Fluida Statis (PPT)
Download as PPTX, PDF70 likes69,412 views
Dokumen tersebut membahas tentang fluida statis, sifat-sifatnya seperti tidak dapat melawan geser dan mempunyai kompresibilitas serta viskositas. Juga membahas tentang tekanan, tekanan hidrostatis, dan contoh soalnya. Selanjutnya membahas pula tentang hukum Pascal, bejana berhubungan, hukum Archimedes beserta contoh soalnya.
Fluida Statis (PPT)
- 1. FLUIDA STATIS Wahyu Jati Nursiwi (32) Wedha Ratu Della (33) Widya P (34)
- 2. Fluida Statis Fluida Statis adalah zat yang dapat mengalir yang ada dalam keadaan diam. Zat termasuk adalah zat cair dan zat gas.
- 3. Sifat – Sifat Fluida • Tidak dapat melawan secara tetap stress geser • Mempunyai kompresibilitas • Mempunyai kekentalan atau viskositas
- 4. Tekanan Gaya normal(tegak lurus) yang bekerja pada suatu bidang dibagi dengan luas bidang tersebut. Rumus : P = F/A P = Tekanan (atm, cmHg, Pa, torr, N/m, bar) F = Gaya (N) A= Luas (m2)
- 5. Contoh Soal Tekanan : Sebuah buku berada di atas meja. Dengan luas alas 120 cm berat 2 kg. Berapakah tekanan buku tersebut terhadap meja ? Jawab : P = F/A = m . g / A = 2 . 10 / 1,2 = 16 , 667 N/m
- 6. Tekanan Hidrostatis Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri. Rumus: Ph = ρ . g . h ρ : Massa jenis “rho” (kg/m3) g : gravitasi (m/s2) h : tinggi (m)
- 7. Contoh Soal Tekanan Hidrostatis : Berapa tekanan hidrostatis pada penghapus tersebut ? Jawab : Ph = ρ . g . h = 1000 . 10 . 0,12 = 1200 N/m 12 cm air
- 8. Barometer Rumus : Po = ρ . g . h Manometer Rumus : Pgas : Po + ρ . g . h
- 9. Contoh Soal Manometer : Sebuah manometer U yang berisi raksa digunakan untuk mengukur tekanan gas. Tinggi raksa dalam tabung yang terbuka adalah 600 mm lebih tinggi dari tabung U yang dihubungkan ke tangki gas. Berapa besar tekanan gas itu (dalam Pascal) ? Massa jenis raksa = 1,36 x 104 kg/m3, atm = 1,01 x 105 Pa Jawab : Pgas : Po + ρ . g . h : 1,01 x 105 + 1,36 x 104 . 9,8 . 600 x 10-3 : 8076, 768 x 106 Pa
- 10. Aplikasi Tekanan Pada Kehidupan Sehari – Hari : • Penempatan infus lebih tinggi dari pergelangan tangan pasien. • Kapak • Pengukur Tekanan Ban • Ceret • Sumur
- 11. Hukum Pascal Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah Rumus : F1/A1 = F2/A2
- 12. Contoh Soal Hukum Pascal 1. Sebuah beban akan diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Massa beban 64 ton diletakkan di atas penampang A seluas 0,5 m2. Berapakah gaya yang harus diberikanpada penampang B (luasnya 11/88 kali penampang A) agar beban dapat terangkat? Jawab : F1/A1 = F2/A2 640000/A1 = F2/1/8 A1 F2 = 1/8 x 640000 = 80.000 N
- 13. 2. Luas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,04 m2 dan 0,10 m2. Jika gaya masukan adalah 5 Newton, berapa gaya keluaran maksimum ? Jawab : F1/A1 = F2/A2 5/0,04 = F2/0,10 125 = F2/0,10 F2 = (125)(0,10) = 12,5 N
- 14. • Pompa Hidrolik • Dongkrak Hidrolik • Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil • Rem Hidrolik • Tensimeter (Sfigmomanometer) • Alat Press Hidrolik
- 15. Bejana Berhubungan Rumus : P1 = P2 Po + 1gh1 = Po + 2gh2 1h1 = 2h2
- 16. Contoh Soal Bejana Berhubungan : 1. Ke dalam kaki 1 pipa U dimasukkan cairan setinggi 32 cm dan ke dalam kaki 2 dimasukkan raksa dengan massa jenis 13,6 gr/cm3. Ketinggian bidang batas adalah 1,4 cm. Berapakah massa jenis cairan tersebut? Jawab : 1h1 = 2h2 1. g . h1 = 2 g.h2 1.10. 32 = 13,6 . 10 .1,4 1 =0,595 gr/cm3.
