1 / 80

FLUIDA STATIS

FLUIDA STATIS. Massa jenis zat. Cara mengukur massa jenis zat Misalnya massa jenis air : 1. Timbang massa air dengan neraca 2. Ukur volume air dengan gelas ukur 3. Bagi massa air dengan volume air yang telah di ukur.

eliot
Download Presentation

FLUIDA STATIS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FLUIDA STATIS

  2. Massa jenis zat • Cara mengukur massa jenis zat • Misalnya massa jenis air : 1. Timbang massa air dengan neraca 2. Ukur volume air dengan gelas ukur 3. Bagi massa air dengan volume air yang telah di ukur

  3. Jadi massa jenis zat adalah perbandingan antara massa dengan volume Secara matematis di rumuskan: ρ = m / V Dengan : m = massa V = volume zat

  4. ContohSepotong emas yang bentuknya seperti sepedah akan di tentukan massanya. Emas di masukkan dalam gelas ukur yang sebelumnya telah berisi air, seperti gambar . Ternyata , skala yang ditunjukan oleh pemukaan air dalam gelas ukur bertambah 3,75 cm 3 . Bila massa jenis emas = 19,3 gram/cm3 , berapakah massa emas tersebut .Diket :ρ = 19,3 gr/cm 3 V = 3, 75 cm 3Ditanya : m Jawab : m = ρV = 19,3 x 3,75 = 27,375 gram

  5. Tekanan ( p ) Misalnya tekanan air Cara mengukur tekanan zat : 1. Tuangkan air ke dalam gelas ukur 2. Timbang air yang ada dalam gelas ukur dengan neraca 3. Hitung berat air dengan pers. W = mg 4. Hitung luas permukaan gelas ukur 5. Bagi berat air dengan luas permukaan gelas ukur

  6. Jadi tekanan zat adalah gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas bendaDi rumuskan :P = F / Adengan :F = gaya yang bekerja pada benda A = luas penampang benda

  7. Tekana Hidrostatis (Ph) Di rumuskan • Ph = F / A • = mg / A • = Vg / A • = Ahg / A • = hg

  8. Contoh : 2 • Sebuah logam paduan ( alloy ) dibuat dari 0,04 kg logam A dengan massa jenis 8000 kg/m3 dan 0,10 kg logam B dengan massa jenis 10000 kg/m3 . Hitung massa jenis rata – rata logam paduan itu. • Diket : • Logam A :m A = 0,04 kg dan  A= 8000 kg/ m3 • Logam B :m B = 0,10 kg dan  B= 10000 kg /m3 • Ditanya : massa jenis rata – rata logam paduan

  9. Jawab:Massa total logam = mA + mB= 0,04 + 0,10= 0,14 kgVolume total = VA + VB=( mA / A) + (mB / B) = (0,04/8000) + (0,10/10000)= 0,6/40000Maka Massa jenis logam paduan = massa total : volume total= 0,14 : (0,6/40000)= 9333 kg /m3

  10. P = Po + Ph P = Po +  g h Dengan : Po = tekanan udara luar h = ke dalaman di ukur dari permukaan  = massa jenis fluida g = percepatan gravitasi Tekananan pada suatu kedalaman P

  11. PA = PB Po =  g h Dengan :  = massa jenis raksa = 13,6 gr / cm 3 g = percepatan gravitasi = 9,8 m / s2 h = tinggi raksa dalam pipa kapiler (cm atau m) Po = tekanan udara luar = 1 atm atau 76 cm Hg Barometer Raksa A • B

  12. Po =  g h= (13,6 x 10 3 )(9,8)(0,76)Jadi1 atm = 1,013 x 105 N/m2

  13. Hukum Pascal • Tekanan yang di berikan kepada fluida yang memenuhi sebuah ruangan di teruskan oleh fluida itu dengan sama kuatnya ke segala arah tanpa mengalami pengurangan

  14. Di rumuskan : P1 = P2 (F1/A1) = (F2/A2) Dengan : F1 : gaya yang bekerja pd piston 1 F2 : gaya yang bekerja pd piston 2 A1 : luas penampang 1 A2 : luas penampang 2 Prinsip hukum Pascal F1 A2 A1 F2

