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
Leave a Reply