Modul Tekanan, Fluida Chotimah

Solid-Liquid-Gas Fluids have no definite volume Fluids have no definite shape For fluids molecules are in constant random motion In solids the molecules vibrate around fixed locations The molecules exert forces on each other 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Density Density = Mass/Volume Densities of common things (kg/m3)  = M / V units = kg/m3 Densities of common things (kg/m3) Water 1000 ice 917 (floats on water) blood 1060 (sinks in water) lead 11,300 copper 8890 mercury 13,600 aluminum 2700 wood 550 air 1.29 helium 0.18 Iron or steel 7800 (but, a steel battle ship floats) 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison 1

Tekanan dalam zat padat

Pressure is equal on all sides Net F = 0 Force same in all directions Pressure inside is perpendicular to surface at all points. Fluids at rest have no shear. 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Tekanan Atmosfer Tekanan atmosfer Adalah tekanan oleh kolom udara dari atas atmosfer ke permukaan bumi 10 km 0.2 atm 4 km 0.5 atm permukaan air laut 1 atm

Ketinggian dan tekanan atmosfer Sekitar 1 atmosfer di atas permukaan air laut. Bergantung pada ketinggian dan cuaca. Semakin tinggi lokasi, semakin rendah. Lebih tinggi saat hujan dibanding saat cerah/tidak hujan.

Measurement of Pressure Manometer If both sides of an U-tube are open to atmosphere the levels of the fluid are the same on both sides If one side is connected to a “pressurized side” the level difference between the two sides can be used to measure pressure. 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Tekanan Gas dan Efeknya Kaleng berisi air sebagian saat dipanaskan akan terbentuk uap di dalamnya Ketika kaleng kemudian didinginkan, ternyata kaleng menjadi penyok, tahukan anda apa penyebabnya? Tangki yang siang harinya masih utuh, pada pagi hari juga penyok, tahukan anda apa penyebabnya?

Barometer: atmospheric pressure p2=patm p1=0 p2 = p1 + gh patm = gh Measure h, determine patm example--Mercury  = 13,600 kg/m3 patm = 1.05 x 105 Pa h(1 atm) = 0.757 m = 757 mm = 29.80” (for 1 atm) 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Hukum Boyle pada Pernafasan Selama menghirup, Paru-paru mengembang. Tekanan dalam paru-paru menurun. Udara mengalir ke tekanan yang lebih rendah (masuk paru-paru). Copyright © 2005 by Pearson Education, Inc. Publishing as Benjamin Cummings

Hukum Boyles pada Pernafasan Selama melepaskan nafas (exhalation), Volume paru-paru menyusut. Tekanan dalam paru-paru meningkat. Udara mengalir dari tekanan yang lebih besar (ke luar). Copyright © 2005 by Pearson Education, Inc. Publishing as Benjamin Cummings

Tekanan parsial (Hukum Dalton) Hukum Dalton: tekanan total campuran gas merupakan jumlah seluruh tekanan masing-masing gas penyususnnya. Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved. 13

Tekanan parsial saat menyelam Di darat Kedalaman 30 m Depth (ft) Pressure (atm) 1 33 2 66 3

Gas dalam Darah Dalam aru-paru, O2 memasuki darah, sementara CO2 dari darah dilepas. Dalam jaringan, O2 memasuki sel-sel, yang melepaskan CO2 ke dalam darah. Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc. Publishing as Benjamin Cummings

Tekanan hidrostatis

Forces on a Dam 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Pengukur tekanan ( Manometer ) Pada kec. Aliran tinggi, tekanan menjadi lebih rendah , permukaan air menjadi lebih tinggi

Measuring Blood Pressure Blood pressure is quite high, 120/80 mm of Hg Use higher density fluid in a manometer: Mercury 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Pressure is transmitted undiminished in an enclosed static fluid. Pascal's Principle Pressure is transmitted undiminished in an enclosed static fluid.

Automobile Hydraulic Lift

Hydraulic Press

Gaya Apung (Buoyant Force) Volume zat padat yang tenggelam = volume air yang dipindahkan

Float Buoyant force is the weight of the displaced fluid Weight of object = 0gV Buoyant force is the weight of the displaced fluid Weight of fluid = fgV Displace just enough fluid such that forces = 0! 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Benda pada fluida (a) Menimbang benda yang tenggelam di fluida. (b) Diagram benda bebas menunjukkan berat, gaya pegas Fs, dan gaya F1 dan F2 yang diberikan oleh fluida sekitarnya. (c) Gaya apung B = F2 - F1 adalah gaya neto yang diberikan pada benda oleh fluida . Gaya ini ke atas karena tekanan di bawah benda lebih besar daripada tekanan di bagian atas.

Buoyant Force

Berat mahkota di dalam air lebih rendah dibanding berat di udara

Buoyant Force, General Fluid

Gerak benda dalam fluida Aliran udara laminer Aliran udara turbulen

Bernoulli Calculation

Bernoulli Equation

Bernoulli’s Equation Pressure drops in a rapidly moving fluid whether or not the fluid is confined to a tube For incompressible, frictionless fluid: 4/18/2019 Physics 201, UW-Madison

Aliran viskos

Tegangan permukaan (Surface Tension )

Cohesion and Surface Tension The cohesive forces between molecules down into a liquid are shared with all neighboring atoms.                                      

Wall Tension

Tennis Ball Impact on Eye

Ah! Pascal!

Why does wall tension increase with radius?                                                                                                          

Pembuluh darah arteri dan cabang-cabangnya

Laju aliran darah dan tekanan yang diperlukan agar laju aliran normal pembuluh darah