Fluida
Download as docx, pdf0 likes7,983 views
Dokumen tersebut membahas tentang tekanan fluida dan hukum-hukum yang terkait. Tekanan fluida ditentukan oleh kedalaman, massa jenis, dan percepatan gravitasi. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida akan tersebar merata, sedangkan hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang dihasilkan sebanding dengan massa fluida yang dipindahkan. Alat pengukur tekanan seperti manometer dan
Fluida
- 1. A. Tekanan Fluida Fluda adalah zat yang dapat mengalir baik berupa cairan maupun berupa gas, yang memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Sifat-sifat fluida sebagai berikut : 1. Gaya-gaya yang dikerjakan suatu fluida pada dinding wadahnya selalu berarah tegak lurus terhadap dinding wadahnya 2. Gaya yang dikerjakan oleh tekanan dalam suatu fluida pada kedalaman yang sama adalah sama dalam segala arah 3. Suatu gaya luar yang bekerja pada suatu fluida diteruskan sama besar ke seluruh fluida diteruskan sama besar ke seluruh fluida. Ini tidak berarti bahwa tekanan dalam sutu fluida adalah sama di mana saja sebab berat fluida itu sendiri mengerjakan tekanan yang bertambah dengan bertambahya kedalaman . Tekanan pada kedalaman h dalam suatu fluida yang memiliki massa jenis dinyatakan oleh: Ph= g h Dengan , =massa jenis fluida (kg/m3) g=percepatan gravitasi (N/kg) h=kedalaman (m) dengan demikian tekanan total pada kedalaman h adalah P=Pluar + Ph P=Pluar + g h Jika fluida berada dalam suatu wadah terbuka yang berhubungan dengan udara luar, maka udara luar, maka udara luar (atmosfer) mengerjakan gaya luar pada fluida Pluar = Patm Sedangkan statistika fluida adalah fluida dalam keadaan diam. Tekanan didefinisikan sebagai Gaya peratuan luas 3333333333333333333 Jadi, tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas penampang. Contoh dalam keidupan sehari-hari yaitu jik kita berdiri dengan satu kaki ternyata lebih melelahkandari pada berdiri dengan dua kaki. Mengapa demikin ? Penyebabnya adalah gaya berat bekerja pada permukan yang lebih kecil (untuk satu kaki) sehingga Tekanan yang dirasakan kaki tersebut lebih besar
- 2. 1. Tekanan Dalam Zat Cair Pandang suatu elemen volume di dalam fluida yang terletak pada jarak y dari permukaan. Gaya horizontal, resultan gaya oleh tekanan fluida di sekitar elemen = 0. Gaya vertical terdiri dari tekanan fluida dan berat elemen fluida. Dalam keadaan diam F 0 F 0 Pada persamaan P= gh Dengan , =massa jenis fluida (kg/m3) g=percepatan gravitasi (N/kg) h=kedalaman (m) P= tekanan (N/m2) Menunjukkan bahwa tekanan pada fluida diam berbanding lurus dengan kedalamannya. Untuk kedalaman yang sama, besar tekanan adalah sama ke segalah arah. Semakin dalam kedudukan suatu benda maka semakin besar pula tekanan hidrostatik yang di alaminya Penerapan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu sebuah beendungan air di buat dengan ketebalan yang berbeda. Semakin ke bawah, dinding bangunan semakin tebal. Keadaan ini di maksudkan untuk menahan tekanan zat cair yang lebih besar dengan semakin dalamnya bendungan tersebut. 2. Tekanan Udara
- 3. Anggaplah bahwa kerapatan sebanding dengan tekanan : 777777777777777777 Evangelista Toricelli adalah orang yang pertama kalimengukur besarnya tekanan udara atmosfer, menggunakan pipa kaca yang berdiameter sempit , berdinding tebal dan salah satu ujungnya tertutup. Menurut Toricolli, besarnya tekanan atmosfer di permukaan laut akan menyebabkan ketinggian raksa dalam pipa sebesar 76 cm sehingga 1 atm=76 cmHg B. Mengukur Tekanan 1. Manometer 9999999999999999999999999 Manometer adalah lat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup. Dalam keadaan setibang tekanan di titik A = tekanan di titik B, P=Po+ g y Macam-macam manometer antara lain : a. Manometer tabung terbuka b. Pengukuran terhadap ban - Manometer pen - Manometer jarum 2. Barometer 1010101010 Barometer adalah alat yang di gunakan untuk menguur tekanan gas pada ruang terbuka. Dalam keadaan setimbang : Po+ g y1= g y2 Po = g y Fluida yang biasa digunakan untuk mengisi manometer dan barometer adalah raksa nmun dapat juga digunakan fluida yang lain misalnya alkohol. Jika fluida yang digunakan adalah air, maka akan memerlukan kolom yang sangat panjang C. Hukum Pascal dan Hukum Archimedes 1. Hukum Pascal Bunyinya : Tekanan yang dilakukan pada zat cair yang tertutup diteruskan pada setiap bagian zat cair dan dinding-dinding tempat zat cair sama besar.
