Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

FLUIDA STATIS Pref Tujuan Pelajaran Kesimpulan Next A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis B. Hukum Dasar Fluida Statis.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "FLUIDA STATIS Pref Tujuan Pelajaran Kesimpulan Next A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis B. Hukum Dasar Fluida Statis."— Transcript presentasi:

1 FLUIDA STATIS Pref Tujuan Pelajaran Kesimpulan Next A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis B. Hukum Dasar Fluida Statis B. Hukum Dasar Fluida Statis C. Tegangan Permukaan C. Tegangan Permukaan D. Kapilaritas D. Kapilaritas

2 Contoh gambar P Tekanan P Tekanan P Tekana n P Tekana n Diberikan tekanan A A F F Besar luas permukaan benda Kecil luas permukaan benda Kecilnya luas permukaan mengakibatkan semakin mudah benda ditekan. Besarnya luas permukaan mengakibatkan semakin sulit benda di tekan Semakin kecil luas permukaan tekan semakin besar tekanan yang di hasilkan, sebaliknya semakin besar luas permukaan tekan semakin kecil tekanan yang di hasilkan. P = F : A A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis Pref Next

3 1. Pengertian Tekanan Tekanan merupakan tingkat kesulitan dalam menekan sebuah benda, berhubungan dengan luas daerah yang di tekan. Tekanan di definisikan besar gaya yang bekerja pada suatu permukaan, di bagi dengan luas permukaan tersebut. A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis Pref Next

4 Dengan : P = Tekanan (N/m²) F = Gaya (N) A = Luas bidang tekan (m²) P = F / A Rumus tekanan A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis Pref Next

5 A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis 2. Tekanan Hidrostatik Pref Next

6 A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis Tekanan Hidrostatis merupakan tekanan yang di hasilkan oleh zat cair pada ketinggian tertentu. Pada tekanan hidrostatis semakin tinggi permukaan zat cair, semakin tinggi tekanan yang dihasilkan oleh dasar tabung. Pref Next

7 A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis ` ` Contoh gambar A F= W h Pada gambar ini terlihat sebuah tabung berisis zat cair bermasa jenis ρ, kedalaman h, dan luas penampang A. zat cair yang ada dalam bejana memiliki gaya berat W yang menekan dasar tabung. Hubungan antara besarnya tekanan yang di hasilkan oleh zat cair dapat dirumuskan: Ph Pu Ph = F/A W = ρ. g. V Ph = ρ. g. V A h = V/A Ph = ρ. g. h Pm = Pu + Ph Keterangan Pref Next

8 ` ` Ph = ρ. g. h Dengan: Ph = Tekanan Hidrostatis ( kg/m.s²) atau (Pa) g = percepatan grafitasi (m/s²) h = ketinggian zat cair (m) Pm = Pu + Ph Dengan: Pm = Tekanan mutlak ( kg/m.s²) atau (Pa) Pu = Tekanan udara ( kg/m.s²) atau (Pa) Ph = Tekanan hidrostatis ( kg/m.s²) atau (Pa Pref Next A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis

9 ` ` Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis Berdasar hukum pokok hidrostatis menyatakan "semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam suatu zat cair memiliki tekanan yang sama". 1. Hukum Pokok Hidrostasis

10 ` Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis AB Ph A = Ph B karena titik A dan titik B terletak pada dasar bejana yang berisi zat cair dengan massa jenis ρ dan ketinggian permukaan dari dasar bejana = h1, maka tekanan di titik A sama dengan tekanan di titik B. Contoh Gambar Ph A = Ph B = ρ. g. h 1 h1h1 h2h2

11 ` ` Tekanan Hidrostatis untuk kedua masa jenis yang berbeda Memasukan zat cair yang memiliki masa jenis berbeda h2h2 h1h1 pada gambar di samping ini menjelaskan, bejana pada mulanya Disi dengan masa jenis (ρ1). Kemudian pada mulut bejana sebelah kanan di masukan Zat cair yang memiliki masa jenis berbeda yaitu (ρ2) titik B berada pada perbatasan kedua zat cair yang di tekan oleh zat cair kedua setinggi h2 Titik A berada pada zat cair pertama dan ditekan oleh zat cair pertama setinggi h1 titk A dan B berada pada satu garis. Sesuai dengan hukum hidrostatis kedua titik tersebut memiliki tekanan yang sama. Akan tetapi tekanan pada titik C dan D tidak sama karena jenis sat cair dari kedua titik tidak sama P h A = P h B P h C ≠ P h D ρ2ρ2 ρ1ρ1 Air Minyak A B C D PhPh PhPh PhPh PhPh = ≠ “Contoh Gambar” Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

