Bab 10 Fluida
713
Bab 10 FLUIDA
Z
at di alam dikelompokkan dalam tiga wujud utama, yaitu zat padat, zat cair, dan gas. Zat cair dan gas memiliki satu kesamaan yaitu tidak memiliki bentuk yang tetap. Bentuk zat cair dan gas mengikuti bentuk wadah. Zat cair dan gas mudah ditembus atau dibagi-bagi. Hal ini disebabkan gaya tarik antar atom atau molekul penyusun zat cair dan gas jauh lebih lemah daripada gaya tarik antar atom penyusun zat padat. Dan salah satu sifat yang sering kita amati adalah zat cair dan gas dapat mengalir. Zat dengan sifat yang dapat mengalir tersebut kita namakan fluida.Pada bab ini kita akan membahas sejumlah sifat yang dimiliki oleh fluida yang diam (fluida statis) maupun sifat-sifat fluida yang mengalir (fluida dinamis). Sifat-sifat tersebut sangat penting untuk dipahami karena memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan kita, baik dalam bentuk teknologi sederhana maupun teknologi canggih. Jika kita tidak memahami sifat fluida maka tidak mungkin manusia membuat kapal termasuk kapal tanker raksasa, kapal selam, balon udara, pesawat terbang, helikopter, pesawat ulang-alik, dan sebagainya.
10.1 Arah Gaya
Pada bidang persentuhan antara fluida statis dengan benda maka fluida selalu melakukan gaya dorong pada benda. Salah satu sifat yang menarik adalah arah gaya dorong oleh fluida selalu tegak lurus bidang sentuh dengan benda (Gambar 10.1).
Bab 10 Fluida
716
bumi. Air dalam botol lalu dikocok juga memiliki permukaan yang tidak tegak lurus gaya gravitasi bumi. Aie geriak atau gelombang bukan fluida statik sehingga permukaannya tidak perlu tegak lurus gaya gravitasi bumi.
Gambar 10.3. Bentuk permukaan laut mengikuti bentuk bumi karena harus tegak lurus arah gaya gravitasi bumi.
Arah gaya gravitasi bumi selalu menuju ke pusat bumi.
10.3 Massa Jenis
Salah satu besaran fisis fluida yang penting adalah massa jenis. Massa jenis adalah massa fluida per satuan volum. Untuk fluida yang memiliki volume kecil massa jenis didefinisikan sebagai
V
m
(10.1)denga m massa fluida, V volum fluida, dan massa jenis fluida. Tabel 10.1 adalah massa jenis sejumlah fluida. Persamaan (10.1)
Fluida dengan volume satu gelas, satu ember, bahkan satu kolam dapat ditentukan massa jenisnya dengan persamaan (10.1). Namun, jika volume fluida sangat besar, misalnya dam, lautan, atau atmosfer maka massa jenis fluida tidak sama di setiap tempat. Contohnya, pada lautan massa jenis makin besar jika masuk makin ke dalam. Pada atmsofer massa jenis makin kecil jika
