Fluida statis

[Fluida Statis]
Kelas XI Semester 2
Waktu : 4 x 45 menit

SK, KD dan Indikator
Materi
Simulasi
Soal

Oleh:
[Nur Samsudin, S.Pd.Fis]

SK, KD, Ind Materi Simulasi Soal

Standar Kompetensi
1. Menerapkan konsep dan prinsip
mekanika klasik sistem kontinu dalam
menyelesaikan masalah

Kompetensi Dasar
2.2 Menganalisis hukum-hukum yang
berhubungan dengan fluida statik dan
dinamik serta penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari


Indikator

1. Mendefinisikan hukum utama hidrostatik
2. Mendefinisikan hukum Pascal
3. Mendefinisikan hukum Archimedes
4. Mendefinisikan Tegangan permukaan
5. Mendefinisikan Kapilaritas
6. Menerapkan hukum-hukum pada fluida statik
dalam kehidupan sehari-hari


Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir,
misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam
dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.

TEKANAN HIDROSTATIS
Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah tekanan yang dilakukan
zat cair pada bidang dasar tempatnya.

A. PARADOKS HIDROSTATIS
Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak
tergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair
dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar bejana
(A), tinggi (h) dan massa jenis zat cair (r) dalam bejana.


PARADOKS HIDROSTATIS
Animasi berikut menunjukkan pada
2 bejana terbuka berhubungan
akan selalu memiliki tinggi
permukaan zat cair yang sama

Ph =
h g
Pt = + P=F/A Po
F=ρhA=ρgV

ρ = massa jenis zat cair h
h = tinggi zat cair dari permukaan
g = percepatan gravitasi
Pt = tekanan total ρ
ρ
Po = tekanan udara luar


B. HUKUM PASCAL

Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan
diteruskan ke semua arah sama.
F1 F2
P1 = P2 → =
A1 A 2

C. HUKUM ARCHIMEDES

Benda di dalam zat cair akan mengalami
pengurangan berat sebesar berat zat cair yang
dipindahkan.


Tiga keadaan benda di dalam zat cair:

•tenggelam: W>Fa ⇒ ρb > ρz
•melayang: W = Fa ⇒ ρb = ρz
•terapung: W=Fa ⇒ ρb.V=ρz.V' ; ρb<ρz

W = berat benda
Fa = gaya ke atas = ρz . V' . g
ρb = massa jenis benda
ρz = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang
berada dalam fluida


Fa

W
Akibat adanya gaya ke atas ( Fa ), berat benda di
dalam zat cair (Wz) akan berkurang menjadi:

Wz = -

Wz = berat benda di dalam zat cair

SK danInd
SK, KD, KD Materi Simulasi Soal

D. TEGANGAN PERMUKAAN

Tegangan permukaan ( γ) adalah besar gaya ( F )
yang dialami pada permukaan zat cair persatuan
panjang (l)

γ = F / 2.l
γ = tegangan permukaan (N/m)
F = gaya tegang pada permukaan zat cair (N)
l = panjang permukaan sentuh (m)


E. KAPILARITAS

Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat cair
(y) dalam tabung kapiler yang dimasukkan sebagian
ke dalam zat cair karena pengarah adhesi dan
kohesi.
y = 2 γ cos θ / ρ g r

y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa
(m)
γ = tegangan permukaan (N/m)
θ = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3)
g = percepatan gravitas (m / det2)
r = jari-jari tabung kapiler (m)


Problem 1
Seorang menyelam sampai kedalaman 4 m (1 meter
sebelum sampai dasar kolam) jika massa jenis air
1000 kg/m3 dan g=10 m/s2, berapakah
b.Tekanan hidrostatik yang dialami orang
c.Tekanan hidrostatik dasar kolam

Dik: ho = 4 m, Jawab:
hdasar = 5 m, ρ=103 kg/ •Porang = ρ.g.h
m3, g=10 m/s2 = 1000.10.4
= 4.104 Pa
Dit: Porang , Pdasar •Pdasar = ρ.g.h
= 1000.10.5
= 4.105 Pa


Problem 2
Barometer menunjukan angka 76 x
cm Hg. Panjang x = 6 cm dan
penampang pipa = 2 cm2. Tekanan
udara dalam pipa (P) adalah... .

