Skip to main content

Sifat-sifat fisis fluida statis

Sifat-sifat fisis fluida statis – Sifat fisis fluida dapat ditentukan dan dipahami lebih jelas saat fluida berada dalam keadaan diam (statis). Sifat-sifat fisis fluida statis ini di antaranya, massa jenis, tekanan, tegangan permukaan, kapilaritas, dan viskositas. uraian materi yang disajikan dalam tulisan ini hanya bertujuan mengingatkan Anda tentang materi tersebut.
1. Massa Jenis
Pernahkah Anda membandingkan berat antara kayu dan besi? Benarkah pernyataan bahwa besi lebih berat daripada kayu? Pernyataan tersebut tentunya kurang tepat, karena segelondong kayu yang besar jauh lebih berat daripada sebuah bola besi. Pernyataan yang tepat untuk perbandingan antara kayu dan besi tersebut, yaitu besi lebih padat daripada kayu. Anda tentu masih ingat, bahwa setiap benda memiliki kerapatan massa yang berbeda-beda serta merupakan sifat alami dari benda tersebut. Dalam Fisika, ukuran kepadatan (densitas) benda homogen disebut massa jenis, yaitu massa per satuan volume. Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut.
massa jenis
dengan: m = massa (kg atau g),
V = volume (m3 atau cm3), dan
ρ = massa jenis (kg/m3 atau g/cm3).
Jenis beberapa bahan dan massa jenisnya dapat dilihat pada Tabel 7.1 berikut.
Tabel 7.1 Massa Jenis atau Kerapatan Massa (Density)
BahanMassa Jenis (g/cm3)Nama BahanMassa Jenis (g/cm3)
Air1,00Gliserin1,26
Aluminium2,7Kuningan8,6
Baja7,8Perak10,5
Benzena0,9Platina21,4
Besi7,8Raksa13,6
Emas19,3Tembaga8,9
Es0,92Timah Hitam11,3
Etil Alkohol0,81