12 ` ` 2. Hukum Pascal Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

13 ` ` 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 menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Sistem kerja rem hidrolik merupakan salah satu contoh pengaplikasian hukum Pascal. Selain itu, hukum pascal juga dapat di jumpai pada sistem alat pengangkat air, alat pengepres, dongkrak hidrolik, dan drum hidrolik. Contoh Gambar dongkrak hidrolik a. Proses 1 b. Proses 2 Pada gambar ini, ketika pengisap 1 ditekan dengan gaya F1 maka zat cair menenkan keatas dengan gaya P A 1. Tekanan ini akan diteruskan ke pengisap 2 yang besarnya P A 2, A2A2 A1A1 F2F2 Keterangan F1F1 PA2PA2 PA1PA1 Zat cair P 1 = P 2 F1 : A1 = F2 : A2 F1 = (A1 : A2) F2 Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

14 ` ` Karena tekanannya sama ke segala arah, maka didapatkan persamaan sebagai berikut: P1 = P2 F 1 : A 1 = F 2 : A 2 F 1 = (A 1 : A 2 ). F 2 Jika penampang pengisap dongkrak hidrolik berbentuk silinder dengan diameter tertentu, maka persamaan di atas dapat pula dinyatakan sebagai berikut: Karena A 1 =πd 1 ²:4 dan A 2 = πd 2 ²:4, Maka: F 1 = (A 1 : A 2 ). F 2 = (d 1 : d 2 )². F 2 Keterangan F 1 : gaya pada piston pertama (N) F 2 : gaya pada piston kedua (N) A 1 : luas penampang piston pertama (m²) A 2 : luas penampang piston kedua (m²) d 1 : diameter piston pertama (m) d 2 : diameter piston kedua (m) Perlu diketahui Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

15 ` 3. Hukum Arcimedes FAFA Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

16 ` ` Penamp ung air Saat benda dicelupkan ke dalam zat cair, sesungguhnya berat benda tersebut tidak berkurang. Gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tetap sama. Namun, zat cair mengerjakan gaya yang arahnya berlawanan dengan gaya gravitasi sehingga berat benda seakan-akan berkurang. Besarnya gaya ke atas yang dikerjakan air pada benda sebanding dengan berat air yang ditumpahkan oleh balok. Artinya, suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Peryataan ini dikenal sebagai Hukum Archimedes. Contoh Gambar Memasukan beban Memasukan beban FAFA Volume zat cair yang di pindahkan Oleh benda sama besar dengan volume benda yang di celupkan Beban W C = ρ c × V × g FAFA F A = W C F A = ρ C × V × g Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

17 ` ` Secara matematis hukum Archimedes dapat dinyatakan sebagai berikut. w u – w a = w c F a = w c F a = m c × g karena m = ρ x V, sehingga: F a = ρ c × V × g F a : gaya Archimedes (N) w u : berat balok di udara (N) w a : berat balok di dalam zat cair (N) w c : berat zat cair yang ditumpahkan (N) m c : massa zat cair yang ditumpahkan (kg) ρ c : massa jenis zat cair (kg/m³) V : volume benda yang tercelup (m³) g : percepatan gravitasi bumi (m/s²) Keterangan: Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

18 ` ` Pengaruh Hukum Archimedes pada benda Terapung, Melayang & Tenggelam Pengaruh Hukum Archimedes pada benda Terapung, Melayang & Tenggelam a. Benda Terapung Benda 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 (ρ b < ρ c ), sehingga berat benda juga lebih kecil daripada gaya Archimedes (w b < F a ). Contoh peristiwa terapung, antara lain, plastik atau kayu yang dimasukkan ke dalam air. Contoh Gambar W Memasukan Benda Fa WbWb W b < F a Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

19 ` ` W b. Benda 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 muncul ke permukaan). Kondisi ini dapat terjadi karena massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair ρ b =ρ c ), sehingga berat benda menjadi sama dengan gaya Archimedes (w b =F a ). Dengan kata lain, berat benda di dalam zat cair sama dengan nol. Contoh peristiwa melayang adalah ikan-ikan di dalam air. Contoh Gambar Memasukan Benda W W b = F a WbWb FaFa Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

20 ` ` c. Benda 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 daripada massa jenis zat cair (ρb Fa). Contoh peristiwa tenggelam, antara lain, batu dan yang dimasukkan ke dalam air. Contoh Gambar Memasukan Benda W W FaFa WbWb W b > F a Pref Next B. Hukum Dasar Fluida Statis

