FLUIDA STATIS

FLUIDA STATIS

FLUIDASTATISZAT ALIR YAITU ZAT YANG DAPAT MENGALIR. CONTOH ZAT CAIR DAN GASDALAM KEADAAN DIAM, TIDAK BERGERAK ATAU TIDAK BERPINDAH TEMPATJADI, FLUIDA STATIS ADALAH ZAT ALIR YANG BERADA DALAM KEADAAN DIAM

TEST SOAL 1SEBUTKAN CONTOH DARI FLUIDA STATIS

TEKANANKarena statis, fluida akan banyak melakukan tekanan. Oleh karena itu, lebih baik kita mengenal basic dari tekanan terlebih dahulu sebelum melangkah lebih jauh.

TEKANANTekanan adalah besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja.Rumus TekananTekanan dinotasikan dengan huruf P. Definisi tekanan ini dapat dirumuskan sebagai berikut:Tekanan = Gaya/Luas atau P = F/ATekanan:P = tekanan (N/m atau Pascal)F = gaya (N)A = luas permukaan (m)

CONTOH SOALSebuah kotak dengan berat 300 N dan luas alasnya 1,5 m2. Diletakan diatas lantai, hitunglah tekanan antara kotak dan lantai!Penyelesaian:P = F/AP= 300N/1,5 m2P= 200Jadi tekanan antara kotak dan lantai adalah 200 Nm2

TEST 2Sebuah balok bermassa 300 kg dengan ukuran panjang 1,5 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m.

Tentukan tekanan pada dasar balok jika balok diletakkan diatas meja pada posisi seperti terlihat pada gambar di atas!

TEKANAN HIDROSTATIKA

TEKANAN HIDROSTATIKATekanan hidrostatis adalah perbandingan antara besar gaya tekan zat cair dengan luas permukaan yang ditekannya.

Keterangan: Ph = tekanan hidrostatis pada kedalaman h (N/m2)c = massa jenis zat cair (kg/m3)W = berat zat cair (N) A = luas bidang tekan (m2)g = percepatan gravitasi (m/s2).

Ph = WA = c.g.h

CONTOH SOALJika massa jenis air 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukan tekanan hidrostatis yang dialami ikan?Diketahui:h = 14 cm 4 cm = 10 cm = 0,1 meter = 1000 kg/m3g = 10 m/s2Ditanya: P..?Jawab :P = . g . hP = 1000 . 10 . 0,1P = 1000 N/m2 (Pa)

TEST SOAL 3Sebuah benda melayang didalam air seperti gambar.

Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 maka tekanan hidrostatis yang dialami benda adalah...( air = 1.000 kg/m3)

HUKUM UTAMA HIDROSTATIKA

HUKUM UTAMA HIDROSTATIKATekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama.Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :

PA = PB = PCPD = PE

CONTOH DARI HUH ADALAH: BEJANA BERHUBUNGAN

BEJANA BERHUBUNGANHUH dapat diterapkan untuk menentukan massa jenis zat cair dengan menggunakan pipa U. Perhatikanlah gambar berikut!

1.h1 = 2.h2

CONTOH SOALSebuah pipa U diisi dengan minyak dan Raksa. Jika ketinggian raksa h1 adalah 1,6 cm, maka tentukanlah ketinggian minyak (h2 ). Diketahui massa jenis raksa dan minyak berturut-turut adalah 13,6 g/cm3 dan 0,8 g/cm3. Dik: h1= 1,6cm2= 0,8 g/cm3Dit= h2? 1= 13,6 g/cm3

Pembahasan : P1 = P2 1.g.h1 = 2.g.h2 1.h1 = 2.h2 13,6 (1,6) = 0,8 h2 h2 = 21,760,8 h2 = 27,2 cm.

TEST SOAL 4Suatu bejana berhubungan mempunyai massa jenis zat cair 1 adalah 600 kg/m3, jika tinggi zat cair 2 adalah 2 cm dan massa jenis zat cair 2 adalah 800 kg/m3. Berapakah tinggi zat cair 1?

PASCAL

Pernyataan : Menyatakan bahwa Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.Rumus :

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

F1F2A1A2

CONTOH SOALLuas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,04 m2dan 0,10 m2. Jika gaya masukan adalah 5 Newton, berapa gaya keluaran maksimum ?Pembahasan :Diketahui :Ditanya : F2?A1= 0,04 m2A2= 0,10 m2F1= 5 N

Jawab :F1/A1= F2/A25/0,04 = F2/0,10125 = F2/0,10F2= (125)(0,10) = 12,5 N

TEST SOAL 5

START

START

ARCHIMEDES

Ketika sebuah benda di celupkan atau dimasukkan ke dalam suatu zat cair maka benda tersebut akan mendapat gaya ke atas atau gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat yang dicelupkan.Ws = W - Fa

Fa = cair Vb g

Ket:Ws = berat benda di dalam zat cair (Kgm/s2)W = berat benda yang sebenarnya (Kgm/s2)Fa =gaya apung (N)cair = massa jenis zat cair (kg/m3)Vb = volume benda yang tercelup (m3)g = percepatan gravitasi (m/s2)

21

CONTOH SOALBerapa volume batu yang dimasukkan ke dalam air laut jika berat air laut yang dipindahkan batu adalah 2 Newton ? Massa jenis air laut = 1025 kg/m3.

TEST SOAL 6

Sebutkan 3 contoh hukum archimides dalam kehidupan sehari hari

TERAPUNG MELAYANG TENGGELAM

Terapung: Apabila benda tersebut berada di permukaan air karena berat jenis benda tersebut lebih kecil daripada berat jenis air, Contoh: kayu, gabus tutup botol, plastik, kapal dll.

