mekanika fluida

1. Mekanika Fluida dan Hidrolika
“Hidrostatiska”
Naufal Rudini 14110031
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONAL
JAKARTA
2017

2. 1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas semua limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga saya dapat menyusun dan menyelesaikan makalah sederhana ini
mengenai : “Hidrostatiska” dan saya berharap makalah ini dapat dipergunakan sebagai
salah satu acuan, panduan, ataupun dasar untuk pembaca mengetahui bagaimana siklus
hidrologi.
hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan
merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Dalam perencanaan kolam atau tempat
penampungan air, kita harus mengetahui apa yang terjadi saat fluida dalam keadaan diam
agar dapat merencanakan penampungan air yag aman dan berfungsi sebagai mana
mestinya.
Pada kesempatan kali ini saya selaku penyusun menghaturkan terima kasih
sedalam-dalamnya kepada rekan-rekan yang telah turut serta memberikan saran-saran
maupun kritik yang sangat bermanfaat dalam penyusunan makalah ini.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan dikarenakan pengalaman saya
yang masih minim dan referensi sumber yang saya peroleh sangat terbatas, oleh karena itu
saya inginkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan atau kritik yang
membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, penyusun beharap makalah ini memberikan manfaat bagi kita semua.
Terimakasih.

3. 2
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perlunya mempelajari hidrostatika agar kita bisa merencanakan tempat
penmpungan air yang benar.
1.2. Ruang Lingkup
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penyusun menuliskan ruang lingkup
masalah sebagai berikut.
Pengertian hidrostatiska dan tekanan zat cair dalam keadaan diam.
II. PERMASALAHAN
Apa yang dimaksud hidrostatiska?
apa saja yang terjadi didalam zat cair yang diam?
III. PEMBAHASAN
3.1. Hidrostatika
hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam,
dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Karena sifatnya yang tidak
dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat
menghasilkan tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya.
Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja
dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat
mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya
diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan
ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang
besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak
dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan.
Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas,
oleh matematikawan dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian
dikenal sebagai Hukum Pascal. Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting
dalam hidrolika. Galileo Galilei, juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.

4. 3
3.2. Pengertian Tekanan Hidrostatis
Gaya gravitasi menarik zat cair ke bawah di dalam wadah (bejana) yang
ditempatinya. Hal ini menyebabkan zat cair melakukan tekanan terhadap wadah
yang ditempatinya. Pada kedalaman yang sama, zat cair melakukan tekanan yang
sama besar ke segala arah. Tekanan zat cair bergantung pada kedalaman zat cair;
yaitu makin dalam, tekanan zat cair makin besar.Hal ini menjadi alasan kenapa
saat membuat tanggul atau bendungan tembok bagian bawah dibuat lebih tebal
daripada bagian atasnya.Tekanan yang ditimbulkan zat cair juga ditentukan oleh
massa jenis zat cair. Semakin besar massa jenis zat cair, makin besar tekanan di
dalam zat cair tersebut. Sehingga tekanan yang ditimbulkan oleh air akan lebih
besar dibandingkan tekanan yang yang ditimbulkan oleh minyak atau alkohol.
Jika massa jenis zat cair dilambangkan dengan ρ, kedalaman zat cair h, maka
besarnya tekanan (p) dalam zat cair yang ditimbulkan oleh gravitasi Bumi
dinyatakan dalam persamaan:
p= ρ g h
Keterangnan:
p = tekanan (Pa atau N/m2)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi Bumi (m/s2)
h = ketinggian (m).
Gaya hidrostatik pada alas bejana ditentukan dengan rumus sebagai berikut

5. 4
Sedangkan untuk satu jenis zat cair besar tekanan di dalamnya tergantung pada
kedalamannya. Setiap titik yang berada pada kedalaman sama akan mengalami
tekanan hidrostatik yang sama pula.
“Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak
pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat cair yang
diam, besarnya sama.”
Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum utama hidrostatika. Perhatikan gambar
berikut:
Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :
PA = PB = PC
PD = PE
Hukum utama hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan masa
jenis zat cair dengan menggunakan pipa U.apabila fluida terletak pada tempat yang
terbuka atau berhubungan dengan udara luar maka fluida tersebut juga akan
mendapatkan tekanan udara / atmosfer ( Po ). Suatu titik di dalam fluida dengan
kedalaman tertentu mempunyai tekanan total / mutlak yang dirumuskan :
tekanan atmosfer terkadang ditulis dalam satuan atm sedangkan tekanan hidrostatika
dalam N.m-2
maka harus dijadikan dalam satuan yang sama.
1 atm = 1.105
N.m-2

6. 5
apabila persamaan Tekanan kita Gambarkan dengan mensubsitusikan kedalaman (h) yang
berubah dari nol sampai –h, maka kita akan dapatkan Gambar distribusi tekanan
hidrostatik seperti. Pada gambar 2.1
Gambar 2.1. Distribusi tekanan hidrostatik.
Besarnya gaya hidrostatik ( F ) dapat dinyatakan sebagai berikut:
Keterangnan:
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi Bumi (m/s2)
h = ketinggian (m).
B = panjang atau lebar bejana(m)