21 ` ` Tegangan permukaan suatu cairan berhubungan dengan garis gaya tegang yang dimiliki permukaan cairan tersebut. Gaya tegang ini berasal dari gaya tarik kohesi (gaya tarik antara molekul sejenis) molekul-molekul cairan. Perhatikan contoh gambar... ! Contoh Gambar B A Molekul A (di dalam cairan) mengalami gaya kohesi dengan molekul-molekul di sekitarnya dari segala arah, sehingga molekul ini berada pada keseimbangan (resultan gaya nol). Namun, molekul B (di permukaan) tidak demikian. Molekul ini hanya mengalami kohesi dari partikel di bawah dan di sampingnya saja. Resultan gaya kohesi pada molekul ini ke arah bawah (tidak nol). Resultan gaya ke bawah akan membuat permukaan cairan sekecil- kecilnya. Akibatnya, permukaan cairan menegang seperti selaput yang tipis. Keadaan ini dinamakan tegangan permukaan. Penjelasan gambar Pref Next C. Tegangan Permukaan

22 ` ` Keterangan Gejala-gejala yang berkaitan dengan tegangan permukaan, antara lain, air yang keluar dari pipet berupa tetesan berbentuk bulat-bulat; pisau silet yang diletakkan di permukaan air secara hati-hati dapat mengapung; serangga air dapat berjalan di permukaan air; kenaikan air pada pipa kapiler; dan terbentuknya buih dan gelembung air sabun. Tegangan permukaan suatu zat cair didefinisikan sebagai gaya tiap satuan panjang. Jika pada suatu permukaan sepanjang l bekerja gaya sebesar F yang arahnya tegak lurus pada l dan menyatakan tegangan permukaan, maka persamaannya adalah sebagai berikut τ = F : L F = dalam newton L = dalam meter τ = dalam N/m Pref Next C. Tegangan Permukaan

23 ` ` Pref Next D. Kapilaritas 1. Gejala Kapilaritas Gejala kapilaritas adalah Peristiwa naik atau turunya permukaan zat cair melalui lubang-lubang kecil atau kapiler. Apabila sebatang pipa dengan diameter kecil, kemudian salah satu ujungnya dimasukkan dalam air, maka air akan naik ke dalam pipa, sehingga permukaan air di dalam pipa lebih tinggi daripada permukaan air di luar pipa Animasi Kapilaritas

24 ` Contoh Gambar p θ θ < 90° h r FgFg 0 = F t - “”Gejala ini dikenal sebagai gejala kapilaritas, yang disebabkan oleh Adhesi air lebih besar dari kohesi jika sudut kontaknya lebih kecil dari 90 (θ < 90°), sehingga memiliki komponen vertikal gaya tegangan permukaan (Ft) menyebabkan air naik dalam pipa kapiler. Air akan berhenti naik bila tegangan permukaan (Ft) dapat diimbangi berat air yang naik (Fg)””. Apabila jari-jari tabung r, massa jenis zat cair ρ, besarnya sudut kontak θ, tegangan permukaan τ, kenaikan zat cair setinggi h, dan permukaan zat cair bersentuhan dengan tabung sepanjang keliling lingkaran 2π r, maka besarnya gaya ke atas adalah hasil kali komponen-komponen tegangan permukaan yang vertikal dengan keliling dalam Tabung. Secara matematis dituliskan: F g = ρ.V. g F t = 2πrτ Pref Next D. Kapilaritas

25 ` ` maka besarnya gaya ke atas adalah hasil kali komponen-komponen tegangan permukaan yang vertikal dengan keliling dalam Tabung. Secara matematis dituliskan: τ = F : L F = τ. L F = τ. cos θ.2πr. F = 2πτr. cos θ Gaya ke bawah adalah gaya berat, yang besarnya adalah: w = m.g. Dimana: m = ρ. V Dan V = πr².h Maka: w = ρ. πr².h. g, dengan menyamakan gaya keatas dan gaya kebawah maka di peroleh: F = w 2πτr. cos θ = ρ. πr².h. g Sehingga: h = 2τ cos θ : ρrg h = naik/turunnya zat cair dalam kapiler (m) τ = tegangan permukaan (N/m) θ = sudut kontak ρ = massa jenis zat cair (kg/m³) g = percepatan gravitasi (m/s²) r = jari-jari penampang pipa (m) h = 2τcos θ : ρrg Keterangan Pref Next D. Kapilaritas


Download ppt "FLUIDA STATIS Pref Tujuan Pelajaran Kesimpulan Next A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis B. Hukum Dasar Fluida Statis."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google