Munculnya serangga diam di permukaan air seperti pada foto berkaitan dengan salah satu sifat air sebagai zat cair, yaitu tegangan permukaan. Karena tegangan permukaan zat cair, serangga dan benda kecil lainnya dapat mengapung di permukaan air. Oleh karena itu zat cair dan gas mempunyai kemampuan mengalir.Zat yang mempunyai kemampuan mengalir tergolong zat cair.
Sifat fisis fluida statik yang akan dibahas pada subbab ini antara lain tekanan dan tekanan hidrostatis, tekanan total, Hk. Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus suatu permukaan bidang dibagi luas bidang tersebut. Tekanan hidrostatis yang dialami suatu titik dalam suatu zat cair disebabkan oleh gaya gravitasi zat cair diatasnya.
Jika besarnya tekanan hidrostatis di dasar pipa adalah p, maka menurut konsep tekanan, besarnya p dapat dihitung dari hubungan antara gaya berat zat cair (F) dengan luas permukaan zat cair. wadah (A), sehingga diformulasikan. Volume zat cair dalam wadah merupakan hasil kali luas permukaan wadah (A) dan tinggi zat cair dalam wadah (h). Tekanan hidrostatik pada air dengan kedalaman 8 km lebih besar dibandingkan dengan air dengan kedalaman 5 km, mengapa demikian?
Tentukan perbandingan tinggi air dan raksa di dalam tabung sehingga tekanan hidrostatis di dasar tabung adalah 44,8 x 103 Pa.
Tekanan Mutlak
Hukum Pokok Hidrostatis
HUKUM PASCAL
Persamaan Hukum Pascal
Penerapan Hukum Pascal
Prinsip kerjanya menggunakan hukum Pascal, yaitu tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah. Jika sebuah tabung yang luas permukaannya kecil ditekan, maka setiap bagian zat cair juga ikut tertekan. Pada mesin autolifting, perbandingan luas penampang kedua pengisap sangat besar, sehingga menghasilkan gaya angkat.
Hukum Archimedes
Gaya Apung dan Persamaan hukum Archimedes
Pengaruh Hukum Archimedes pada benda
Penerapan Hukum
Kapal terbuat dari baja atau besi yang massa jenis baja atau besinya lebih besar dibandingkan massa jenis air laut. Dengan demikian, gaya ke atas juga semakin besar, sehingga volume yang dipindahkan juga semakin besar. Kestabilan suatu kapal selama navigasi ditentukan oleh posisi pusat gravitasi benda dan titik kerja gaya ke atas.
Alat yang digunakan untuk mengangkat bagian bawah kapal disebut galangan kapal. Setelah ditopang kuat agar kapal menjadi seimbang, air dikeluarkan secara perlahan. Semakin padat fluida, semakin besar gaya dorong ke atas dan semakin tinggi hidrometernya. Jika massa jenis zat cair besar maka volume bagian hidrometer yang terendam semakin kecil, sehingga bagian yang berada di atas permukaan zat cair menjadi lebih panjang.
Lihatlah gambar ini. Pada keadaan setimbang, gaya dorong peluncur ke bawah sama dengan tegangan permukaan yang diberikan lapisan tipis larutan sabun pada peluncur. Jika l adalah panjang penggeser kawat, gaya F bekerja pada panjang total 2 l karena lapisan tipis air sabun mempunyai dua sisi muka. Tegangan permukaan didefinisikan sebagai rasio antara gaya tegangan permukaan F dan panjang d tempat gaya bekerja, yang dinyatakan secara matematis dengan persamaan.
Tegangan permukaan suatu zat cair yang bersentuhan dengan uap atau udaranya sendiri hanya bergantung pada sifat dan suhu zat cair tersebut. CAIRAN STATIS | MODUL FISIK SMA XI 23 Jarum sepanjang 5 cm dipasang perlahan di atasnya.
Kapilaritas
Ketika cairan membasahi dinding tabung (θ < 90°), permukaan cairan di dalam tabung naik lebih tinggi daripada permukaan cairan di luar tabung. Sebaliknya, untuk zat cair yang tidak membasahi dinding tabung (θ < 90°), luas permukaan zat cair di dalam tabung lebih kecil dibandingkan luas permukaan zat cair di luar tabung. Misalnya bentuk permukaan air dalam tabung kapiler dengan jari-jari kapiler r, tegangan permukaan zat cair.
Viskositas dan Hukum Stokes
Gaya-gaya yang bekerja pada bola adalah gravitasi w, gaya terbang Fa dan gaya lambat akibat viskositas atau gaya Stokes Fs. Akibatnya, pada suatu titik bola mencapai keadaan setimbang sehingga bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut kecepatan terminal. Misalnya sumbu vertikal ke atas adalah sumbu positif, maka ketika kecepatan terminal tercapai maka persamaan tersebut berlaku.
Sebuah kelereng yang massa jenisnya 0,9 g/cm3 dan jari-jarinya 1,5 cm dijatuhkan bebas ke dalam tabung berisi minyak yang massa jenisnya 0,8 g/cm3 dan koefisien kekentalannya 0,03 Pa·s. Sebuah kelereng yang diameternya 1 cm dijatuhkan bebas ke dalam minyak dalam tabung reaksi, tentukan kecepatan yang dapat dicapai kelereng tersebut di dalam minyak. Sebuah benda berbentuk bola yang diameternya 2 cm dijatuhkan bebas ke dalam zat cair yang massa jenisnya 700 kg/m3.
RANGKUMAN
Zat cair adalah zat yang dapat berubah bentuk terhadap wadahnya dan dapat mengalir (cair dan gas). Fluida statis adalah fluida dalam suatu wadah yang akan memberikan tekanan pada wadah tersebut. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan suatu fluida dalam ruang tertutup tetap sama ke segala arah F1.
Hukum Archimedes menyatakan bahwa jika suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mengalami gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkannya. Tegangan permukaan adalah kecenderungan suatu zat cair tampak mempunyai selaput atau lapisan tegangan sehingga dapat menahan suatu benda. Kapilaritas adalah naik turunnya zat cair dalam suatu tabung kapiler (pipa yang diameternya sangat kecil).
CAIRAN STATIS | MODUL FISIKA SMA XI 31.. 10. Viskositas adalah kekentalan suatu zat cair, dimana kekentalan inilah yang menentukan aliran. Jika sebuah balok kayu mempunyai sisi 10 cm dan 20% bagiannya terendam air, maka massa balok kayu tersebut adalah 31,25cm3 dengan diikat dengan kawat, ternyata semuanya terapung di dalam minyak yang massa jenisnya 0,8 gr/cm3, jadi massa jenis besi adalah.
Sebuah benda di udara bermassa 5 N dicelupkan seluruhnya ke dalam air yang massa jenisnya 1 g/cm3 dan tampak mengapung di dalam air. Besarnya gaya ke atas yang dialami benda adalah... a.. 8. Sepotong kayu yang mengapung berada 1/5 di bawah air. Jika luas penampang pipa besar adalah 250 kali luas penampang pipa kecil dan tekanan zat cair yang mengisi pipa tersebut diabaikan, tentukan gaya minimum yang harus dilakukan anak tersebut untuk mengambil batu tersebut. untuk meningkatkan hitungan.
DAFTAR PUSTAKA
