Kamis, 24 Maret 2011

fluida statis

F L U I D A


Pengertian Fluida.
Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut Zat Alir.
Jadi perkataan fluida dapat mencakup zat cair atau gas.
Antara zat cair dan gas dapat dibedakan :
Zat cair adalah Fluida yang non kompresibel (tidak dapat ditekan) artinya tidak berubah volumenya jika mendapat tekanan.
Gas adalah fluida yang kompresibel, artinya dapat ditekan.
Pembahasan dalam bab ini hanya dibatasi sampai fluida yang non kompresibel saja.
Bagian dalam fisika yang mempelajari tekanan-tekanan dan gaya-gaya dalam zat cair disebut : HIDROLIKA atau MEKANIKA FLUIDA yang dapat dibedakan dalam :
Hidrostatika : Mempelajari tentang gaya maupun tekanan di dalam zat cair yang diam.
Hidrodinamika : Mempelajari gaya-gaya maupun tekanan di dalam zat cair yang  bergerak.
(Juga disebut mekanika fluida bergerak)
Pembahasan dalam bab ini hanya dibatasi sampai Hidrostatika saja.
Rapat Massa dan Berat Jenis.
Rapat massa benda-benda homogen biasa didefinisikan sebagai : massa persatuan volume yang disimbolkan dengan r.
            Satuan.
r =
 
Besaran
MKS
CGS
m
kg
g
V
m3
cm3
r
kg/m3
g/cm3
            Berat jenis didefinisikan sebagai Berat persatuan Volume.
            Yang biasa disimbolkan dengan : D
            Satuan.


D =
 
 

               atau
D = r . g
 
Besaran
MKS
CGS
W
Newton
Dyne
V
m3
cm3
D
n/m3
dyne/cm3
g
m/det2
cm/det2

Rapat Massa Relatif.
Rapat massa relatif suatu zat adalah perbandingan dari rapat massa zat tersebut terhadap rapat massa dari zat tertentu sebagai zat pembanding.(I,2)

Zat pembanding biasa diambil air, pada suhu 40 C.
Rapat massa relatif biasa disimbolkan dengan : rr.





rr =
 

rr =
 
 

            Juga berlaku :

                       
            Rapat massa relatif tidak mempunyai SATUAN.
Tekanan Hidrostatika.
Adalah : Tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair.
Tekanan adalah : Gaya per satuan luas yang bekerja dalam arah tegak lurus suatu permukaan.
Tekanan disimbolkan dengan : P
P =
 
                                              Satuan
Besaran
MKS
CGS
F
N
dyne
A
m2
cm2
P
N/m2
dyne/cm2
Tiap titik di dalam fluida tidak memiliki tekanan yang sama besar, tetapi berbeda-beda sesuai dengan ketinggian titik tersebut dari suatu titik acuan.



    h
 
            PBar
Dasar bejana akan mendapat tekanan sebesar :
P = tekanan udara + tekanan oleh gaya berat zat cair (Tekanan Hidrostatika).
P = BAR +
P = BAR +  = BAR +
P = BAR + r . g . h
 

Jadi Tekanan Hidrostatika (Ph) didefinisikan :










Ph = r . g . h
 





 














Satuan
Keterangan.
MKS
CGS
r  = rapat massa zat cair
kg/m3
g/cm3
g  = percepatan gravitasi
m/det2
cm/det2
h  = tinggi zat cair diukur dari permukaan zat cair sampai ke titik/bidang yang diminta.
m
cm
Ph = Tekanan Hidrostatika
N/m2
Dyne/cm2
            1 atm = 76 cm Hg
            1 atm = 105 N/m2 = 106 dyne/cm2
                        Untuk bidang miring dalam mencari h maka dicari lebih dahulu titik tengahnya (Disebut : titik massa).




Gaya Hidrostatika. (= Fh)
Besarnya gaya hidrostatika (Fh) yang bekerja pada bidang seluas A adalah :
Fh = Ph . A = r . g . h . A


Fh = r . g . h . A
 
 



Fh = gaya hidrostatika dalam SI (MKS) adalah Newton
       dalam CGS adalah Dyne.

Hukum Pascal.
Bunyinya : Tekanan yang bekerja pada fluida di dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan sama besar.
Contoh alat yang berdasarkan hukum Pascal adalah : Pompa Hidrolik.
Perhatikan gambar bejana berhubungan di bawah ini.

     F1                   F2













 

            A1                    A2
Permukaan fluida pada kedua kaki bejana berhubungan sama tinggi.
Bila kaki I yang luas penampangnya A1 mendapat gaya F1 dan kaki II yang luas penampangnya A2 mendapat gaya F2 maka menurut Hukum Pascal harus berlaku :
P1 = P2
 








 
F1 : F2 = A1 : A2
 







Hukum Utama Hidrostatis.
              Bunyinya : Tekanan hidrostatis pada sembarang titik yang terletak pada bidang  mendatar di dalam sejenis zat cair yang dalam keadaan setimbang adalah sama.


(Ph) di A  =  (Ph) di B  =  (Ph) di C
 
 




           
Hukum utama hidrostatika berlaku pula pada pipa U (Bejana berhubungan) yang diisi lebih dari satu macam zat cair yang tidak bercampur.


(Ph)A =  (Ph)B
 
 


           


r1h1 + r2h2 = r3h3
 
 


           
Percobaan pipa U ini biasanya digunakan untuk menentukan massa jenis zat cair.






Paradoks Hidrostatis.


Free Template Blogger collection template Hot Deals BERITA_wongANteng SEO theproperty-developer

0 komentar:

Poskan Komentar