Fisika Dasar II
F l u i d a
( B a g i a n 3 )
S1 Teknik Sipil-Fakultas Teknik
Tim Dosen
Hukum Pascal
• Misalkan zat cair dimasukkan dalam wadah tertutup. Jika satu bagian zat cair tersebut mengalami penambahan tekanan, maka seluruh bagian zat cair mengalami penambahan tekanan yang besarnya persis sama. Ini adalah pernyataan hukum Pascal untuk fluida statis.
Hukum Pascal
1
2
1 2
2 1
P F
a
F P A
F F A a
F A F a
=
=
=
=
Contoh 9
Barometer
• Barometer adalah alat ukur tekanan udara. Salah satu contoh barometer adalah barometer air raksa. Barometer ini memanfaatkan prinsip tekanan hidrostatis pada air raksa.
0
0
r r r
P P gh
P gh
P gh
= +
= +
=
Barometer
r
r
P gh h P
g
=
=
Contoh 10
Gaya Angkat Archimedes
• Zat cair menghasilkan gaya angkat pada benda yang tercelup di dalamnya.
• Gaya angkat oleh zat cair dikenal juga dengan gaya angkat Archimedes karena pertama kali dirumuskan oleh Archimedes.
• Gaya angkat Archimedes sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh bagian benda yang tercelup. Gaya angkat Archimedes maksimum jika seluruh bagian benda tercelup ke dalam zat cair.
A b
F = gV
Contoh 10
Contoh 11
' 3 4
' 3
4
...benda terapung 34
34
b b b
A a a
b A
b a
b a
W m g Vg
V V
F V g Vg
W F
Vg Vg
= =
=
= =
=
=
=
Tenggelam, Melayang, dan Terapung
• Ketika benda dimasukkan dalam zat cair maka ada dua gaya arah vertikal yang bekerja pada benda. Gaya pertama adalah berat benda yang arahnya ke bawah. Gaya kedua adalah gaya angkat Archimedes yang arahnya ke atas.
• Berdasarkan perbandingan kekuatan gaya tersebut maka kita akan mengamati tiga fenomena ketika memasukkan benda dalam zat cair, yaitu tenggelam, melayang, dan terapung.
W = mg
,
A maks c b
F = gV
Tenggelam, Melayang, dan
Terapung
Tenggelam, Melayang, dan
Terapung
Contoh 12
Laju Aliran Fluida
• Laju aliran mengukur jarak yang ditempuh satu elemen dalam fluida per satuan waktu.
Debit Aliran
• Debit aliran adalah jumlah volum fluida yang mengalir per satuan waktu.
V A x V Av t
V Av t
Q Av
t t
=
=
= = =
Contoh 17
Persamaan Kontinuitas
• Jika pipa yang dialiri fluida tidak bocor sehingga tidak ada fluida yang meninggalkan pipa atau fluida dari luar yang masuk ke dalam pipa sepanjang pipa maka berlaku hukum kekekalan massa.
• Jumlah massa fluida yang mengalir per satuan waktu pada berbagai penampang pipa selalu sama.
Aliran Laminer dan Turbulen
• Aliran yang mengandung pusaran-pusaran disebut aliran turbulen. Sedangkan aliran yang teratur disebut sebagai aliran laminer.