7. 6
3.3. Pengaplikasian Hukum Pascal
Gambar 3.1 tekanan pada ruang tertutup
Hukum pascal menyatakan bahwa
"tekanan yang diberikanpadasuatu cairan pada ruangtertutup akan
diteruskan kesegala arahdengan besaryang sama pada semuatitik dalam
cairan dan dindingbejana".
Secara matematis ditulis :
Sehingga :

8. 7
3.4 Alat Ukur Tekanan Sederhana
Selanjutnya dalam sebuah sistem seperti gambar di bawah ini menunjukkan adanya
perbedaan tekanan udara dalam kolom udara dibandingkan tekanan udara di
luar.....Tekanan dalam kolom udara sesuai dengan rumus tekanan mutlak. Bila zat
cair yang digunakan untuk pengisi adalah air raksa (Hg) maka tekanan atmosfer
yang ditambahkan dalam satuan cmHg.
Gambar 4.1 manometer U
Pgas = (Po + h)
jika sisi kanan / yang berhubungan dengan udara luar lebih tinggi dari sisi kiri / yang
berhubungan dengan ruang tertutup maka tekanan udara dalam ruangan tersebut
= tekanan udara luar ( Po ) + h. dan sebaliknya bila lebih rendah maka tekanan
udara dalam ruang tersebut = tekanan udara luar ( Po ) - h.

9. 8
1.5. Hukum Archimedes
Hukum archimedes memberikan pemahaman kepada kita tentang tekanan yang
terjadi pada benda yang diletakan pada zat cair. Hukum archimedes ditemukan oleh
ilmuwan berkebangsaan Yunani pada tahun 187-212 SM yang bernama Archimedes.
Archimedes adalah seorang penemudan ahli matematika dari Yunani yang terkenal
sebagai penemu hukum hidrostatika atau yang sering disebut Hukum Archimedes.
Archimedes membuat kesimpulan bahwa
“apabila seluruh atau sebagianpermukaanbenda dimasukkan
atau dicelupkan ke dalam suatu zat cair maka benda tersebut akan
mengalami suatu gaya ke atas yang sama besardengan berat zat
cair yang dipindahkannya”
pernyataan tersebut kemudian dikenal dengan bunyi hukum Archimedes.

10. 9
IV. PENUTUP
4.1. Kesimpulan
zat cair dalam keadaan diam memiliki tekanan yang kesegala arah dan
tekanan yang besarnya sama di kedalaman yang sama. Besarnya tekanan tersebut
berbanding lurus dengan massa jenis zat cair, gravitasi dan kedalam zat cair, hal ini
dimanfaat kan dalam penampungan air di rumah atau water tower dan kapal selam.
Karena zat cair sulit dimapatkan dan memiliki tekanan yang besarnya sama dalam
suatu tempat, maka hal ini di manfaatkan manusia untuk membuat hidrolik. Dan
distribusi tekanan yang diakibatkan perbedaan kedalam suatu penampungan air
dimanfaatkan untuk pembuatan bendungan dimana bagian bawah bendungan lebih
tebal karena menahan gaya dorong yang besar yang diakibatkan tekanan di dasar
sungai yang lebih besar dari permukaaan air. Karena adanya tekanan di dalam zat
cair, hal ini menyebabkan tekanan kebenda yang menyebabkan gaya apung benda.
4.2. Contoh Soal
Sebuahtempatdi dalam danau dengankedalaman10m, tentukantekananhidrostatispada
tempattersebut?
Dik:
h:10m.
g: 9.8 m/s2.
ρ:1000 kg/m3.(Massa jenis air)
Dit:
Ph ?
Jawab:.
Ph = ρ g h
=1000 kg/m3 x 9.8 m/s2 x 10m.
=98000 kgm/s²m2 =98000 N/m²
=98000 pa atau 98 kpa.

11. 10
V. SARAN
Demikian makalah yang kami buat, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca.
Apabila ada saran dan kritik yang ingin di sampaikan, silahkan sampaikan kepada
kami. Apabila ada terdapat kesalahan mohon dapat memaafkan dan
memakluminya, karena kami adalah hamba Allah yang tak luput dari salah khilaf,
Alfa dan lupa.

12. 11
Daftar Pustaka
https://darmadi18.files.wordpress.com/2011/09/bab-iii-statikafluida.pdf
https://mediabelajaronline.blogspot.co.id/2010/04/rumus-rumus-dalam-fluida-statis.html
https://www.google.co.id/search?site=&source=hp&q=hidrostatika&oq=hidro&gs_l=hp.3.1.35i39
k1l2j0l2j0i131k1j0j0i131k1j0l3.9255.10120.0.11549.6.6.0.0.0.0.132.630.2j4.6.0....0...1c.1.64.hp..0.
5.497.0.LmrKm8eYzxQ
http://seputarpendidikan003.blogspot.co.id/2015/03/bunyi-hukum-archimedes.html
http://fisikazone.com/hukum-archimedes/