Fluida Statis

3/23/2013

1

Adaptif

Fisika Dasar III

• FLUIDA: (PERTEMUAN KE 1 - 6)– Fluida Statis

– Fluida Dinamis

• UTS (PERTEMUAN KE-7)

• SUHU DAN KALOR (PERTEMUAN KE 8 - 13)

• UAS (PERTEMUAN KE-14)

Hal.: 1 Isi dengan Judul Halaman Terkait Adaptif

FISIKA

HERU WULANDONO

STATIKA FLUIDA

Adaptif

MASSA JENIS

Vm

Hal.: 3 Isi dengan Judul Halaman Terkait

Massa jenis atau kerapatan suatu zat didefinisikan se-bagai perbandingan massa dengan volum zat tersebut

Keterangan:

ρ = massa jenis zat (kg/m3)

m = massa zat kg

V = volum zat m3

Satuan massa jenis zat sering juga dinyatakan dengan I g/cm3

1 g/cm3 = 1000 kg/m3

Adaptif

TEKANAN

luasgayatekanan

AFp


Keterangan:

p = tekanan (N/m2) atau Pascal (Pa)

F = gaya N

A = luas bidang tekan m2

F = w

A

Tekanan adalah gaya per satuan luas

Adaptif

TEKANAN HIDROSTATIS

h g p


Tekanan zat cair dalam keadaan diam disebut tekanan hidrostatis

Keterangan:ρ = massa jenis zat cair (kg/m2)g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)h = kedalaman zat cair diukur dari permukaan-

nya ke titik yang diberi tekanan (m)p = hydrostatic pressure (N/m2)

Berdasarkan rumus tekanan hidrostatis di atas, diketahui bahwa tekanan hidrostatis bergantung pada massa jenis zat cair, ketinggian atau kedalaman zat cair, serta percepatan gravitasi bumi

hx

air

Adaptif

TEKANAN HIDROSTATIS


Kekuatan pancaran air atau pancaran zat cair ini ditentukan oleh besarnya tekanan dalam air atau zat cair tersebut. Hal ini berarti semakin dalam suatu tempat dalam air atau zat cair dari permukaannya, maka semakin besar tekanan hidrostatisnya

Kegiatan ilmiah

air

lubangpancaran air

3/23/2013

2

Adaptif

HUKUM POKOK HIDROSTATIS


Source: http://superphysics.netfirms.com/t240754a.jpg

Setiap titik yang terletak pada bidang datar di dalam suatu zat cair memiliki tekanan hidrostatis yang sama

Adaptif

HUKUM POKOK HIDROSTATIS


hA hB

minyak air

A B

Sebuah tabung berbentuk U berisi minyak dan air, seperti tampak pada gambar di bawah:

Titik A dan titik B berada pada suatu bidang datar dan dalam suatu jenis zat cair. Berdasarkan hukum pokok hidrostatis maka kedua titik tersebut memiliki tekanan yang sama, sehingga:

pA = pB

ρminyak g hA = ρair g hB

ρminyak hA = ρair hB

minyakB

Aair ρ

hhρ

Keterangan:ρoil = massa jenis minyakρwater = massa jenis airhA = tinggi kolom minyakhB = tinggi kolom air

Adaptif

HUKUM PASCAL


Tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruang tertu-tup akan diteruskan ke segala arah dan semua bagian ruang tersebut dengan sama besarContoh pemakaian hukum paskal

21

12 A

AFF

Keterangan: F1 = gaya pada A1 (N)F2 = gaya pada A2 (N)A1 = luas penampang 1 (m2)A2 = luas penampang 2 (m2)

A2

F2A1

F1

Azas dongkrak hidrolikSource: http://home.wxs.nl/~ brink494/hydr.htg/pascal.gif

Adaptif

HUKUM ARCHIMEDES


Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair atau zat cair lain akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya

FA = wbf Keterangan: FA = gaya ke atas wbf = berat zat cair yang dipindahkan

FA = ρf Vbf g Keterangan: ρf = massa jenis fluida Vbf = volum zat cair yang dipindahkang = percepatan gravitasi bumi

