HIDROSTATIKA Pertemuan 21 Matakuliah : K0635 - FISIKA Tahun : 2007 HIDROSTATIKA Pertemuan 21

HIDROSTATIKA * Hidrostatika adalah ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam. * Fluida adalah zat yang dapat mengalir(zat cair dan gas ). Perbedaan zat cair dan gas adalah pada kompressibilitas, dimana zat cair mempunya modulus kompressibilitas yang tinggi, terutama bila dibandingkan dengan gas * BERAT JENIS Adalah perbandingan rapat massa suatu zat dengan rapat massa zat baku ( zat baku untuk cairan adalah air pada suhu 40C) , dan untuk gas zat bakumya adalah adalah udara BJ = zat / baku 3 Bina Nusantara

1. Variasi Tekanan Dalam Fluida Tekanan hidrostatika pada suatu titik merupakan perbandingan antara gaya normal dF yang bekerja pada suatu luas dA di titik tersebut berada , yaitu : P = dF / dA atau : dF = P dA Satuan tekanan: atmosphere (atm) , atau Pascal ( Pa) 1 atm = 1,013x105 Pa 1 Bar = 105 Pa 1 Psi = 1 lb/inci2 Variasi (perubahan ) tekanan di dalam fluida dinyatakan oleh persamaan : dP/dY = - ρ g 4 Bina Nusantara

(1) Untuk cairan , dimana rapat massa  dapat dianggap konstan Jika : P1= P ( tekanan pada elevasi y1 ) P2 = Pa tekanan pada elevasi y2 Maka : Pa - P = - g(Y2-Y1) = g h Atau : P = Pa + gh (variasi tekanan dalam cairan ) h = (Y2-Y1) adalah kedalaman dari permukaan Bina Nusantara

maka : (dP / dY) = (P/P0) ρ0 g Tekanan pada ketinggian Y adalah : (2) Untuk gas atau udara ,  berubah dengan ketinggian, menurut persamaan :  = (P / P0)0 maka : (dP / dY) = (P/P0) ρ0 g Tekanan pada ketinggian Y adalah : P = P0 e- g( /P ) y Bina Nusantara

2. Hukum Pascal Dan Archimedes Hukum Pascal : bila tekanan pada fluida yang berada dalam suatu ruang tertutup diubah , maka tekanan pada semua bagian fluida akan berubah dengan besar yang sama. Hukum ARCHIMEDES Benda yang berada dalam suatu fluida ( sebagian atau seluruhnya tenggelam ) akan mendapat gaya ke atas , yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Macam-macam kesetimbangan : Benda terapung : benda < fluida Benda melayang: benda = fluida Benda tenggelam: benda > fluida Bina Nusantara

Alat utuk mengukur tekanan udara luar. y2 P2 = 0 h=y2-y1 3. Pengukuran Tekanan a. Barometer Alat utuk mengukur tekanan udara luar. y2 P2 = 0 h=y2-y1 P1=Pa y1 air raksa Tekanan udara luar : Pa = gh Bina Nusantara

Alat untuk mengukur tekanan gas/udara dalam suatu b. Manometer Alat untuk mengukur tekanan gas/udara dalam suatu tabung tertutup (tangki) Ujung terbuka P2 = Pa Tekanan gas dalam tangki h P = Pa + gh P1 = P air raksa tangki Bina Nusantara

4. Tegangan Permukaan Sebuah jarum baja bila diletakan secara hati-hati dapat mengapung di atas permukaan air. Hal ini disebabkan adanya gaya tarik menarik antar molekul air yang menghalangi jarum masuk ke dalam air. Efek ini disebut : Tegangan Permukaan = γ Tegangan γ didefinisikan sebagai gaya persatuan panjang. Permukaan air pada kawat merupakan lapisan tipis yang mempunyai permukaan atas dan bawah, maka egangan permukaan air : γ = 2F/ L Bina Nusantara

Lengan kiri, luas penampang A1 dan diberi beban 5. Pompa Hidrolik F1 , A1 F2 , A2 P1 P2 fluida Lengan kiri, luas penampang A1 dan diberi beban dengan gaya F1 . Pada lengan kanan, luas penampang A2 dan diberi beban dengan gaya F2 . Dari prinsip Pascal, tekanan pada lengan kiri = tekanan pada lengan kanan F1 / A1 = F2 / A2 , maka : F2 = (A2 / A1 ) F1 Bina Nusantara