  15. Beberapa peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hkm. Pascal : 1. Dongkrak Hidrolik 2. Mesin Pres (Tekan) Hidrolik 3. Rem Hidrolik, dll

  16. Di rumuskan : P1 = P2 Po + 1gh1 = Po + 2gh2 1h1 = 2h2 Bejana Berhubungan Po Po h2 h1 1 2

  17. Contoh: • Sebuah bejana berhubungan diisi dengan empat zat cair. Massa jenis zat cair itu masing – masing : • 1 = 1,2 gr/cm3, 2 = 8 gr/cm3 • 3 = 0,8 gr/cm3, 4 = ……. • h1 = 20 cm, h2 = 24 cm, h3 = 12 cm dan • h4 = 18 cm dan ho = 10 cm

  18. Perhatikan gambar berikut: • Tentukan 4 2 1 3 h2 4 h4 h1 h3 ho

  19. Hukum Archimedes • Memahami hkm Archimedes dengan kajian eksperimen sederhana: 1. Siapkan sebuah beban, neraca pegas, gelas ukur dan air secukupnya. 2. Masukan air dalam gelas ukur dan catat volumenya (Vo) 3. Timbang beban dengan neraca pegas dan catat beratnya (w1). 4. Beban yang masih tergantung pd neraca pegas, masukan dalam gelas ukur yang berisi air, catat volume air (V1) dan berat beban dalam air (w2). 5. Hitung perbedaan volume air dan berat beban. 6. Bagaimana kesimpulannya

  20. Maka di rumuskan : Wbf = w – Fa Fa = w – wbf atau Fa = F2 – F1 = P2 A – P1 A = (P2 – P1)A = f ghA = (f g) (hbf A) = (f g) Vbf maka gaya ke atas di rumuskan : Fa = (f g) Vbf Gaya ke atas : F2 Fa W = mg F1

  21. Dengan: f = massa jenis fluida (kg/m3) Vbf = volume benda dalam fluida (m3) Fa = gaya ke atas (N)

  22. Jadi dapat di simpulkan : • Suatu benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian ke dalam fluida mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan

  23. Contoh soal : • Sebatang almunium digantung pada seutas kawat. Kemudian seluruh almunium di celupkan ke dalam sebuah bejana berisi air. Massa almunium 1 kg dan massa jenisnya 2,7 x 103 kg/m3. Hitung tegangan kawat sebelum dan sesudah almunium di celupkan ke air.

  24. Penyelesaian: • Sebelum di celupkan air: Fy = 0 T1 – mg = 0 T1 = mg T1 = 1 x10 T1 = 10 N T1 mg

  25. Sesudah dicelupkan : Fy = 0 T2 + Fa – mg = 0 T2 = mg – Fa T2 = 1 x 10 – Fa T2 = 10 - Fa T2 Fa mg

  26. Volume Al : VAl = m /  = 1 / (2,7 x 103) Maka Fa = Val f g = 3,7 N • Sehingga : T2 = 10 – 3,7 = 6,3 N

  27. Karena bendanya seimbang, maka : Fy = 0 Fa – w = 0 Fa = w Fa = mb g Fa = (b Vb) g (f Vbf) g = (b Vb) g b = (Vbf/Vb) f Mengapung Fa hb hbf w b  f

  28. Atau b = (Vbf/Vb) f = (A hbf / A hb) f b = ( hbf / hb ) f • Dengan : • b = massa jenis benda (kg / m3) • f = masa jenis fluida (kg / m3) • hb = tinggi benda (m) • hbf = tinggi benda dalam fluida (m)

  29. Kesimpulan : • Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan mengapung, bila massa jenis rata – rata benda lebih kecil daripada massa jenis fluida. • Syarat benda mengapung : b < f