2. Tekanan Hidrostatis
Masih ingatkah Anda definisi tekanan? Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai berikut.
tekanan
dengan: F = gaya (N),
A = luas permukaan (m2), dan
p = tekanan (N/m2 = Pascal).
Persamaan (7–2) menyatakan bahwa tekanan p berbanding terbalik dengan luas permukaan bidang tempat gaya bekerja. Jadi, untuk besar gaya yang sama, luas bidang yang kecil akan mendapatkan tekanan yang lebih besar daripada luas bidang yang besar. Dapatkah Anda memberikan beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari?
tekanan hidrostatis pada bejana
Gambar 7.1 Dasar bejana yang terisi dengan fluida setinggi h akan mengalami tekanan hidrostatis sebesar pA
Tekanan hidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik tersebut. Perhatikanlah Gambar 7.1. Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah p, menurut konsep tekanan, besarnya p dapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A).
besar tekanan
Gaya berat fluida merupakan perkalian antara massa fluida dengan percepatan gravitasi Bumi, ditulis
gaya berat fluida
Oleh karena m = ρ V, persamaan tekanan oleh fluida dituliskan sebagai
persamaan tekanan
Volume fluida di dalam bejana merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat fluida setinggi h dapat dituliskan menjadi
tekanan setinggi h
Jika tekanan hidrostatis dilambangkan dengan ph, persamaannya dituliskan sebagai berikut.
ph = ρ gh
dengan: ph = tekanan hidrostatis (N/m2),
ρ = massa jenis fluida (kg/m3),
g = percepatan gravitasi (m/s2), dan
h = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).
Semakin tinggi dari permukaan Bumi, tekanan udara akan semakin berkurang. Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam dari permukaan laut atau danau, tekanan hidrostatis akan semakin bertambah. Mengapa demikian? Hal tersebut disebabkan oleh gaya berat yang dihasilkan oleh udara dan zat cair. Anda telah mengetahui bahwa lapisan udara akan semakin tipis seiring bertambahnya ketinggian dari permukaan Bumi sehingga tekanan udara akan berkurang jika ketinggian bertambah. Adapun untuk zat cair, massanya akan semakin besar seiring dengan bertambahnya kedalaman. Oleh karena itu, tekanan hidrostatis akan bertambah jika kedalaman bertambah.
Contoh menghitung tekanan hidrostatis
Tabung setinggi 30 cm diisi penuh dengan fluida. Tentukanlah tekanan hidrostatis pada dasar tabung, jika g = 10 m/s2 dan tabung berisi:
a. air,
b. raksa, dan
c. gliserin.
Gunakan data massa jenis pada Tabel 7.1.
Jawab
Diketahui: h = 30 cm dan g = 10 m/s2.
a. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air:
Ph = ρ gh = (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 3.000 N/m2
b. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air raksa:
Ph = ρ gh = (13.600 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 40.800 N/m2
c. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi gliserin:
Ph = ρ gh = (1.260 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 3.780 N/m2
Perhatikan Gambar 7.2. Pada gambar tersebut, tekanan hidrostatis di titik A, B, dan C berbeda-beda. Tekanan hidrostatis paling besar adalah di titik C. Dapatkah Anda menjelaskan alasannya?
perbedaan tekanan hirostatik
Gambar 7.2 Semakin dalam kedudukan sebuah titik dalam fluida, tekanan hidrostatis di titik tersebut akan semakin besar.
Prinsip tekanan hidrostatis ini digunakan pada alat-alat pengukur tekanan. Alat-alat pengukur tekanan yang digunakan untuk mengukur tekanan gas, di antaranya sebagai berikut.
a. Manometer Pipa Terbuka
Manometer pipa terbuka adalah alat pengukur tekanan gas yang paling sederhana. Alat ini berupa pipa berbentuk U yang berisi zat cair. Perhatikan Gambar 7.3. Ujung yang satu mendapat tekanan sebesar p (dari gas yang hendak diukur tekanannya) dan ujung lainnya berhubungan dengan tekanan atmosfir (p0).
Manometer pipa terbuka
Gambar 7.3 Manometer pipa terbuka Besarnya tekanan udara di titik y1 = p0, sedangkan tekanan udara di titik y2 = p. y1 memiliki selisih ketinggian Δh y1 = 0 dan y2 memiliki selisih ketinggian Δy2 = h.
Berdasarkan Persamaan (7–3) tentang besar tekanan hidrostatik, besarnya tekanan udara dalam tabung pada Gambar 7.3 dinyatakan dengan persamaan berikut ini.
pgas = p p0 = ρ gh
dengan ρ = massa jenis zat cair dalam tabung.
b. Barometer
Barometer raksa ini ditemukan pada 1643 oleh Evangelista Torricelli, seorang ahli Fisika dan Matematika dari Italia. Ia mendefinisikan tekanan atmosfir dalam bukunya yang berjudul “A Unit of Measurement, The Torr” Tekanan atmosfer (1 atm) sama dengan tekanan hidrostatis raksa (mercury) yang tingginya 760 mm. Cara mengonversikan satuannya adalah sebagai berikut.
ρ raksa × percepatan gravitasi Bumi × panjang raksa dalam tabung atau
(13.600 kg/cm3 )(9,8 m/s2)(0,76 m) = 1,103 × 105 N/m2
Jadi, 1 atm = 76 cmHg = 1,013 × 105 N/m2
Skema barometer raksa
Gambar 7.4 Skema barometer raksa
c. Pengukur Tekanan Ban
Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara di dalam ban. Bentuknya berupa silinder panjang yang di dalamnya terdapat pegas. Saat ujungnya ditekankan pada pentil ban, tekanan udara dari dalam ban akan masuk ke dalam silinder dan menekan pegas. Besarnya tekanan yang diterima oleh pegas akan diteruskan ke ujung lain dari silinder yang dihubungkan dengan skala. Skala ini telah dikalibrasi sehingga dapat menunjukkan nilai selisih tekanan udara luar (atmosfer) dengan tekanan udara dalam ban.
3. Tekanan Total
Tinjaulah sebuah tabung yang diisi dengan fluida setinggi h, seperti tampak pada Gambar 7.6. Pada permukaan fluida yang terkena udara luar, bekerja tekanan udara luar yang dinyatakan dengan p. Jika tekanan udara luar ikut diperhitungkan, besarnya tekanan total atau tekanan mutlak pada satu titik di dalam fluida adalah
pA = p0 + ρ gh
dengan: p0 = tekanan udara luar = 1,013 × 105 N/m2, dan
pA = tekanan total di titik A (tekanan mutlak).
Alat pengukur tekanan udara di dalam ban
Gambar 7.5 Alat pengukur tekanan udara di dalam ban.
Contoh menghitung tekanan hidrostatik total
Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 m/s2, tentukanlah tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman:
a. 10 cm,
b. 20 cm, dan
c. 30 cm.
Jawab
Diketahui: p0 = 1 atm dan g = 10 m/s2.
a. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 10 cm:
pA = p0 + ρ gh = (1,013 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,1 m)
= 1,023 × 105 N/m2
b. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 20 cm:
pA = p0 + ρ gh = (1,013 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,2 m)
= 1,033.105 N/m2
c. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 30 cm:
pA = p0 + ρ gh = (1,013 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m)
= 1,043.105 N/m2