Melayang: Apabila benda tersebut berada diantara permukaan air dan dasar air karena berat jenis benda tersebut sama dengan berat jenis air, misal: kapal selam, telur ayam yang dapat melayang didalam air garam, juru selam dalam laut, dll.

Tenggelam: Apabila benda tersebut turun sampai ke dasar air karena berat jenis benda tersebut lebih besar daripada berat jenis air, misal: besi, batu, tanah, dll.

CONTOH SOALSobat punya benda yang ketika dimasukkan 4/5 bagian benda tersebut berada di dalam air. Jika rapatan air 1000 kg/m3. Berapa densitas dari (rapatan) benda tersebut?

Dari soal di atas maka gaya tekan ke atas air = berat air yang dipindahkanVairair g = Vbendabenda gVairair = Vbendabenda4/5 Vbenda air = Vbendabendabenda = 4/5 air = 4/5 x 1000 = 800 kg/m3

TEST SOAL 7

Dalam keadaan apa benda dikatakan melayang, dan sebutkan rumus fisikanya?start

PENERAPAN HUKUM ARCHIMEDES

1. TEKNOLOGI PEMBUATAN KAPAL SEPERTI KAPAL LAUT DAN KAPAL SELAMKapa laut terbuat dari besi atau kayu yang di buat berongga dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal besar. Aplikasi ini bedasarkan bunyi hukum Archimedes dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air yang dipindahkan.

2.TEKNOLOGI PEMBUATAN KAPAL SEPERTI KAPAL LAUT DAN KAPAL SELAMKapa laut terbuat dari besi atau kayu yang di buat berongga dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal besar. Aplikasi ini bedasarkan bunyi hukum Archimedes dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air yang dipindahkan.

3. TEKNOLOGI BALON UDARABalon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Jadi ternyata aplikasi hukum Archinedes tidak hanya berlaku untuk benda cair tetapi juga benda gas. Untuk dapat terbang melayang di udara, balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya keatas, misalnya diisi udara yang dipanaskan.

TEST SOAL 8

Coba jelaskan kembali bagaimana prinsip hukum archimedes pada balon udara!

TEGANGAN PERMUKAAN

Pernahkah kamu melihat nyamuk diam diatas permukaan air? Atau pernahkah melihat air di daun talas membuat bulatan-bulatan air seolah tak bersatu dengan daun talas? Atau mungkin sering melihat tetesan air yang bulat dari kran air? Semua itu merupakan contoh kehidupan sehari-hari dari tegangan permukaan cairan.

Tegangan Permukaan merupakan gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair sepanjang permukaan yang menyentuh benda itu. Dalam keadaan diam, permukaan zat cair akan membuat gaya tarik ke segala arah, kecuali ke atas. = F/d sehingga = F/2Ld = 2L untuk kawat / L untuk panjang permukaan

CONTOH SOALPada peristiwa tegangan permukaan diketahui gaya tegang 4 N. Jika panjang permukaannya 20 cm, maka tentukanlah besar tegangan permukaannya. Pembahasan : Dik : Dit: ?F = 4 N, L = 20 cm = 0,2 m. Jawab : = F L = 4 0,2 = F/L = 4/ 0,2 = 20 N/m.

TESTPanjang permukaan suatu air adalah 30 cm. Gaya tegang yang terjadi adalah 6N. Tentukanlah tegangan muka!

KAPILARITASKapilaritas adalah suatu peritiwa yang terjadi pada pipa kapiler yang ditandai dengan naik atau turunnya permukaan zat cair tersebut.

Contoh :Naiknya air dari akar ke daun.

CONTOH SOALSuatu tabung berdiameter 0,4 cm jika dimasukkan ke dalam air secara vertikal sudut kontaknya 60o. Jika tegangan permukaan air adalah 0,5 N/m, maka tentukanlah kenaikan air dalam tabung. Pembahasan :

TESTTentukanlah penurunan air raksa dalam sebuah pipa berjari-jari 2 mm jika sudut kontak raksa dengan kaca sebesar 150o, tegangan permukaan 0,545 N/m dan massa jenis raksa 13.600 kg/m3.

TEKANAN PADA FLUIDA GAS

HUKUM BOYLEPada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya

P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)V1 = volum gas mula-mula (m3, cm3)V2 = volum gas akhir (m3, cm3)

CONTOH SOALSuatu ruangan tertutup mengandung gas dengan volume 200 ml. Jika tekanan ruangan tersebut adalah 60 cmHg, hitunglah tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 ml?Diketahui: V1= 200 mL ; P1= 60 cmHg ; V2= 150 mlDitanya : P2?

Jadi, tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 ml berdasarkanhukum boyle adalah 80 cmHg.

TESTSuatu pipet mempunyai tekanan 1,5 atm dengan penampang silinder 1 dm2 dan pengisap berada 50cm diatas dasar. Kemudian pengisap ditekan kebawah 35 cm, hitung tekanan udara sekarang!

VISKOSITAS Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida.

Faktor-faktor yang mempengaruhi viskovitas:Fluida yang digunakan Luas penampang Objek yang digunakan Temperatur sedikit banyak ikut mempengaruhi kekentalan dari fluida

CONTOH SOALSuatu pelat terletak sejauh 0,5 mm dari pelat yang lain tetap. Pelat tersebut bergerak dengan kecepatan 0,25 m/s dan memerlukan suatu gaya tiap satuan luas sebesar 2 Pa (Nm2) untuk menjaga kecepatan yang tetap. Tentukan viskositas cairan yang terletak diantara dua pelat tersebut!

TESTSuatu kecap dituangkan kedalam piring. Kecepatan laju kecap 100 m/s. Dan gaya untuk menggerakkan kecap 10 N/m2. Besar viskositas kecap 1 N s/m2. Tentukan jarak antara kecap dan piring!