�ݺ�ߣ

Bu Sri Suhatmi S.Pd
Nama Kelompok :
1. Jundi HM 23
2. Febrianto P.A 16
Power By :

 FLUIDA STATIS dan FLUIDA DINAMIS
MATERI
VIDEO
LATIHAN

F L U I D A S T A T I S
Fluida statis adalah fluida
yang tidak mengalami
perpindahan bagian-bagiannya

TEKANAN HIDROSTATIS
 Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan
seharihari misalnya pada pisau dan paku. Ujung
paku dibuat runcing dan pisau dibuat tajam untuk
mendapatkantekanan yang lebih besar, sehingga
lebih mudah menancap pada benda lain. Tekanan
yang berlaku pada zat cair adalah tekanan
hidrostatik, yang dipengaruhi kedalamannya. Hal ini
dapat dirasakan oleh perenang atau penyelam
yang merasakan adanya tekanan seluruh badan.
Karena fluida
memberikan tekanan ke segala arah.
NEXT

 Untuk mengetahui tekanan hidrostatis itu
dapat dilihat pada Sebuah bejana berisi air
yang diam. Mengapa di titik A ada tekanan
hidrostatis. Sesuai definisinya, tekanan
adalah besarnya gaya persatuan luas maka
di titik A terasa ada tekanan karena ada gaya
berat dari air di atasnya.
 Berarti tekanan hidrostatis di titik A dapat
ditentukan sebagai berikut:
dengan :
P = tekanan hidrostatis (Pa)
ρ = massa jenis fluida (kgm2)
h = kedalaman fluida (m)
g = 10 m/s2, percepatan gravitasi
 Makin tinggi suatu tempat, makin kecil
kerapatan udaranya. Untuk tekanan total
yang dialami suatu zat cair pada ketinggian
tertentu dapat dicari dengan menjumlahkan
tekanan udara luar dengan tekanan
hidrostastis.

HUKUM ARCHIMIDES
 Anda tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda
yang terapung di permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam di
dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu
benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.
 Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya
ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas
tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh
benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai
berikut.
dengan:
FA = gaya ke atas (N),
ρf = massa jenis fluida (kg/m3),
Vf = volume fluida yang dipindahkan (m3), dan
g = percepatan gravitasi (m/s3) NEXT

HUKUM ARCHIMEDES MENYEBABKAN BENDA YANG DIMASUKKAN KE
DALAM AIR AKAN MENGALAMI TIGA KEMUNGKINAN, YAITU TERAPUNG,
MELAYANG, DAN TENGGELAM .
a. Terapung
Benda dikatakan terapung dalam zat cair jika tidak
seluruh bagian benda tercelup dalam zat cair. Hal
ini terjadi karena massa jenis benda lebih kecil
daripada massa jenis zat cair ( ρb< ρc). sehingga
berat benda sama dengan gaya keataas wb =Fa.
Contoh peristiwa terapung, antara lain, plastik atau
kayu yang dimasukkan ke dalam air, kapal dalam
air.
NEXT

b. Melayang
 Benda dikatakan melayang
dalam zat cair apabila
keseluruhan permukaan benda
tercelup dalam zat cair dan
benda diam (tidak jatuh ke
bawah tetapi juga tidak mun- cul
ke permukaan). Kondisi ini dapat
terjadi karena massa jenis benda
sama dengan massa jenis zat
cair ( ρb = ρc), sehingga berat
benda menjadi sama Wb=Fa
Dengan kata lain, berat benda di
dalam zat cair sama dengan nol.
 Contoh peristiwa melayang
adalah ikan-ikan di dalam air.
c. Tenggelam
 Benda dikatakan tenggelam
dalam zat cair apabila benda
jatuh ke bawah/dasar wadah
saat dimasukkan ke dalam zat
cair tersebut. Hal ini terjadi
karena massa jenis benda lebih
besar dari pada massa jenis zat
cair ( ρb > ρc), sehingga berat
benda juga lebih besar daripada
gaya archimedes wb > Fa.
 Contoh peristiwa tenggelam,
antara lain, batu dan yang
dimasukkan ke dalam air.