Adaptif

HUKUM ARCHIMEDES


Benda tenggelam

FA < wm f g < mb g

Vf ρf g < Vb ρb gρf < ρb

Keterangan:mb = massa bendam f = massa zat cair yang dipindahkanVb = volum bendaVf = volum zat cair yang dipindahkanρb = massa jenis benda ρf = massa jenis zat cair

Sebuah benda dikatakan tenggelam jika benda tersebut tercelup seluruhnya dan berada di dasar suatu zat cair

w

FA

air

Adaptif

HUKUM ARCHIMEDES


Benda melayang

FA = wm f g = mb g

Vf ρf g = Vb ρb gρf = ρb

Sebuah benda dikatakan melayang jika benda tersebut tercelup seluruhnya tetapi tidak mencapai dasar dari zat cair tersebut

w

FA

air

Keterangan:mb = massa bendam f = massa zat cair yang dipindahkanVb = volum bendaVf = volum zat cair yang dipindahkanρb = massa jenis benda ρf = massa jenis zat cair

3/23/2013

3

Adaptif

Hukum archimedes

fb

fb ρ

VVρ


Benda terapungSebuah benda dikatakan terapung jika benda tersebut tercelup sebagian di dalam zat cair

FA = wm f g = mb g

Vf ρf g = Vb ρb gkarena Vf < Vbmaka ρf > ρb

w

FA

water

Adaptif

TEGANGAN PERMUKAAN ZAT CAIR


Gaya tarik-menarik antara partikel-partikel sejenis disebut kohesi; sedangkan gaya tarik tarik-menarik antara partikel-partikel yang tidak sejenis disebut adhesi.

Tiap partikel dalam zat cair ditarik oleh gaya yang sama besar kesegala arah oleh partikel-partikel didekatnya, sehingga resultan gaya yang bekerja pada partikel sama dengan nol.

Adaptif

TEGANGAN PERMUKAAN ZAT CAIR

F


Tegangan permukaan dapat diartikan sebagai besar gaya yang dialami pada permukaan zat cair per satuan panjang.

panjanggayaF

permuakaan tegangan

Keterangan:

w2

w1

Selapis air sabun

oil

Adaptif

KAPILARITAS


Peristiwa naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler dinamakan kapilaritas

kohesi > adhesi

Air dalam pipa kapiler akan terus naik sampai tercapai keseimba-ngan, yakni berat air yang diangkat seimbang dengan gaya adhesi. Sedangkan peristiwa turunnya raksa di dalam pipa kapiler terjadi karena kohesi antara partikel-partikel raksa lebih besar daripada adhesi antara partikel raksa dengan partikel kaca.

kohesi < adhesi

raksaair

Adaptif

KAPILARITAS

hgρcosθ2h


Banyaknya kenaikan atau penurunan zat cair pada pembuluh/pipa kapiler dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

Keterangan:

h = kenaikan atau penurunan zat cair (m)

g = tegangan permukaan (N/m)

r = massa jenis zat (kg/m3)

= sudut kontak

g = percepatan gravitasi (m/s2)

r = jari-jari pipa kapiler (m)

Adaptif

VISKOSITAS FLUIDA DAN HUKUM STOKES


Ukuran kekentalan suatu fluida dinyatakan dengan viskositas.

Ff = k h v

Keterangan: Ff = gaya gesekan fluida (N)

k = koefesien (tergantung pada geometrik benda)

h = koefesien viskositas (Pa s)

v = kecepatan gerak benda (m/s)

Persamaan gaya gesekan fluida untuk benda berbentuk bola dapat dirumuskan sebagai berikut.

Ff = 6 k r h v

3/23/2013

4

Adaptif



w = m g

FA

fFA

arah gerak

Perhatikan gambar di bawah ini!

Pada saat benda bergerak dengan kecepatan terminal, pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, gaya ke atas yang dikerjakan fluida, dan gaya gesekan fluida

SF = 0

+ m g – FA – Ff = 0

m g – FA = Ff

Ff = m g – Ff

oil

Adaptif



fbT ρρηgrv

2

92

Keterangan:

vT = kecepatan terminal (m/s)

h = viskositas fluida (Ns/m2)

rb = massa jenis benda (kg/m3)

rf = massa jenis benda (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

r = jari-jari bola (m)

AdaptifHal.: 21 Isi dengan Judul Halaman Terkait

TERIMA KASIH

Fluida Statis

Documents