fluida - fisika edukasi

FLUIDA
Alfiah indriastuti
fluida
 fluida merupakan sesuatu yang dapat
mengalir sehingga sering disebut sebagai zat
alir.
Fasa zat cair dan gas termasuk kedalam jenis
fluida.
Fenomena fluida
• Kenapa kayu-kayu yang besar dan banyak
mudah diangkat didalam air?
• Mengapa balon gas bisa naik keatas?
• Mengapa telur bisa mengapung dalam air
garam sementara dalam air murni tenggelam?
• Kenapa serangga kecil bisa bergerak diatas air
dan tidak tenggelam ?
Fluida statis
Fluida selalu mempunyai bentuk yang dapat
berubah secara kontinyu seperti wadahnya,
sebagai gaya geser (tidak dapat menahan gaya
geser)
Fluida : zat cair
• Molekul-molekul terikat secara longgar namun
tetap berdekatan
• Tekanan yang terjadi karena ada gaya gravitasi
bumi yang bekerja padanya
• Tekanan terjadi secara tegak lurus pada
bidang
Fluida : gas
• Molekul bergerak bebasdan saling
bertumbukan
• Tekanan gas bersumber pada perubahan
momentum disebabkan tumbukan molekul
gas pada dinding
• Tekanan terjadi tidak tegak lurus pada bidang
Massa jenis
• Kadang kalau kita perhatikan orang banyak
mengatakan bahwa buah manggis lebih berat
daripada kapas atau besi lebih besar daripada
plastik.
Apakah semua itu benar ??
Suatu sifat penting dari zat adalah rasio massa
terhadap volumenya yang dinamakan massa
jenis.
𝑚
𝜌=
𝑉
𝜌 = densitas/massa jenis (kg/𝑚3 )
m = massa benda (kg)
V = volume (𝑚3 )
tekanan
Kalau tangan kita ditekan oleh ujung pena
(bagian runcing) terasa lebih sakit daripada
bagian ujung yang tumpul. Kenapa ?
Kenapa ayam sulit berjalan ditanah yang lembek
sedangkan itik relatif lebih muda ?
Fluida tidak dapat menahan tegangan geser
dan tegangan tarik
Tegangan yang terjadi pada objek yang
tenggelam tegangan yang cenderung
menekan objek dari semua sisi
Gaya yang ditimbulkan oleh fluida
statis pada suatu objek selalu
tegak lurus permukaan objek.
Hukum pascal
Bunyi Hukum Pascal menyatakan bahwa
tekanan yang diberikan pada zat cair dalam
ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah
sama besar.
Amati gambar. Sebuah bejana berhubungan
berisi zat cair dengan permukaanzat cair pada
kedua bejana ditutup dengan
pengisap. Luas bejana I = A1,
sedangkan luas bejana II = A2.
Rumus Hukum Pascal
• Jika pada pengisap I diberi gaya tekan F1 maka tekanan
yang dihasilkan P1 = F1 : A1 menurut hukum pascal.
Tekanan ini akan diteruskan melalui zat cair ke bejana II
sehingga penampang bejana
II (A2) mendapat gaya tekan F2 = P1 A2 = F1 : A1 x A2
Jadi,
𝐹1
𝐹2
𝑃=
=
𝐴1
𝐴2
Keterangan:
P = tekanan yang diteruskan (N/m2)
F1 = gaya tekan pada bejana I (N)
Hukum archimedes
Jika sebuah benda di udara memiliki berat w maka ketika
benda tersebut berada di air, ia akan mendapat gaya ke
atas sebesar Fa .
Humu archimedes bisa di rumuskan sebagai berikut:
Wair = Wudara – Fa
Wair = berat benda di dalam air (N)
Wudara = berat benda di udara/daratan (N)
Fa = gaya angkat ke atas.
Pada hukum archimedes, sebuah benda
dalam zat cair ada tiga keadaan yaitu :
• Benda tenggelam
“Massa jenis benda lebih besar massa jenis fluida.”
Contohnya adalah jika kamu memasukkan batu, besi, baja kedalam air maka
ke tiga benda tersebut akan tenggelam.
• Benda melayang
“Jika massa jenis benda dan massa jenis fluida sama, maka benda tersebut
akan melayang.” Contohnya jika kamu memasukkan telur pada air, maka telur
akan tenggelam. Agar telur bisa melayang, tambahkan sedikit demi sedikit
garam ke dalam air. Jika telur sudah melayang, maka massa jenis telur dan
massa jenis air yang tercempur garam sudah sama.
• Benda terapung
Jika terdapa benda yang memiliki massa jenis lebih kecil dari pada massa jenis
zat cair, maka benda tersebut akan mengapung. Contohnya adalah saat kalian
memasukkan gabus atau plastik ke dalam air, maka plastik dan gabus akan
mengapung.
“Massa jenis benda lebih kecil dari pada massa jenis fluida.”
Contoh penerapan Hukum archimedes
Pada saat kamu menggendong teman kamu di
dalam air, rasanya lebih ringan dari pada
menggontong di daratan. Jika kita menimbang
batu di udara atau daratan akan terasa labih
berat jika batu tersebut di celupkan di dalam air
kemudian di timbang.