FLUIDA STATIK

FLUIDA STATIKFLUIDA STATIK

Oleh :Oleh :

MEGAWATIMEGAWATI06011350050601135005FKIP FISIKAFKIP FISIKA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKAHAMKA

DAFTAR ISIDAFTAR ISI

MASSA JENISMASSA JENIS

TEKANAN TEKANAN

TEKANAN HIDROSTATIKTEKANAN HIDROSTATIK

HUKUM-HUKUM DASAR FLUIDA HUKUM-HUKUM DASAR FLUIDA STATISSTATIS

STANDAR KOMPETENSISTANDAR KOMPETENSI

Menerapkan konsep dan prinsip Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalahdalam menyelesaikan masalah

KOMPETENSI DASARKOMPETENSI DASAR

Menganalisis hukum-hukum yang Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta dpenerapannya dan dinamik serta dpenerapannya dalam kehidupan sehari-haridalam kehidupan sehari-hari

INDIKATORINDIKATOR

Memformulasikan hukum dasar fluida Memformulasikan hukum dasar fluida statik statik

Menerapkan hukum dasar fluida Menerapkan hukum dasar fluida statik pada masalah fisika sehari-haristatik pada masalah fisika sehari-hari

Tujuan PembelajaranTujuan PembelajaranSiswa dapat menjelaskan dan Siswa dapat menjelaskan dan memformulasikan hukum-hukum memformulasikan hukum-hukum dasar fluida statik.dasar fluida statik.Siswa dapat menerapkan hukum-Siswa dapat menerapkan hukum-hukum dasar fluida statik pada hukum dasar fluida statik pada masalahmasalah fisika sehari-hari. fisika sehari-hari.Siswa dapat menunjukkan dan Siswa dapat menunjukkan dan memformulasikan hukum dasar memformulasikan hukum dasar fluida statis dengan eksperimen.fluida statis dengan eksperimen.

Massa jenis Massa jenis

Masih ingatkah anda definisi massa Masih ingatkah anda definisi massa jenis (ρ), yaitu massa (m) sampel jenis (ρ), yaitu massa (m) sampel suatu benda dibagi dengan suatu benda dibagi dengan volumnya (v);volumnya (v);

(ρ) = m(ρ) = m

VV

TEKANANTEKANANTekanan yang didefinisikan sebagai Tekanan yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang dibagi dengan bidang suatu bidang dibagi dengan bidang itu.itu.

tekanan = gayatekanan = gaya LuasLuas

p p = F= F AA

Definisi tekananDefinisi tekanan

Menyatakan bahwa tekanan Menyatakan bahwa tekanan berbanding terbalik dengan luas berbanding terbalik dengan luas bidang dimana gaya bekerja. Untuk bidang dimana gaya bekerja. Untuk gaya yang sama, luas bidang yang gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mengalami tekanan yang kecil akan mengalami tekanan yang lebih besar. Tekanan yang besar lebih besar. Tekanan yang besar lebih mudah merusak bidang dari lebih mudah merusak bidang dari pada tekakan yang kecil. pada tekakan yang kecil.

Apakah satuan tekanan?Apakah satuan tekanan?Untuk satuan tekakan adalah N/m²Untuk satuan tekakan adalah N/m²Blaise pascal sebagai penemu hukumBlaise pascal sebagai penemu hukumPackal satuan ini diberi nama pascalPackal satuan ini diberi nama pascal(disingkat pa).(disingkat pa).

1 pa = 1 N/m²1 pa = 1 N/m²Satuan tekanan yang umum dijumpaiSatuan tekanan yang umum dijumpaidalam keseharian berikut konversinyadalam keseharian berikut konversinyajika dinyatakan dalam N/m² atau pa.jika dinyatakan dalam N/m² atau pa.

Beberapa satuan tekanan yang Beberapa satuan tekanan yang umumumum

NamaNama Nilai Nilai (N/m² = pa)(N/m² = pa)

1 pacal (pa) 1 pacal (pa) 111 bar1 bar 1,00 x 101,00 x 101 atmosfer1 atmosfer 1,01 x 101,01 x 101 mmHg1 mmHg 1,33 x 10²1,33 x 10²1 torr1 torr 1,33 x 10² 1,33 x 10² 1 lb/in² (psi)1 lb/in² (psi) 6,89 x 10³ 6,89 x 10³

contoh soal contoh soal Dua balok sejenis yang beratnya 24 N Dua balok sejenis yang beratnya 24 N terletak pada lantai seperti ditunjukkan terletak pada lantai seperti ditunjukkan pada gambar.hitung tekanan masing pada gambar.hitung tekanan masing masing balok pada lantai. masing balok pada lantai.

CC

CC

DD

DD 2 2 22 b b

33

A AA A3 3 B B 44

Jawaban pada balok aJawaban pada balok aPerhatiakan, kedua balok memiliki berat yang sama, tetapi Perhatiakan, kedua balok memiliki berat yang sama, tetapi bidang alas keduanya berbeda, sehingga tekanannya akan bidang alas keduanya berbeda, sehingga tekanannya akan berbeda.berbeda.

