Materi

Generic Banner

Fluida Statis

Fluida statis atau hidrostatika merupakan salah satu cabang ilmu sains yang membahas karakteristik fluida saat diam, biasanya membahas mengenai tekanan pada fluida ataupun yang diberikan oleh fluida (gas atau cair) pada objek yang tenggelam didalamnya.

Fluida statis dipakai untuk menjelaskan fenomena-fenomena seperti kenaikan besar tekanan air terhadap kedalamannya dan perubahan besar tekanan atmosfer terhadap ketinggian pengukuran dari permukaan laut.

Massa Jenis

Massa jenis merupakan suatu ukuran kerapatan suatu benda dan didefinisikan sebagai berat suatu benda dibagi dengan dengan volumenya. Semakin besar massa jenisnya, maka benda tersebut memiliki kerapatan yang besar.

\rho = \frac{m}{V}

Dimana:
ρ (dibaca rho) merupakan massa jenis suatu benda (kg/m3)
m merupakan massa benda (kg)
V merupakan volume benda (m^3)

Tentukan persamaan di bawah ini :

  1. m = ………….
  2. V = ………….

Tabel

Hasil gambar untuk tabel massa jenis berbagai zat"

Contoh soal :

 Volum sebuah benda 8 cm3 ditimbang massanya 84 gram, maka massa jenisnya adalah …

 Pembahasan
 Diketahui :
 Volume (V) = 8 cm3
 Massa (m) = 84 gram
 Ditanya : Massa jenis (ρ)
 Jawab :
 Rumus massa jenis :
  ρ = m / V = 84 gram / 8 cm3 = 10,5 gram/cm3 

Tekanan

Tekanan dalam fluida sama dengan tegangan pada sifat mekanik bahan. Tekanan diartikan sebagai gaya yang bekerja pada bidang persatuan luas. Fluida selalu memberikan tekanan pada setiap bidang permukaan atau menekan kesegala arah. Secara matematis tekanan dapat ditulis sebagai berikut :

p = \frac{F}{A}
P = F / A
 P: Tekanan dengan satuan pascal ( Pressure ) 
 F: Gaya dengan satuan newton ( Force ) 
 A: Luas permukaan dengan satuan m2 ( Area ) 
 Tekanan memiliki satuan lain yaitu N/m2, Pa dan Bar, atm  

Tentukan persamaan di bawah :

3. F = .........

4. A = ...........
 Contoh soal :
 Berapakah tekanan yang dilakukan zat cair dalam sebuah tabung pompa berdiameter 30 cm, jika gaya yang bekerja pada tabung pompa tersebut sebesar 142 N.
 Pembahasan :
 Diketahui :
 D = 30 cm = 0,3 m
 A = 7,1 x 10-2 m2
 ditanya :
 P = ....... ?
 Jawab : 
 P = F / A = 142 / 7,1 x 10-2 = 2 x 10 3 N/m2 

Tekanan Hidrostatis

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.

Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut:

{\displaystyle P=\rho \times {g}\times {h}}
Ph =  ρ  x g x h
 Keterangan :
 Ph = tekanan hidrostatis (N/m2)
  ρ (rho) = massa jenis (Kg/m3)
 g = percepatan grafitasi bumi (m/s2)
 h = kedalaman benda (m) 

Tentukan persamaan :

5.  ρ  = ............

6. g = ...........

7. h = ..............
Contoh soal :
Seekor ikan berada di kedalaman 12 meter di atas permukaan air sungai,jika percepatan grafitasi bumi 10 m/s2 dan massa jenis air sungai 1000 Kg/m3. Hitunglah tekanan hidrostatis yang diterima oleh ikan tersebut.
Diketahui :
h = 12 meter
g = 10 m/s2
 ρ  = 1000 Kg/m3
ditanya :
 Ph =  ρ . g . h
Ph = 1000.10.12
Ph = 120.000 N/m2
Hukum Pascal
Hukum Pascal menyatakan :
"Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah." Perhatikan gambar berikut :
P1 = P2
F1/A1 = F2 / A2
Keterangan :
P1, P2 = tekanan 1 dan 2 
F1, F2 = gaya 1 dan 2
A1, A2 = luas penampang 1 dan 2

Tentukan persamaan :

8. F1 = .............

9. F2 = ............

10. A1 = ..........

11. A2 = ..........

Contoh soal :
Sebuah dongkrak hidrolik penampang kecil memiliki luas penampang 10 cm2 dan penampang besar 100 cm2, jika gaya yang bekerja pada penampng besar 200 N. Hitunglah besarnya gaya pada penampng kecil.

Diket :
A1 = 10 cm2
A2 = 100 cm2
F2 = 200 N

Ditanya :F1 = ........ ?
Jawab :
F1 / A1 = F2 / A2
F1 = F2.A1/A2 = 200.10 /100
F1 = 2000/100 = 20 N
 Tugas :
Kerjakan 1 buah soal di buku catatan dengan rincian :
Kerjakan dengan cara membuat soal dan dikerjakan sendiri pada persamaan dengan ketentuan siswa no absen 1 mengerjakan persamaan 1, no absen 2 mengerjakan soal no 2 dan seterusnya sampai persamaan no. 11. setelah itu kembali ke no absen 1 lagi.