HUKUM PASCAL
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan di dalam ruang
tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Berdasarkan hukum ini diperoleh
prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkans uatu gaya yang lebih
besar
Perhatikan Gambar Apabila
pengisap 1 ditekan dengan gaya
F1, maka zat cair menekan ke atas
dengan gaya PA1. Tekanan ini akan
diteruskan ke penghisap 2 yang
besarnya
PA2. Karena tekanannya
sama ke segala arah.

PENDAHULUAN
B. Tujuan
Dapat menganalisis konsep laju
aliran dan debit aliran fluida,
kemudian menggunakannya dalam
memformulasikan persamaan
kontinuitas berdasarkan hukum
kekekalan massa dalam aliran fluida.
Merumuskan persamaan Bernoulli
berdasarkan hukum kekekalan
energi mekanik dalam fluida.
Menerapkan dan memanfaatkan
hukum Bernoulli untuk mengukur laju
aliran fluida.
Memperlihatkan fenomena gesekan
fluida terhadap benda yang bergerak
dalam suatu fluida.
A. Peta konsep
Masih pengen
NONTON ??

MATERI
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk
memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai
kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami
perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali hal yang berkaitan dengan fluida dinamis
ini.
Besaran-besaran dalam fluida dinamis
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau:
Dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
V = laju aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran
Dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m3)
t = selang waktu (s) NEXT

PERSAMAAN KONTINUITAS
Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:Air yang mengalir di
dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang
sama di sembarang titik.
Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :
NEXT

HUKUM BERNOULLI
Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan
pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh
aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah
tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan
energi potensial per satuan volume memiliki nilai
yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis
arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :
Dimana :
p = tekanan air (Pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi
h = ketinggian air
NEXT

PENERAPAN DALAM TEKNOLOGI
Pesawat Terbang
Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi
pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum
bernoulli yang membuat laju aliran udara tepat di bawah
sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka
mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil
daripada tekanan pesawat di bawah.
Akibatnya terjadi gaya angkat pesawat dari hasil selisih
antara tekanan di atas dan di bawah di kali dengan luas
efektif pesawat.
Keterangan:
- ρ = massa jenis udara (kg/m3)
- va= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat
(m/s)
-vb= kecepatan aliran udara pada bagian bawah
pesawat (m/s)
-F= Gaya angkat pesawat (N)

LATIHAN SOAL
1. Jika massa jenis air 1000 Kg/m³, percepatan
gravitasi 10 m/s² dan tekanan pada permukaan air
1 atm, maka besarnya tekanan pada kedalaman
25 m adalah ...........
Bingung yah ^_^
sama saya juga
NEXT Pembahasan ?

LATIHAN SOAL 2
2. Sebuah benda terapung pada zat cair yang massa
jenisnya 1200 kg/m³. Jika bagian benda yang
terapung 1/5 , maka massa jenis benda adalah . .
. . . .
Masih
bingung ??
Aww :O
SINI SINI.....
Sini nakk ^_^
Lompati dulu :D

LATIHAN SOAL 3
1. Perhatikan Gambar berikut ......
Berapa kecepatan air yang keluar dari lubang....
Masihh bingung
???
SINI lagi dehh :D

PEMBAHASAN S.1
D1 :
h= 25 m
g= 10 m/s²
ρ= 1000 kg/m³
Po= 1 atm= 100000 Pa
D2 : P mutlak
Mudahkan ^_^
Ya.. Lah
Kan cuman EX :P
Lanjut yuk :D

