Fluida Statis

(1)

FLUIDA STATIS DAN

PENERAPANNYA

Tekanan Hidrostatis

Hukum Utama

Hidrostatis

Hukum Pascal

Hukum Archimedes

Sardan Paruntungan

Salmi Azizah

Weni Oktavia

Tegangan

Permukaan

Viskositas

Jurusan Fisika Jurusan Fisika

Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Padang Universitas Negeri Padang

(2)

Fluida Statis

Tegangan

Permukaan

Hukum-Hukum

Tekanan

Hidrostatis

Hukum

Utama

Hidrostatis

Hukum

Pascal

Hukum

Archimedes

Hukum

Stokes

Diterapkan pada berbagai alat

Peta onsep

(3)

Apa bedanya

dengan fluida

dinamis?

(4)

Fluida Statis

(5)

Kedalaman ~ Berat Benda

Jejak siapa yang lebih dalam, beruang atau

Jejak siapa yang lebih dalam, beruang atau gajah?

gajah?

T

Tekanan

ekanan Hidrostat

Hidrostatis

is

Konsep

(6)

Bagaimana kalau orang dengan berat yang sama memakai

sepatu dengan luas alas yang berbeda?

Jejak sepatu hak tinggi

lebih dalam.

Karena ujungnya lancip

(luasnya kecil).

Jejak mana yang lebih

dalam?

Kedalaman berbanding terbalik

dengan luas alas

T

Tekanan

ekanan Hidrostat

Hidrostatis

is

Konsep

(7)

T

Tekanan

ekanan didefen

didefenisikan

isikan sebagai

sebagai gaya

gaya

yang bekerja pada suatu permukaan

persatuan luas permukaan tersebut.

F

P

A



T

Tekanan

ekanan Hidrostat

Hidrostatis

is

Keterangan: Keterangan: P = Tekanan (Pa) P = Tekanan (Pa) F = Gaya (N) F = Gaya (N) A = Luas Permukaan ( A = Luas Permukaan ())

Konsep

(8)

Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan

zat cair yang hanya disebabkan oleh

berat zat cair tersebut

T

(9)

Penurunan rumus tekanan hidrostatis

T

(10)

T

Tekanan

ekanan pada ke

pada kedalaman A dari

dalaman A dari

permukaan adalah P

_A_A

Tekanan di permukaan fluida adalah P

_O_O

Tekanan Mutlak

A A oo

P

 

P





g

g h

h

Tekanan Total

T

(11)

Penerapan tekanan hidrostatis

T

Tekanan

ekanan Hidrostat

Hidrostatis

is

Manometer Pipa Terbuka

(12)

Hukum Utama Hidrostatis

“

Setiap titi k yang ter letak pada ketinggian atau

k e d a l a m a n

y a n g

s a m a

m e m p u n y a i

t e k a n a n

k e d a l a m a n

y a n g

s a m a

m e m p u n y a i

t e k a n a n

h i d r o

h i d r o s t a t

s t a ti k y a

i k y an g s

n g s a

am

m a

a

_”_”

Tekanan pada titik A, B, C, dan D dalam bejana

adalah sama

(13)

Hukum Utama Hidrostatis

Suatu bejana berhubungan dimasukkan dua jenis fluida yang

massa jenisnya berbeda, yaitu

ρ

₁₁

dan

ρ

₂₂

p

_A_A

= p

_B_B

p

₀₀

+

ρρ₁₁

gh

₁₁

= p

₀₀

+

ρρ₂₂

gh

₂₂ ρ ρ₁₁

h

₁₁= ρ= ρ₂₂

h

₂₂

Maka

(14)

Hukum Pascal

“T

ekanan yang diberikan suatu fluida (gas atau

ekanan yang diberikan suatu fluida (gas atau zat cair)

zat cair)

dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala

dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah

arah

sama rata

(15)

Hukum Pascal

Penerapan Hukum Pascal

Dongkrak Hidrolik

Dongkrak Hidrolik Mesin Pengangkat mobilMesin Pengangkat mobil Rem HidrolikRem Hidrolik

Lihat Animasi

(16)

Hukum Archimedes

Sejarah penemuan

(17)

Hukum Archimedes

“S

“Suatu benda yang sebagian atau seluruhnya

uatu benda yang sebagian atau seluruhnya

dicelupkan dalam zat cair akan mendapat gaya keatas

yang besarnya sama dengan berat zat cair yang

dipindahkan oleh benda tersebut”



__

=

= 



__

 

__

Dirumuskan dengan



__

= Gaya Angkat (N)



__

= Massa Jenis Fluida (

= Massa Jenis Fluida (/

/



))

g

g =

= percepatan

percepatan Gravitasi

Gravitasi ((/

/



))



(18)

Hukum Archimedes



Benda terapung di dalam zat cair

Benda

Benda akan

akan terapung

terapung jika

jika gaya

gaya

angkat maksimum yang dialami

benda lebih besar daripada berat

benda.

Syarat benda terapung :

W < F

_Amaksimum_Amaksimum



(19)

Hukum Archimedes



Benda melayang di dalam zat cair

Benda akan melayang jika gaya

angkat maksimum yang dialami

benda sama dengan berat benda.

