Transcript BAB 8 Fluida Statis dan Dinamis

SMKN Jakarta
BAB 8
FLUIDA STATIS DAN
DINAMIS
2014
A. Tekanan Hidrostatis
p0
O Tekanan hidrostatis adalah tekanan zat cair
yang disebabkan oleh berat zat cair itu.
p  p0  gh
(N/m2)
Dengan: p = tekanan hidrostasi
p0 = tekanan udara di permukaan (N/m2)
ρ = massa jenis fluida (kg/m3)
h
pcair   g h
“Apabila suatu fluida cair dalam ruang
terisolasi diberi gaya tekan dari luar, maka
tekanan tersebut akan diteruskan ke segala
arah sama besar”
B. Hukum Pascal
p1  p2
F1 F2

A1 A2
C. Hukum Archimedes
“Sebuah benda yang tercelup sebagian atau
seluruhnya kedalam fluida akan mengalami
gaya ke atas yang besarnya sama dengan
berat zat cair yang dipindahkan”
Gambar benda tercelup
sebgian dengn V dan rho
Keadaan benda dalam air
terapung
b   f
melayang
b   f
tenggelam
b   f
b
Vbf 
Vb
f
Hubungan hukum Pascal dengan
Tekanan Hidrostatis
pA = pB
p0 + ρ1gh1 = p0 + ρ2gh
ρ1 h 1 = ρ 2 h 2
D. Fluida Dinamis
O Debit aliran Fluida
Banyaknya fluida yang mengalir dalam setiap satuan waktu disebut debit
aliran
dV Avdt
Q

 Av
dt
dt
A1v1  A2v2
O Asas Bernaulli
v2
p2
A2
v1
p1
A1
h2
h1
p1   gh1  v  p2   gh2  v
1
2
2
1
Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Bernaulli
1
2
2
2
O Laju Aliran Kebocoran
p1   gh1  v  p2   gh2  v
1 2
p0  0  gh  p0  v  0
2
1 2
gh  v
h
2
v
1
2
v
1
y
2
2
1
1
2
v
2gh
x
Dengan: v = laju aliran kebocoran (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = kedalaman kebocoran dari permukaan (m)
2
2
O Jarak jangkauan air
2y
x  v0 xt  2 gh
 2 hy
g
Dengan: x = jarak pancaran terjauh (m)
y = tinggi kebocoran dari lantai (m)
h = kedalaman kebocoran dari permukaan (m)
O Pipa Venturi
Semakin besar laju aliran maka tekanan yang diberikan
semakin kecil. Hal ini dapat terlihat dari tinggi permukaan
air yang lebih rendah
Dari persamaan Bernaulli,
didapatkan kecepatan pada pipa
satu :
E. Tegangan Permukaan
O Tegangan Permukaan (γ) didefinisikan sebagai
besarnya gaya tarik permukaan (F) per satuan panjang
(d).
F

d
F = gaya tegangan permukaan (N)
d = panjang permukaan (m)
 = tegangan permukaan (N/m)
F. Viskositas
O Ukuran kekentalan zat cair atau gesekan dalam zat cair
disebut viskositas.
O Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada koefisien
viskositas, kecepatan relatif benda terhadap zat cair, serta
ukuran dan bentuk geometris benda. Untuk benda yang
berbentuk bola dengan jari-jari r, gaya geseknya
dirumuskan:
F  6rv
HUKUM STOKES
O Kecepatan Terminal
Jika sebuah benda yang dijatuhkan ke dalam sebuah fluida kental,
kecepatannya makin membesar sampai mencapai kecepatan
maksimum yang tetap. Kecepatan ini di namakan kecepatan
terminal
Hal ini terjadi ketika tercapai
kesetimbangan antara gaya berat (w),
gaya angkat (Fa), dan gaya gesek (Fs)
W = Fa + Fs
2r g ( b   f )
2
v
Kecepatan terminal benda:
9