan dalam suatu fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut F a = ρ f.g.v f dan V f.ρ f = V b.ρ b dengan: F a = gaya ke atas (N) g = percepatan gravitasi bumi (m/s 2 ) ρ f = massa jenis fluida (kg/m 3 ) ρ b = massa jenis benda (kg/m 3 ) V f = Volume benda yang tercelup ke dalam fluida (m 3 ) V b = Volume seluruh benda (m 3 )

16 Ketika benda berada di dalam zat cair, berat benda akan berkurang karena adanya gaya apung ( berat semu) Persamaan: dengan: W = W u F a W u = berat zat di udara (N) W = berat zat dalam zat cair (N) (A) keterangan: A. benda mengapung; ρ benda < ρ zat cair (C) (B) B. benda melayang; ρ benda = ρ zat cair C. benda tenggelam; ρ benda > ρ zat cair

17 Beberapa alat yang bekerja dengan menggunakan prinsip hukum archimedes: 1. Kapal selam dapat mengapung, melayang dan tenggelam di air 2. Kapal laut yang terbuat dari besi dapat mengapung. 3. Jembatan poton untuk keperluan darurat 4. Galangan kapal untuk memeriksa atau memperbaiki kapal 5. Hidrometer untuk mengukur massa jenis zat cair. 6. Balon udara dapat naik ke atas

18 KOHESI DAN ADHESI Kohesi adalah Gaya tarik menarik antara partikelpartikel zat yang sejenis. misalnya: gaya tarik menarik antara partikelpartikel air raksa Adhesi adalah Gaya tarik menarik antara partikelpartikel zat yang tidak sejenis. misalnya: gaya tarik menarik antara partikelpartikel air dengan dinding gelas.

19 Konsep tegangan permukaan

20 Kelompok 3

21 Persamaan tegangan permukaan Secara matematis, ditulis : Keterangan : = Tegangan permukaan F = Gaya tegangan permukaan

22 Karena tegangan permukaan merupakan perbandingan antara Gaya tegangan permukaan dengan Satuan panjang, maka satuan tegangan permukaan adalah Newton per meter (N/m) atau dyne per centimeter (dyn/cm). 1 dyn/cm = 10 3 N/m = 1 mn/m.

23 Penerapan Konsep Tegangan Permukaan dalam kehidupan sehari hari Saat kita mencuci pakaian dengan sabun. Tetesan embum Tetesan air yang kluar dari kran