Balok a berdiri pada lantai dengan sis ABCDBalok a berdiri pada lantai dengan sis ABCDseluas A = 3m x 2m = 6m²seluas A = 3m x 2m = 6m²

Maka tekanannya :Maka tekanannya :

p = Fp = F AA

= 24N = 24N = 4 = 4 papa

6m²6m²

Jawaban pada balok bJawaban pada balok b

Balok b berdiri pada lantai dengan sisi Balok b berdiri pada lantai dengan sisi ABQP seluas A =4m x 3m=12m²ABQP seluas A =4m x 3m=12m²

maka tekanannya:maka tekanannya:

p = Fp = F

AA

= 24N = = 24N = 2 pa2 pa

12m² 12m²

TEKANAN HIDROSTATISTEKANAN HIDROSTATIS

Adalah tekanan zat cair yang haya Adalah tekanan zat cair yang haya disebabkan oleh beratnya sendiri.disebabkan oleh beratnya sendiri.

Gaya gravitasi menyebabkan zat cair Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik dalam suatu wadah selalu tertarik kebawah.makin tinggi zat cair dalam kebawah.makin tinggi zat cair dalam wdah, makin berat zat cair itu wdah, makin berat zat cair itu sehingga makin besar tekanan yang sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar wada. dikerjakan zat cair pada dasar wada.

Penurunan rumus tekanan Penurunan rumus tekanan hidrostatis hidrostatis

Bayangkan luas penampang persegiBayangkan luas penampang persegiPanjang p x l, yag terletak pada Panjang p x l, yag terletak pada Kedalaman h dibawah permukaan zatKedalaman h dibawah permukaan zatcair (massa jenis = ρ ) volum zat catcair (massa jenis = ρ ) volum zat catCair didalam balok = p x l x h,Cair didalam balok = p x l x h,sehingga massa zat cair didalam baloksehingga massa zat cair didalam balokAdalah:Adalah:

m = ρ x vm = ρ x v = ρ x p x l x h= ρ x p x l x h

Berat zat cair didalam balok,Berat zat cair didalam balok,F = m x g F = m x g

= ρ x p x l x h x g= ρ x p x l x h x g

Gambar persegi panjangGambar persegi panjang

tekanan zat cairtekanan zat cair

PPh h = F/A =ρ x p x I x h x g / p x l= F/A =ρ x p x I x h x g / p x l

=ρ x g x h=ρ x g x h

Jadi, tekanan hidrostatis zat Jadi, tekanan hidrostatis zat cair (Pcair (Phh))

PPh h =ρ x g x h=ρ x g x h

Contoh Contoh

Suatu wadah berisi raksa (massa Suatu wadah berisi raksa (massa jenis 13 600 kg/m³) setinggi 76 cm.jenis 13 600 kg/m³) setinggi 76 cm.

Berapa tekanan hidrostatis yangBerapa tekanan hidrostatis yang

bekerja pada dasar wadah itu?bekerja pada dasar wadah itu?

jawabjawab

Massa jenis raksa ρ = 13 600 kg/m³Massa jenis raksa ρ = 13 600 kg/m³

tinggi raksa h = 76 cm tinggi raksa h = 76 cm =0,76 m =0,76 m

percepatan gravitasi = 9,8 m/s²percepatan gravitasi = 9,8 m/s²

maka:maka:

PPhh=ρ x g x h=ρ x g x h

=(13 600kg/m³ x 9,8m/s² x 0,76m)=(13 600kg/m³ x 9,8m/s² x 0,76m)

TEKANAN GAUGETEKANAN GAUGEAdalah selisih antara tekanan yang tidak Adalah selisih antara tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan atmosfer diketahui dengan tekanan atmosfer (tekanan udara luar). Nilai tekanan yang (tekanan udara luar). Nilai tekanan yang diukur oleh alat pengukur tekanan adalah diukur oleh alat pengukur tekanan adalah tekanan gauge. Adapun tekanan tekanan gauge. Adapun tekanan sesungguhnya disebut tekanan mutlak.sesungguhnya disebut tekanan mutlak.

Tekanan mutlak = tekanan gauge + Tekanan mutlak = tekanan gauge + tekanan atmosfertekanan atmosfer

P = P P = P gauge gauge + P + P atmosferatmosfer

HUKUM-HUKUM DASAR FLUIDA HUKUM-HUKUM DASAR FLUIDA STATISSTATIS

Hukum pokok hidrostatikaHukum pokok hidrostatika

Hukum pascalHukum pascal

Hukum ArchimedesHukum Archimedes

Hukum pokok hidrostatikaHukum pokok hidrostatika

Adalah bahwa titik yang terletak padaAdalah bahwa titik yang terletak pada

Bidang datar yang sama didalam zatBidang datar yang sama didalam zat

Cair yang sejenis memiliki tekananCair yang sejenis memiliki tekanan

(mutlak) yang sama.(mutlak) yang sama.