PEMBAHASAN S.2
D1 :
Ρ1 : 1.200 kg/m³
V terapung : 1/5
V tenggelam: 4/5
D2:
Ρ2 : ??????
W = FA
↓
Ρb.g.Vb = ρf.g.h
ρb. 1 = 1200.4/5
Kenapa “g” ndakd
masukin broo ?
Ya karna “g” unkown
dan sama tinggal d
CORET aja deh oke ;)
Soo look at that↓↓↓
ρb = 960 kg/m³
Lanjutt aja deh ^_^

PEMBAHASAN S.3
D1 :
h total : 1,5 m
h₂ = 0,5 m
D2 :
V air ????
Step 1 – cari h₁ dulu oke ;)
h₁ = h total – h₁
Jadi
= 1,5 – 0,5
= 1 meter
Step 2 beb , cari V air
V=
SIIP kan (y)

BAB 1
 Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan
Benda Tegar
LATIHAN
MATERI VIDEO

MATERI
Benda Tegar
(Rigid Body)
Torsi/Momen
Momen Inersia
Momen Inersia Benda
Tegar
Dinamika Gerak
Rotasi
Gerak Rotasi Benda
Tegar
Katrol
Gerak
Menggelinding
Gerak Menggelinding pada
Bidang Horizontal
Gerak Menggelinding
pada Bidang Miring
Momentum Sudut
HK.Momentum Sudut
Macam Kestimbangan
Benda Tegar
Syarat Kestimbangan
Benda Tegar
Keseimbangan
Benda Tegar

BENDA TEGAR (RIGID BODY)
 Dalam dinamika partikel, benda
dianggap suatu titik materi (ukuran
benda diabaikan).
 Akibatnya, gaya-gaya yang bekerja
pada benda hanya mungkin
menimbulkan gerak translasi.
 Dalam dinamika benda tegar, ukuran
benda diperhitungkan, sehingga gaya-gaya
yang bekerja dapat menyebabkan
gerak translasi dan rotasi terhadap
suatu poros.
Gambar 1. Tim akrobatik wanita China
mempertahankan keseimbangan agar
tidak jatuh.
Sumber: en.wuqiaoren.com

Torsi/Momen
Pengertian Torsi
Torsi atau momen gaya, hasil
perkalian antara gaya dengan
lengan gaya.
  
  r 
F
Keterangan:
 = torsi (Nm)
r = lengan gaya (m)
F = gaya (N)

Jika gaya F yang bekerja pada
jarak r arahnya tidak
tegaklurus terhadap sumbu
rotasi putar benda maka
besar torsi pada benda
  Fr sin
Keterangan:
 = torsi (Nm)
r = lengan gaya (m)
F = gaya (N)
 = sudut antara gaya dan sumbu rotasi
putar

Torsi positif Torsi negatif
   F r
( ) i i
i

Momen Inersia
Momen Inersia Partikel
Momen inersia, sebuah
partikel bermassa m yang
melakukan gerak rotasi atau
gerak orbital pada jari-jari
lintasan r adalah
I  mr2
Keterangan:
I = momen inersia (kgm2)
m = massa partikel (kg)
r = jari-jari lintasan (m)

Hubungan langsung antara percepatan sudut 
dengan torsi  yang diberikan adalah
  I 
Keterangan:
τ = torsi (Nm)
α = percepatan sudut (rad/s2)

Momen Inersia Benda Tegar
Benda tegar, benda yang tidak mengalami perubahan
bentuk atau volume akibat bekerjanya gaya pada
benda tersebut.
Momen Inersia Beberapa Benda

Dinamika Gerak Rotasi
Pusat Massa
• Titik pusat massa, titik yang bergerak dalam lintasan
yang sama dengan yang dilewati partikel jika
mendapat gaya yang sama.
• Pusat koordinat titik pusat massa suatu benda panjang
(1 dimensi) ditentukan sebagai berikut.
i i
i
pm
i
i
m x
X
m



i i
i
pm
i
i
m y
Y
m



pm = (Xpm ; Ypm)