- 17. Hukum Archimedes Berat benda yang yang dicelupkan sama dengan volume benda yang bertambah. Rumus : ρ = Massa jenis (kg/m3) g = Gravitasi (m/s2) V = Volume Fa = ρ. g. V
- 18. Perbedaan Mengapung, Melayang, dan Tenggelam • Mengapung ρb < ρf • Melayang ρb = ρf • Tenggelam ρb > ρf
- 19. Contoh Soal Hukum Archimedes : 1. Berapa volume batu yang dimasukkan ke dalam air laut jika berat air laut yang dipindahkan batu adalah 2 Newton ? Massa jenis air laut = 1025 kg/m3 Jawab : Fa = ρ. g. V w = Fa 2 = (1025)(9,8)(V) 2 = 10045 (V) V =1,991 x 10-4 m3 V = 1,991 x 10-1 dm3 = 0,1991 dm3 V = 199,1 cm3
- 20. 2. Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara adalah 500 N. Jika beratnya di air hanya 400 N, maka berapakah massa jenis benda tersebut ? Jawab : Fa = Wu –We = 500 – 400 = 100 N ρb/ρc = Wu/Fa ρb/1000 = 500/100 500000 = 100 ρb ρb = 5000 kg/m3
- 21. 3. Volume sebuah kubus adalah 1.000 cm³ kubus itu tercelup dalam air tiga perempat bagian . massa jenis air tersebut sebesar 1g/cm³ . Hitunglah besar gaya Archimedes yang terjadi ! Jawab : Fa = ρ. g. V =1000x10x3/4x1/1000 =7,5 N
- 22. Aplikasi Hukum Archimedes Pada Kehidupan Sehari-Hari • Hidrometer • Kapal Selam • Kapal Laut • Balon Udara • Jembatan Ponton
- 23. Hidrometer Suatu alat terbuat dari kaca yang berguna untuk mengukur density. Yang berarti fungsi hidrometer adalah untuk mengukur density. Rumus : hbf : m/Aρf
- 24. Tegangan Permukaan Gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang bekerja pada permukaan zat cair sepanjang permukaan yang menyentuh benda itu Rumus : Satuan tegangan permukaan = Newton / meter = J/m2 F = gaya tegangan permukaan ϒ = tegangan permukaan d = panjang permukaan ϒ = F/d ϒ = F/2l
- 25. Kapilaritas Gejala zat cair melalui celah-celah sempit atau pipa rambut. y air y raksa
- 26. Kenaikan / Penurunan Zat Cair Dalam Pipa Kapiler Rumus : h = 2ϒcos ϴ ρ g r h = kenaikan/penurunan permukaan zat cair dalam pipa γ = tegangan permukaan θ = sudut kontak ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) r = jari-jari pipa kapiler
- 27. Meniskus Adalah bentuk cembung atau cekung permukaan zat cair akibat tegangan permukaan.
- 28. Adhesi & Kohesi Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel tak sejenis. Kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel sejenis.
- 29. Contoh Soal Tegangan Permukaan Sebatang kawat dibengkokkan seperti huru U. Kemudian kawat kecil PQ yang bermassa 0,2 gram dipasang dalam kawat tersebut(perhatikan gambar). Kemudian kawat tersebut dicelupkan ke dalam cairan sabun dan diangkat vertikal sehingga ada lapisan tipis sabun di antara kawat tersebut. Ketika ditarik ke atas kawa kecil mengalami gaya tarik ke atas oleh lapisan sabung. Agar terjadi keseimbangan, maka pada kawat kecil PQ digantungkan benda dengan massa 0,1 gram. Jika panjang kawat PQ = 10 cm dan nilai gravitasi 9,8 m/s2, berapa tegangan sabun tersebut? Jawab : ϒ = F/d ( d = 2l) F = berat kawat ditambah berat benda = 3 x 10-4 kg x 9,8 = 2,94 x 10-3 N γ = 2,94 x 10-3/ 2x 10-1 = 1,47 x 10-2 N/m.
- 30. Contoh Soal Kenaikan/Penurunan Zat Cair Dalam Pipa Kapiler Sebuah pipa kapiler yang berameter 0,6 mm dimasukkan secara tegak lurus ke dalam sebuah bejana yang berisi air raksa (ρ = 13.600 kg/m3). Sudut kontak raksa dengan dinding pipa adalah 140o. Bila tegangan permukaan raksa adalah 0,06 N/m, maka berapa penurunan raksa dalam pipa kapiler tersebut? ( g = 9,8 m/s2) Jawab : h = 2. ϒ. cos θ / ρ.g.r h = 2. 0,06. cos 140o / 13.600.9,8.3 x 10-4 h = -0,092/ 39,384 h = -0,0023 mm
- 31. Contoh Kapilaritas Dalam Kehidupan Sehari-hari 1. Menyebabnya air yang menetes di ujung kain 2. Minyak tanah naik melalui sumbu kompor 3. Air meresap ke atas tembok 4. Naiknya air melalui akar pada tumbuhan 5. Menyebarnya tinta di permu kaan kertas
- 32. Viskositas Pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan Rumus : Ff = 6.π.η.r.v
- 33. Contoh Soal Viskositas 1. Sebuah kelereng dengan jari-jari 0,5 cm jatuh ke dalam bak berisi oli yang memiliki koefisien viskositas 110 × 10−3 N.s/m2. Tentukan besar gesekan yang dialami kelereng jika bergerak dengan kelajuan 5 m/s! Jawab : Ff = 6.π.η.r.v
- 34. 2. Sebuah gotri yang berjari-jari 5,5 × 10−3 m terjatuh ke dalam oli yang memiliki massa jenis 800 kg/m3 dan koefisien viskositasnya 110 × 10−3 N.s/m2. Jika massa jenis gotri 2700 kg/m3, tentukan kecepatan terbesar yang dapat dicapai gotri dalam fluida! Jawab :