Fluida (materi Fisika Sma) f334y

OLEH : 1. Mirza Ilmawan Hakim

(24)

FLUIDA  Standar Kompetensi : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik system kontinu dalam menyelesaikan masalah

 Kompetensi dasar : Menganalisis hukum-hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

•PETA KONSEP

Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan disebut fluida. Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat cair dan gas.

FLUIDA STATIK TEKANAN HIDROSTATIS  Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri. HUKUM POKOK HIDROSTATISKA  Semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama

keterangan : Ph  g h

Ph = .g.h

= tekanan hidrostatis (Pa) = massa jenis fluida (kg/m3) = percepatan gravitasi (m/s2) = kedalaman (m)

HUKUM PASCAL >>Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. F1

F2

A1

A2

F2 = F1 A2 = A1

atau

F = gaya (N) A = luas penampang (m2)

F2 = A2 . F1 A1

HUKUM ARCHIMEDES Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat benda zat cair yang dipindahkan

FA = Gaya ke atas / gaya apung (N)  = massa jenis zat cair g = percepatan gravitasi (m/s2) V = Volume zat cair (m3)

Kondisi sebuah benda ketika berada dalam fluida:

a.

Benda mengapung; syarat:

b.

Benda tenggelam; syarat:

c. Benda melayang; syarat:

FLUIDA DINAMIK DEBIT : besaran yang menyatakan volum fluida yang mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu tertentu.

atau

Q = debit (m3/s) V = volume (m3) t = waktu (s) A = luas penampang (m2) v = kecepatan aliran (m/s)

Persamaan kontinuitas:

Pada fluida tak termampatkan, debit fluida di titik mana saja selalu konstan. Pada fluida tak termampatkan, hasil kali antara kelajuan fluida dan luas penampang selalu konstan.

Asas Bernoulli: Pada pipa mendatar horizontal, tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar. Hukum Bernoulli: Menyatakan bahwa jumlah dari tekanan, energi keinetik persatuan volum memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.

Persamaan Bernoulli:

Teorema Torricelli: Berlaku jika ujung wadah terbuka terhadap atmosfer dan luas lubang jauh lebih kecil daripada luas penampang wadah.

v2 = kecepatan aliran keluar lubang (m/s) h = tinggi dari lubang bocor sampai permukaan air (m)

Latihan Soal 1

Seseorang sedang menyelam di dalam laut dengan kedalaman 10 m. Jika massa jenis air laut adalah 920 kg/m3. Berapakah tekanan hidrostatis yang dialami penyelam tersebut?

A. 92 kPa B. 920 kPa C. 9,2 MPa

D. 92 MPa E. 920 MPa

PEMBAHASAN

Ph = .g.h = 920 . 10 . 10 = 92000 Pa = 92 kPa

400 N

Latihan Soal 2 Alat pengangkut memiliki silinder dengan diameter 6 cm dan silinder besar dengan diameter 30 cm. bila pengisap kecil ditekan dengan gaya 400 N, berapa gaya angkat yang dihasilkan pada penghisap yang besar? PEMBAHASAN A. 1 N B. 10 N C. 100 N

D. 1000 N E. 10000 N

F2 = A2 . F1 atau F2 = ¼  d22 . F1 2 A1 ¼  d1 F2 = (0,3)2 . 400 (0,06)2 = 10000 N

F?

Latihan Soal 3 Suatu bejana berisi air seperti tampak pada gambar. Tinggi permukaan zat cair 145 cm dan lubang kecil pada bejana 20 cm dari dasar bejana. Jika g = 10 m/s2, tentukan:kecepatan aliran air melalui lubang! A. 2,5 m/s B. 5 m/s C. 8 m/s

D. 10 m/s E. 14,5 m/s

PEMBAHASAN

v = √ 2.g.h = √ 2.10. 1,25

= 5 m/s

•SEKIAN •& •TERIMAKASIH