Dik:
Po = 76 cmHg, x = 6 cm A =
2 cm2. P = 76 + 6

Dit: P P = 82 cmHg

Jawab:

P = Po + Praksa


Dik: Ab : Ak = 30 : 1. wb =
Problem 3 20.000 N,
Sebuah alat hidrolik
memiliki Silinder besar Dit: Fk
dan kecil berbanding kecil
30 : 1. Jika berat mobil Jawab
yang diangkat 20.000 N,
wb : Ab = wk : Ak
maka dorongan pada
penghisap silinder kecil wb : wk = Ab : Ak
adalah... 2.104 : wk = 30 :1
wk = 2.104 : 30
wk = 2.104 : 30
wk = 666,67 N


Lakukan simulasi ini untuk kekahami prinsip
hukuk pascal

Dengan naik
dan turunkan
tank maka
ketinggian air
pada pipa
distribusi akan
berubah


Penerapan prinsip
Hukum Pascal
memungkinkan
dengan gaya yang
lebih kecil pada pipa
kecil, dapat
mengangkat beban
lebih besar pada pipa
besar


Simulasi archimedes ini memperlihatkan berat benda yang
dicelup kedalam zat cair beatnya akan berkurang.


Simulasi ini
memperlihatkan
prinsip hukum
Archimedes.
Dengan mengatur
tombol geser
disamping,
mensimulasikan
kadar garam air
laut yang berubah
mengakibatkan bagian kapal yang berada dibawah
permukaan air akan berubah pula (ρ air berubah)

Bila massa jenis terlalu kecil maka kapal akan
tenggelam


1. Dari gambar berikut, tekanan
udara di dalam pipa adalah... .
( Sikap barometer = 76 cm Hg. )

A 50 cm Hg
B 66 cm Hg
C 76 cm Hg
D 86 cm Hg
E 96 cm Hg


2. Gambar berikut merupakan diagram dari badan
rem hidrolik mobil. Silinder besar dan kecil
dilengkapi pengisap dan keduanya dihubungan
melalui cairan. Luas penampang silinder besar
berbanding kecil 30 : 1. Jika dorongan pada
silinder kecil 500 N, maka dorongan ppada
penghisap silinder besar adalah... .

A 10.000 N
B 15.000 N
C 20.000 N
D 25.000 N
E 30.000 N


3. Sebuah bejana berhubungan diisi dengan minyak
(massa jenis 0,8 g/cm3). Luas penampang A = 10
cm2 dan luas penampang B = 50 cm2. Berat
kedua penghisap diabaikan. Jika percepatan
gravitasi 10 m/s2, dan pada penghisap diberi
beban 400 kg sehingga beda tinggi minyak pada
bejana 2 m, maka gaya yang harus diberikan
pada penghisap A adalah ....
A 628 N
B 736 N
C 784 N
D 826 N
E 848 N


4. Sebanyak 5 liter campuran air dan alkohol
dimasukkan ke dalam sebuah bejana. Banyaknya
air dibanding alkohol adalah 4 : 1. Jika luas
penampang bejana 10-2 m², percepatan gravitasi
10 m/s², massa jenis air 1000 kg/ m³, dan
massa jenis alkohol 800 kg/m³, besar tekanan
hidrostatika pada dasar bejana adalah.... .
A 4800 Pa
B 5200 Pa
C 5780 Pa
D 7200 Pa
E 9600 Pa


5. Air dan minyak dimasukkan ke dalam bejana
berhubungan dari lubang yang berbeda. Setelah
mencapai keseimbangan didapatkan seperti
gambar di bawah. Bila massa jenis air 1 g/cm3
dan massa jenis minyak 0,8 g/cm3, selisih tinggi
permukaan air dan minyak pada bejana adalah ...

A 1 cm
B 2 cm
C 3 cm
D 4 cm
E 5 cm


6. Di dalam sebuah bejana hubungan diisi raksa
(massa jenis = 13,6 g/cm3). Ke dalam salah satu
kaki dituangkan air (massa jenis = 1 g/cm3)
sehingga perbedaan permukaan raksa dalam
bejana itu 2,5 cm. Jika penampang bejana
dimana-mana sama, yaitu 5 cm2, maka banyaknya
minyak (massa jenis = 0,8 g/cm3) yang harus
dituangkan di atas raksa agar permukaan air naik
120 cm3
1A cm adalah ...
B 179 cm3
C 190 cm3
D 225 cm3
E 265 cm3

Fluida statis

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (20)

Similaire à Fluida statis

Similaire à Fluida statis (20)

Fluida statis