Gerak Rotasi Benda Tegar
Hukum II Newton untuk gerak
rotasi dapat dinyatakan
sebagai berikut
“ Besar torsi resultan sama dengan
momen inersia dikalikan
percepatan sudut.”
  I
Keterangan:
 = torsi pada benda (Nm)
I = momen inersia benda (kgm2)
 = percepatan sudut benda (rad/s2)

Katrol
Dengan anggapan bahwa antara
katrol dengan tali tidak terjadi selip,
torsi resultan pada katrol adalah
   1 2  rT rT
Keterangan:
r = jari-jari katrol (m)
T = tegangan tali (N)
Hubungan percepatan linier dengan
percepatan sudut gerak rotasi katrol
adalah
a r
Keterangan:
a = percepatan gerak beban (m/s2)
 = percepatan sudut katrol (rad/s2)

Hukum II Newton untuk gerak kedua beban m1 dan
m2 dapat dinyatakan dengan persamaan
m1g T1  m1a
2 2 2 T m g  m a
Dengan menjumlahkan kedua persamaan di atas diperoleh,
 
 m  m

1 2
  
   1 2  2


a g
I
m m
r

Gerak Menggelinding
• Suatu benda yang menggelinding tanpa selip,
melibatkan gerak translasi dan rotasi.
• Hubungan sederhana antara laju linier v dengan
kecepatan sudut  pada benda yang menggelinding
berjari-jari r dinyatakan dengan
v r
Keterangan:
v = laju linier (m/s)
 = kecepatan sudut (rad/s2)
R = jari-jari (m)

Gerak Menggelinding pada Bidang Horizontal
Gerak translasi silinder:
F  fs  ma
Gerak rotasi silinder:
  I
Torsi penyebab gerak rotasi silinder hanya ditimbulkan
oleh gaya gesek statis maka:
s   rf

• Gaya gesek statis
yang terjadi dapat
bervariasi tergantung
pada besarnya
momen inersia I,
percepatan a, dan
jari-jari r
a
2 r
f I s 
• Percepatan gerak
translasi silinder dapat
ditulis dalam persamaan:
m
I
r
F
a


2
Keterangan:
a = percepatan linier (m/s2)
F = gaya penggerak (N)
I = momen inersia (kg m2)
r = jari-jari (m)
m = massa (kg)
• Percepatan translasi silinder
pejal yang menggelinding adalah
F
2

m
a
3

Gerak Menggelinding pada Bidang Miring
• Gerak translasi silinder yang
tidak mengalami selip:
mg sin  fs  ma
• Gerak rotasi silinder:
a
r
  I
• Percepatan gerak
translasi silinder:
I
mg
r m
a


2
sin

Percepatan translasi silinder pejal yang menggelinding
tanpa selip sepanjang bidang miring dengan sudut
kemiringan terhadap horizontal Ө adalah
Keterangan:
a = percepatan gerak translasi (m/s2)
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Ө = sudut kemiringan bidang ( °)
I = momen inersia (kg m2)
r = jari-jari (m)
2g sin
3
a 

Momentum Sudut
Pengertian Momentum Sudut
Sebuah benda bermassa m berotasi pada sumbu tetap
dengan kecepatan sudut  sehingga memiliki momen
inersia I, besar momentum sudutnya:
I L 
Keterangan:
L = momentum sudut (kg m2/s)
I = momentum inersia (kg m2)
 = kecepatan sudut (rad/s)

Hukum Kekekalan Momentum Sudut
“Momentum sudut total pada
benda yang berotasi, tetap
konstan jika torsi total yang
bekerja padanya sama dengan
nol.”
1 1 2 2 I   I 
I  konstan
Aplikasi hukum
kekekalan momentum
sudut

Keseimbangan Benda Tegar
Keseimbangan Statis dan Dinamis
• Sebuah benda berada dalam keadaan setimbang jika
benda tersebut tidak mengalami percepatan linier
ataupun percepatan sudut.
• Benda yang diam merupakan benda yang berada pada
kesetimbangan statis.
• Benda yang bergerak tanpa percepatan merupakan
benda yang berada pada kesetimbangan dinamis.