- 4. 11 11 111111111 Dari hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar Penerapannya hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari : a. Dongkrak hidrolik Pada dongkrak ini, tekanan yang di berikan pada pengisap yang berpenampang kecil di teruskan oleh zat cair ke pengisap berpenampang besar. Meskipun pengisap kecil di tekan dengan gaya yang relative kecil , pengisap itu dapat menghasilkan gaya angkat yang besar pada pengisap yang besar sehingga pengisap yang besar dapat mengangkat mobil b. Rem Hidrolik Prinsip kerja re mini sama dengan prinsip kerja mesin pengangkat mobil atau dongkrak hidrolik. Perbandingan luas silinder utama dengan silinder rem menentukan keuntungan mekanik. Makin besar keuntungan mekanik makin ringan saat menginjak rem. Gaya tekan dari silinder utama di teruskan ke empat silinder rem lain yaitu dua silinder rem roda depan dan dua silinder rem roda belakang. Pengisian minyak rem dimasukkan pada tando minyak rem berada di atas 2. Hukum Archimedes Bunyi Hukum Archimedes : Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida mengalami gaya ke atas sebesar fluida yang dipindahkan oleh benda yang tercelup tersebut. 141414 Hubungan benda dan fluida Jika suatu benda dengan massa jenis b dicelupkan seluruha kedalam zat cair dengan massa jenis fluida f maka berlaku 15 15 15 Keterangan : b = Massa jenis benda W = Berat benda f = Massa jenis fluida Fa = Gaya ke atas
- 5. Dengan mengingat bahwa Volume fluida yang dipindahkan sama dengan volume benda maka dpat dituliskan: Vf = Vb Dengan demikian gaya apung benda oleh fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan Penerapan hukum Archimedes yaitu : 1. Mengapung Peristiwa mengapung dapat dilihat pada kapal laut. Perlu di perhatikan kapal laut yang sedang bergeraka di lautan, tidak tenggelam walaupun bahan pembuat kapal memilki kerapatan lebih besar dari pada kerapatan air laut. Karena kerapatan besi 7.800 kg/m3, sedangkan kerapatanair laut 900 kg/m3. Kapal laut dibuat berongga sehingga volume kapal menjadi besar, akibatnya volume air yang dipindahkan juga besar. Dengan demikian gaya apung kapal juga besar , akibatnya kapal tidak tenggelam Benda akan mengapung jika gaya apug lebih besar dari pada gaya berat benda, maka : B >W f g Vb > b g Vb f > b Pada kasus mengapung hanya sebagian benda yang tercelup di dalam zat cair sehingga volume zat cair yang dipindahkan lebih kecil dari pada volume benda Vf < Vb 2. Melayang Peristiwa melayang terjadi jika berat benda (W) tepat sama dengan gaya ke atasnya (Fa). Pada keadaan melayang , sebuah benda tercelup dalam fluida sehingga : Vf = Vb Dan , B = W f g Vb = b g Vb f = b
- 6. 3. Tenggelam Peristiwa tenggelamnya suatu benda air dalam fluida disebabkan oleh gaya berat benda (W) lebih besar dari pada gaya ke atasnya (Fa). Pada keadaan tenggelam, Volume zat cair (Vf) yang dipindahkan oleh benda sama dengan volume benda tersebut Vf = Vb dan B < W f g Vb < b g Vb f < b Jadi dengan mengtur besar massa jenis benda sebuah benda dapat dibuat terapung, tenggelam atau melayang. Prinsip seperti inilah yang diterapkan orang dalam merancam sebuah kapal selam Jadi, tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas penampang. Contoh dalam keidupan sehari-hari yaitu jik kita berdiri dengan satu kaki ternyata lebih melelahkandari pada berdiri dengan dua kaki. Mengapa demikin ? Penyebabnya adalah gaya berat bekerja pada permukan yang lebih kecil (untuk satu kaki) sehingga Tekanan yang dirasakan kaki tersebut lebih besar