KONSEP FLUIDA STATIS

Fluida merupakan zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk. Mekanika fluida dibedakan  menjadi dua bagian, yaitu fluida statis (fluida tak bergerak) dan fluida dinamis(fluida bergerak).

A. Massa Jenis Tekanan serta Gaya Hidrostatis

Massa jenis merupakan salah satu sifat fisis zat yang menyertakan perbandingan antara massa zat dengan volume zat tersebut. Persamaan massa jenis benda:

r = wassa jenis benda (kg/m3)
V = volume benda (m3)
m = massa benda (kg)

Gaya Hidrostatis merupakan gaya yang dimiliki oleh benda cair, untuk gaya hidrostatis pada fluida statis memiliki persamaan ;

Fh = PhgA

Fh =rghA

Keterangan:
h   = kedalaman (m)
A   = luas penampang (m2)
Ph = tekanan hidrostatis (Pa)
p = massa jenis fluida (kg/m’)

B. Hukum Pascal

Di setiap titik pada ke­dalaman yang sama akan memiliki tekanan yang sama. Tekanan yang diberikan pada suatu cairan yang tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam fluida dan ke dinding bejana. Ini yang dikenal dengan prinsip Pascal

P1 = Tekanan Hidrostatis Tabung 1
P2 = Tekanan Hidrostatis Tabung 2
A1 = Luas penampang Tabung 1
A2 = Luas penampang Tabung 2

C. Gaya Archimedes

Sebuah benda yang tercelup sebagian atau se­luruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya. Besarnya gaya ke atas dapat dihitung menggunakan hukum Archimedes

FA = ρ1 x V x g

Keterangan:
FA = gaya apung (N)
V   = volume benda tercelup (m3)
pf  = massa jenis fluida (kg/m’)

Pengaruh Gaya Archimedes (FA)

Gaya tekan ke atas akan mengurangi berat benda yang dicelupkan:

wf = wu – FA

Keterangan:
wf = berat benda di fluida (zat cair) (N)
wu = berat benda di udara (N)
FA = gaya ke atas (N)

D. Contoh Soal

Contoh 1
Sebuah balok kayu yang tingginya 20 cm dan massa jenis 0,8 x 103 kg/m3 mengapung ,pada air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3. Maka, tinggi balok yang muncul di permukaan cairan adalah
A. 4 cm
B. 6 cm
C. 8 cm
D. 10 cm
E. 12 cm

Jawab A ==> Pembahasan

Contoh 2 UN 2007
Pada bejana A dan B diisi dengan zat cair yang berbeda massa jenisnya, terlihat seperti pada gambar. Jika tekanan di dasar A 4/5 tekanan di dasar B dan massa jenis zat cair A 1000 kg m-3 maka massa jenis zat cair di B adalah

A. 1.250 kg m-3
B. 2.500 kg m-3
C. 3.000 kg m-3
D. 4.000 kg m-3
E. 5.000 kg m-3

Jawab A ==> Pembahasan

Contoh 3 UN 2006
Pada gambar di bawah, kaki kanan diisi dengan air raksa (massa jenis = 13,6 g/cm3), sedangkan kaki kiri diisi dengan cairan yang tercampur dengan air raksa. Massa jenis cairan tersebut tersebut adalah:

A. 18, 7 g/cm3
B. 15, 4 g/cm3
C. 11,6 g/cm3
D. 9,9 g/cm3
E. 8,6 g/cm3

Jawab C ==> Pembahasan

Contoh 4 Ebtanas 2001
Sepotong kayu terapung dalam minyak (massa jenis minyak 800 kg/m3) hingga 1/4 bagian volumenya berada di atas permuk minyak. Massa jenis kayu tersebut adalah…….
A. 6.000 kg/m3        D. 6 kg/m3
B. 600 kg/m3            E. 0,6 kg/m3
C. 60 kg/m3

Jawab B ==> Pembahasan

Contoh 5
Peti kayu yang tingginya 150 cm dan massa jenisnya 0,30 g/cm3, mengapung di atas per­mukaan kolam yang bermassa jenis 1,5 gr/cm3. Maka tinggi balok yang tampak di atas permukaan kolam adalah
A. 100 cm          D. 115 cm
B. 105 cm          E. 120 cm
C. 110 cm

Jawab E ==> Pembahasan

E. Soal dan Pembahasan Fluida Statis

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*