Popular posts from this blog

Ngewe ABG SMU yang Super Seksi

Cerita Seks Ngawek Hot Bangat yang akan kuceritakan di Bergairah.org ini adalah pengalamanku ngentot cewek sma bispak tapi aku akui toketnya gede banget dan amoi banget memeknya. Berawal dari aku yang dapat tender gede, aku dan temanku akhirnya ingin sedikit bersenang-senang dan mencoba fantasi seks baru dengan cewek-cewek abg belia. Akhirnya setelah tanya kesana kemari, ketemu juga dengan yang namanya Novi dan Lisa. 2 cewek ini masih sma kelas 3, tapi mereka sangat liar sekali. Baru kelas 3 sma aja udah jadi lonte perek dan cewek bispak. Apalagi nanti kalo dah gede ya ? memeknya soak kali ye   . Ahh tapi saya ga pernah mikirin itu, yang penting memeknya bisa digoyang saat ini dan bisa muasin kontol saya. Udah itu aja yang penting. Untuk urusan lainnya bukan urusan saya   . Aku segera mengambil HP-ku dan menelpon Andi, temanku itu. “Di.., OK deh gue jemput lu ya besok.. Mumpung cewek gue sedang nggak ada” “Gitu donk.. Bebas ni ye.. Emangnya satpam lu kemana?” “Ke Sura

RPP MULOK PERTANIAN KELAS IX

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang bermuatan lokal (MuLok) untuk menanamkan pengetahuan tentang arti penting kesetimbangan lingkungan dengan memanfaatkan prinsip-prinsip Pertanian Organik diantaranya Budidaya Tanaman dengan Menggunakan Pupuk Organik. Naskah berikut saya sadur dari presentasi seorang guru SLTP di sebuah web (mohon maaf, karena filenya sudah cukup lama saya tidak sempat menyimpan alamat webnya). "Arti Penting Pertanian Organik", itu dia phrase (rangkaian) kata kuncinya. Berikut merupakan contoh Mulok Bidang Pertanian untuk SLTP. RINCIAN MINGGU EFEKTIF                                                 Mata Pelajaran       : Muatan Lokal Pertanian                                                 Satuan Pendidikan : SMP                                                 Kelas/Semester       : IX/II                                                 Tahun Pelajaran    : 2011/2012  1.        Jumlah Minggu Efektif No Bulan Banyaknya Minggu

Kisah cinta antara Nurfitria Sekarwilis Kusumawardhani Gobel dengan Timur Imam Nugroho

Kisah cinta antara Nurfitria Sekarwilis Kusumawardhani Gobel atau yang akrab disapa dengan Annie dengan Timur Imam Nugroho atau Imung, sangatlah panjang. Mereka mengawali perkenalan mereka sejak lima tahun, di Australia. Saat itu keduanya sedang menimba ilmu di Australia. Timur merupakan kakak kelas dari Anni, dari situ keduanya saling mengenal satu sama lain, dan akhirnya memutuskan untuk pacaran. “Kita awalnya saling berkenalan, lalu memutuskan untuk kenal lebih dekat sudah sejak 5 tahun lalu,” ungkap Annie, saat diwawancarai Gorontalo Post, di rumah adat Dulohupa, Jumat (23/9). Anni mengatakan selama 5 tahun masa perkenalan tentunya mereka sudah banyak mengenal kekurangan dan kelebihan masing-masing, sehingga mereka selalu berusaha untuk saling melengkapi. Lima tahun merupakan waktu yang sangat cukup, hingga akhirnya keduanya saling memutuskan untuk melangsungkan pernikahan pada tanggal 17 September 2016, di Kalibata, Jakarta. Annie merupakan lulusan dari RMIT University, Bachelo