  30. Sebuah benda di celupkan ke dalam alkohol ( massa jenis = 0,9 gr/cm3). Hanya 1/3 bagian benda yang muncul di permukaan alkohol. Tentukan massa jenis benda! Diket : f = 0,9 gr/cm3 Bagian yang muncul =( 1/3 )hb, sehingga : hbf = hb – (1/3)hb = (2/3)hb Ditanya : Massa jenis benda (b) Jawab : Contoh :

  31. Syarat benda melayang : Fa = w (f Vbf) g = (b Vb) g (f Vb) g = (b Vb) g f = b Melayang Fa w • b = • f

  32. Kesimpulan : • Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang, bila massa jenis rata – rata benda sama dengan massa jenis fluida. • Syarat benda melayang: b = f

  33. Contoh : • Sebuah balok kayu yang massa jenisnya 800 kg/m3 terapung di air. Selembar aluminium yang massanya 54 gram dan massa jenisnya 2700 kg/m3 diikatkan di atas kayu itu sehingga sistem ini melayang. Tentukan volume kayu itu ! • Diket : aluminium kayu • wk FaAl • Fak wAl

  34. Di tanya : volume kayu (Vk) • Jawab : F = 0 Fak + FaAl – wk – wAl = 0 Fak + FaAl = wk + wAl f g Vk + f g VAl = mkg + mAlg f Vk + f VAl = mk + mAl f Vk + f (mAl/ Al) = k Vk+ mAl 1 Vk + 1 (54/2,7) = 0,8 Vk + 54 Vk + 20 = 0,8 Vk + 54 Vk = 170 cm3

  35. Dengan cara yang sama di peroleh : b > f Kesimpulan : Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam, bila massa jenis rata – rata benda lebih besar daripada massa jenis fluida. Tenggelam Fa w

  36. Tantangan : • Sebuah balok mempunyai luas penampang A, tinggi l, dan massa jenis . Balok ada pd keseimbangan di antara dua jenis fluida dengan massa jenis 1 dan 2 dengan 1 <  < 2 .Fluida – fluida itu tidak bercampur. • Buktikan : Fa = [1gy + 2 g(l – y)]A • Buktikan :  = [1y + 2 (l – y)]/l

  37. 1 y  l 2 Ini gambarnya!

  38. TEGANGAN PERMUKAAN • CONTOH:

  39. Contoh : • Silet dapat mengapung di air • Nyamuk dapat hinggap di atas air • Secara matematis tegangan permukaan di rumuskan : Dengan: F : gaya (N) l : panjang (m)  ; tegangan permukaan (N/m)

  40. Atau • Di rumuskan : Dengan : W = usaha (J) A = luas penampang (m2)  = tegangan permukaan (J/m2)

  41. Tegangan permukaan pd sebuah bola • Dari gambar di peroleh : • Karena • maka : Fy = 2  r  cos 

  42. Contoh : • Seekor serangga berada di atas permukaan air. Telapak kaki serangga tersebut dapat di anggap sebagai bola kecil dengan jari – jari 3 x 10-5 m. Berat serangga adalah 4,5 x 10-5 N dan tubuhnya di sangga oleh empat buah kaki. Tentukan sudut yang dibentuk kaki serangga dengan bidang vertikal.

  43. Diket : • r = 3 x 10-5 m • w = 4,5 x 10-5 N • n = 4 •  = 0,072 Nm-1 • Ditanya : 

  44. Penyelesaian

  45. Diskusi dan interaksi • Mengapa deterjen sering digunakan untuk mencuci pakaian agar pakaian menjadi bersih ?

  46. Meniskus • Adalah bentuk cembung atau cekung permukaan zat cair akibat tegangan permukaan.   Raksa air

  47. Proses pembentukan meniskus cekung dan cembung • Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel tak sejenis. • Kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel sejenis.

  48. Air Raksa Perhatiakan gambar berikut:  Fa  Fa Fk FR Fk • FR

  49. Kapilaritas : • Adalah peristiwa naik turunnya permukaan zat cair di dalam pipa kapiler. • Contoh : • peristiwa naiknya minyak tanah pd sumbu kompor. • Air pd tanaman sampai ke daun • Dan lain-lain.

  50. Air Raksa   y y   water mercury Perhatikan gambar berikut :

More Related