Hukum hidrostatika kita peroleh:Hukum hidrostatika kita peroleh:PPAA = P = PBB

P = PP = Poo+ρgh+ρgh

Hukum Pascal Hukum Pascal Ketika anda memeras ujung kantong plstik Ketika anda memeras ujung kantong plstik berisi air yang memiliki banyak lubang, air berisi air yang memiliki banyak lubang, air memancar dari setiap lubang dengan memancar dari setiap lubang dengan sama kuatnya. Hasil percobann inilah yang sama kuatnya. Hasil percobann inilah yang diamati oleh blaise pascal. Kemudian diamati oleh blaise pascal. Kemudian menyimpulkan dalam hukum pascal yang menyimpulkan dalam hukum pascal yang berbunyi:berbunyi:

tekanan yang diberikan pada zat cair tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteuskan sama dalam ruang tertutup diteuskan sama besar ke segala arah.besar ke segala arah.

Dongkrak hidrolikDongkrak hidrolik

Prinsip kerja sebuah dongkrak hidrolikPrinsip kerja sebuah dongkrak hidrolik FF11 FF22

AA11 1 21 2 AA22

PPAA11 PPAA22 Cairan Cairan (oli) (oli)

Donkrat hidrolik terdiri dari bejanaDonkrat hidrolik terdiri dari bejanaDengan dua kaki (kaki 1 dan kaki 2) Dengan dua kaki (kaki 1 dan kaki 2) Yang msing-masing diberiYang msing-masing diberipengisap. Penghisap 1 memilki luas pengisap. Penghisap 1 memilki luas Penampang APenampang A11 (lebih kecil) dan (lebih kecil) danpengisap 2 memiliki luas penampangpengisap 2 memiliki luas penampang AA22 (lebih besar). Benjana diisi dengan (lebih besar). Benjana diisi dengan zat cair (oli).zat cair (oli).

Jika pengisap 1 anda tekan denganJika pengisap 1 anda tekan dengangaya Fgaya F11,maka zat cair akan menekan ,maka zat cair akan menekan mengisap 1 ke atas dengan gaya Pmengisap 1 ke atas dengan gaya PAA11 Sehingga terjadi keseimbangan padaSehingga terjadi keseimbangan padapengisap 1 dan berlaku.pengisap 1 dan berlaku.

PPAA11 = F = F1 1 atau P =Fatau P =F11 / A / A11 Sesuai dengan pascal bahwa tekanan pada Sesuai dengan pascal bahwa tekanan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar kesegala arah .sama besar kesegala arah .

maka pada pengisap 2 bekerja gaya maka pada pengisap 2 bekerja gaya ke atas Pke atas PAA22 = F = F2 2 atau P =Fatau P =F22 / A / A22

Maka:Maka:FF11 / A / A11 = F = F22 / A / A22

FF2 2 = A= A2 2 / A/ A11 x F x F11

Hukum ArchimedesHukum Archimedesbenang

Batu

air

gelasbenang

batu

Jika suatu benda yang dicelupkan Jika suatu benda yang dicelupkan dalam suatu zat cair mendapat gaya dalam suatu zat cair mendapat gaya ke atas sehingga benda kehilangan ke atas sehingga benda kehilangan sebagian beratnya (beratnya menjadi sebagian beratnya (beratnya menjadi berat semu). Gaya keatas ini disebut berat semu). Gaya keatas ini disebut sebagai sebagai gaya apung,gaya apung,yaitu suatu gaya keatas yang yaitu suatu gaya keatas yang dikerjakan oleh zat cair pada benda. Munculnya dikerjakan oleh zat cair pada benda. Munculnya gaya apung adalah konsukuensi dari tekanan zat gaya apung adalah konsukuensi dari tekanan zat cair yang meningkat dengan kedalaman. Dengan cair yang meningkat dengan kedalaman. Dengan demikian berlaku:demikian berlaku:gaya apung = berat benda diudara - berat benda gaya apung = berat benda diudara - berat benda dalam zat cair.dalam zat cair.

Akhir

Awal

air

batu

Asal Mula Arhimedes Menemukan Asal Mula Arhimedes Menemukan

Hukumnya:Hukumnya:

Sebaiknya kita memahami arti dari “volum Sebaiknya kita memahami arti dari “volum air yang dipindahkan.”air yang dipindahkan.”

jadi, suatu benda yang dicelupkan jadi, suatu benda yang dicelupkan seluruhnya dengan zat cair selalu seluruhnya dengan zat cair selalu menggantikan volum zat cair yang sama menggantikan volum zat cair yang sama dengan volum benda itu sendiri.dengan volum benda itu sendiri.

Mengaitkan antara gaya apung yang Mengaitkan antara gaya apung yang dirasakan dengan volum zat cair yang dirasakan dengan volum zat cair yang dipindahkan benda. dipindahkan benda.

Volum air yang tumpah

Hukum Archimedes berbunyiHukum Archimedes berbunyi

Gaya apung yang bekerja pada suatu Gaya apung yang bekerja pada suatu

Benda yang dicelupkan sebagian Benda yang dicelupkan sebagian atau seluhnya ke dalam suatu fluida atau seluhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.dipindahkan oleh benda tersebut.

SekianSekian

TerimakasihTerimakasih