Syarat benda melayang :

W = F



(20)

Hukum Archimedes



Benda tenggelam di dalam zat cair

Benda

Benda akan

akan tenggelam

tenggelam jika

jika gaya

gaya

angkat maksimum yang dialami

benda lebih kecil daripada berat

benda.

Syarat benda tenggelam :

W > F



 





 =

=  

 









Lihat Video Praktikum

(21)

Hukum Archimedes

Gaya-gay

Gaya-gaya

a yang bekerja pada

yang bekerja pada peristiwa terapung,

peristiwa terapung,

melayang dan tenggelam

Gaya berat (W)

Gaya Apung/ Gaya Archimedes

Perhatikan

animasi berikut

(22)

Hukum Archimedes

Penerapan

Penerapan Hukum Archimedes

Hukum Archimedes

Hidrometer

(23)

Hukum Archimedes

Penerapan

Penerapan Hukum Archimedes

Hukum Archimedes

Kapal Selam

Kapal Selam Balon UdaraBalon Udara

Lihat Video Lihat Video

(24)

Contoh soal…

Sebuah benda massa 5 kg dimasukkan ke dalam air (

Sebuah benda massa 5 kg dimasukkan ke dalam air ( == 1.000 kg/1.000 kg/33). Ketika di). Ketika di dalam air baerat benda menjadi 20 N. hitunglah:

dalam air baerat benda menjadi 20 N. hitunglah: Gaya tekan ke atas terhadap benda

Gaya tekan ke atas terhadap benda Volume benda

Volume benda

Massa jenis benda Massa jenis benda Penyelesaian

Penyelesaian Dike

Diket: massa t: massa benda di udbenda di udaraara __ = 5 kg = 5 kg berat benda di air

berat benda di air __ = 20 N, = 20 N,  == 1.000 kg/1.000 kg/33,, g = 10 m/g = 10 m/22.. Dit Dit : : a.a. __ b.b. __ c.c. __ Jawab: Jawab:  __ = = __ . g = 5 . 10 = . g = 5 . 10 = 50 N50 N  __ == __ - - __ = 50 = 50 – –_{20 = 30 N}_{20 = 30 N}  __ ==  . g . V , maka. g . V , maka   ==  g .V g .V = 3.= 3. 1010 −3 −3__33  __ ==  V V = 1.666,67 kg/= 1.666,67 kg/ 3 3

(25)

Tegangan Permukaan Zat Cair

Kapilaritas

Meniskus

Mainkan videonya

T

(26)

Viskositas

η

adalah koefisien visikositas yang dinyatakan

dalam kg m

-1-1

_s

-1-1

_{atau Pa s.}

Besar gaya gesekan fluida

Besar gaya gesekan fluida telah dirumuskan oleh:

telah dirumuskan oleh:

k

k =

= 6

6

_π_π

r



__

=

= 









(27)

Viskositas

Kelereng yang dijatuhkan ke dalam air memiliki

kecepatan yang semakin besar sampai pada

kecepatan maksimal atau kecepatan

kecepatan maksimal atau kecepatan terminal

terminal

W

– –

F

Fs

s

– –

Fa = 0

Kecepatan Terminal dirumuskan:



_

=





((









)(





 



 

))

(28)

(29)

Salah satu alat

yang menggunakan

prinsip Hukum Pascal adalah…

A.

A. Ba

Ba

lo

n u

da

ra

B.

B. Ba

Ba

ro

m

et

er

C.

C. Do

Do

ng

kr

ak Hi

dr

ol

ik

D.

D. Ka

Ka

pa

l S

el

am

E.

E. Hi

Hi

d

ro

m

et

e

r

A

B

C

D

E

(30)

(31)

Y

ang merupakan peristiw

a kapilaritas

dalam kehidupan sehari-hari

kecuali

…

A.

A. Air ya

Air ya

ng me

ngalir

di sun

gai

B.

B. Air yan

Air yan

g mene

tes

di ujung k

ain

C.

C. Minya

Minya

k tanah n

aik mela

lui sum

bu

kompor

D.

D. Air mer

Air mer

esap k

e ata

s temb

ok

E.

E. Naikn

Naikn

ya

air

m

elalu

i

aka

r

pad

a

tumbuhan

A

B

C

D

E

(32)

(33)

(34)

Y

ang merupakan peristiw

a kapilaritas

dalam kehidupan sehari-hari

kecuali

…

A.

A. Air ya

Air ya

ng me

ngalir

di sun

gai

B.

B. Air yan

Air yan

g mene

tes

di ujung k

ain

C.

C. Minya

Minya

k tanah n

aik mela

lui sum

bu

kompor

D.

D. Air mer

Air mer

esap k

e ata

s temb

ok

E.

E. Naikn

Naikn

ya

air

m

elalu

i

aka

r

pad

a

tumbuhan

A

B

C

D

E

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

•

Audio: sejarah penemuan hkm archimedes

•

Camtasia: penerapan hukum archimedes

•

Video pemb: tegang

Video pemb:

tegangan permukaan

an permukaan

•

Video praktikum: terapung, melayang,

tenggelam

•

Macromedia: hukum pascal

•