Fluida Tak Bergerak

A.      Fluida Tak Bergerak (Statis)

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan bentuknya dapat berubah-ubah mengikuti wadahnya.

Fluida statis adalah fluida yang tidak bergerak atau dalam keadaan diam, Ilmu yang mempelajari mengenai hal ini disebut Hidrostatika.

1.  Tekanan

Tekanan adalah gaya yang bekerja persatuan luas, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

P          = tekanan (N/m²)

F          = gaya (N)

A          = luas bidang (m²)

2.  Tekanan hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri.

Keterangan:

P_h           = tekanan hidrostatis (N/m²)

P_o        = tekanan udara luar (1 atm = 1,1 x 10⁵ N/m²= 76 cmHg)

w         = berat benda (N)

V          = volume bejana/wadah (m³)

ρ          = massa jenis fluida (kg/m³)

h          = tinggi benda dari dasar bejana (m)

m         = massa benda (kg)

Tekanan total

3.  Hukum Pascal

“Tekanan yang diberikan pada suatu cairan yang tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam cairan dan ke dinding bejana”.

4.  Hukum Pokok Hidrostatika

“Semua titik terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama”.

5.  Hukum Archimedes

“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mendapat gaya ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut”.

                                               

Keterangan:

F_A = gaya ke atas/gaya Archimedes (N)

g  = percepatan gravitasi (ms^-2)

ρ_f = massa jenis fluida

V_bt = volume benda tercelup

W_f = berat fluida yang dipindahkan

Tiga keadaan dalam Archimedes:

1.       Tenggelam : ρ _benda > ρ _fluida

2.       Melayang   : ρ _benda = ρ _fluida

3.       Mengapung : ρ _benda < ρ _fluida

6.  Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan zat cair adalah besarnya gaya yang dialami pada permukaan zat cair persatuan panjang.

Ketarangan:

F          = gaya berat (N)

g          = tegangan permukaan (N/m)

l           = panjang kawat (m)

7.  Kapilaritas

Peristiwa naik atau turunnya zat cair dalam tabung atau pipa yang berlubang kecil yang dimasukkan ke dalam zat cair (pipa kapiler). Bila cairnya adalah air maka tinggi air dalam pipa lebih tinggi dibandingkan diluarnya (permukaan air melengkung ke bawah seperti gambar a). Namun jika Zat cairnya berupa raksa maka sebaliknya (permukaan raksa melengkung ke atas seperti gambar b).

Persamaan yang dapat digunakan dalam peristiwa kapilaritas adalah:

Dimana ;          γ = tegangan permukaan fluida (N/m)

                          θ = sudut kontak

                           r = jari-jari pipa kapiler

                          h = naik/turunnya permukaan fluida (m)

Tweet