Syarat Kestimbangan Benda Tegar
F  0
Pada kondisi ini, kemungkinan keadaan benda adalah:
a. diam (kesetimbangan statis), dan
b. bergerak dengan kecepatan linier tetap (kesetim-bangan
dinamis).
  0
Pada kondisi ini kemungkinan keadaan benda adalah:
a. diam (kesetimbangan statis), dan
b. berotasi dengan kecepatan sudut tetap
(kesetimbangan dinamis).

Macam-Macam Kestimbangan Benda Tegar
a. Kesetimbangan Stabil
Ketimbangan stabil,
kesetimbangan yang dialami
benda, dimana jika pada
benda diberikan gangguan
yang mengakibatkan posisi
benda berubah, setelah
gangguan tersebut
dihilangkan, benda akan
kembali ke posisi semula

b. Kesetimbangan Labil
Kesetimbangan labil,
benda, di mana jika pada benda
diberikan ganguan yang
mengakibatkan posisi benda
berubah, dan setelah gangguan
tersebut dihilangkan maka benda
tidak kembali ke posisi semula.

c. Kesetimbangan Indiferen
Kesetimbangan indiferen,
benda di mana jika pada benda
diberikan gangguan yang
mengakibatkan posisi benda
berubah, dan setelah gangguan
tersebut dihilangkan, benda
tidak kembali ke posisi semula,
namun tidak mengubah
kedudukan titik beratnya.

LATIHAN
1. Seorang penari es, punya momen inersia 4 kg/m², ketika
kedua lengan terentang. Ketika kedua tangan merapat
momen inersianya 1,2 kg/m². penari mulai berputar
dengan kedua tangan terlentang pada kelajuan sudut 1,8
rad/s. kelajuan sudut ketika lengan merapat adalah ....?

LATIHAN 2
2. Kincir angin berputar dengan kecepatan sudut awal 6
rad/s dan momen inersia 2.10 ˉ ³ kgm². agar kincir angin
itu dapat berhenti dalam waktu 3 s, momen gaya harus
sebesar....

LATIHAN 3
3. Katrol bermasa 4 kg dan jari jari 10 cm, jika m₁ = 1 kg , m₂
= 3 kg, dan percepatan gravitasi 10 m/s². Besar percepatan
sudut gerak katrol adalah ....

PEMBAHASAN 1
D₁ :
I₁ = 4 kgm²
I₂ = 1,2 kgm²
ω ₁ = 1,8 rad/s
D ₂ = ω ₂ ?
D₃ =
I₁ ω ₁ = I₂ . ω ₂
4x1,8 = 1,2 . ω ₂
ω ₂ = 4x1,8
1
ω ₂ = 6 rad/s

PEMBAHASAN 2
D₁ =6 rad/s
I = 2.10 ⁻³
Wt = 0 (berhenti)
t = 3s
D₂ = τ ??
D₃ =
τ= I . ά
Mencari Percepatan sudut
Wt = W₀ - ά.t =>
0 = 6- ά.3
ά = 6/3
ά = 2
τ = I . ά
= 2.10⁻³.2
= 4.10⁻³

PEMBAHASAN 3
3. D₁ =
m = 4 kg
g = 10 m/s²
r = 10 cm = 0,1 m
D₂ = ά ?
D₃ =
Katrol silinder pejal ½
I = ½ mr²
= ½.4.(0,1)²
= 0.02
F. r = I . ά
(w₁ - w₂)r = I . ά
(3.10-1.10)0.1 = 0.02 . ά
ά= 20. 0,1 = 100 rad / s²
0,02

�ݺ�ߣ

Fisika

Recommended

More Related Content

What's hot (17)

Viewers also liked (13)

Similar to Fisika (20)

Recently uploaded (20)

Fisika

Editor's Notes