30
menyelesaikan masalah
statik dan dinamik serta
penerapannya dalam kehidupan
sehari-hari •
Mendeskripsikan konsep terapung, melayang , dan tenggelam
• Menerapkan hukum Archimedes dalam
masalah fisika sehari-hari •
Mendeskripsikan konsep tegangan permukaan
• Memformulasikan gejala kapilaritas
• Mendeskripsikan konsep viskositas
• Mendeskripsikan konsep fluida ideal
• Memformulasikan persamaan kontinuitas
• Memformulasikan asas Bernoulli
• Menerapkan asas Bernoulli pada masalah
fisika sehari-hari
Peta Konsep Fluida
Gambar 2.1. Peta Konsep Fluida
Fluida
Fluida Statis Tekanan Hidrostasis
Hukum Pascal
Tegangan Permukaan
Hukum Archimedes Hukum Bernoulli
Persamaan Kontinuitas
Terapung Melayang
Tenggelam Fluida Dinamis
Kapilaritas Viskositas
31
1. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis
Tekanan merupakan besaran turunan dalam fisika. “Tekanan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas.”
40
Tekanan menyatakan besarnya gaya yang dialami oleh suatu permukaan bidang datar yang diberikan oleh suatu benda yang berada
di atasnya. Tekanan dirumuskan dengan:
Dengan: P = Tekanan Nm
2
A = Luas m
2
F = Gaya N Besar tekanan berbanding lurus dengan besarnya gaya dan berbanding
terbalik dengan luas permukaan yang mendapat tekanan tersebut. Pemanfaatan tekanan dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat pada paku, kapak, pisau, dll.
Permukaan mata pisau dibuat lebih kecil dari permukaan lainnya agar tekanan pada mata pisau menjadi lebih besar.
Tekanan memiliki beberapa satuan, satuan tekanan menurut sistem internasional SI ialah pascal Pa jika dijabarkan menjadi Nm
2
atau kgm
-1
s
-2
. Satuan-satuan tekanan yang lain adalah atmosfer atm, cm raksa cmHg, dan
milibar mb. Konversi satuan-satuan tersebut ialah: 1 Nm
2
= 1 Pa ; 1 atm = 1 bar = 76 cmHg = 1,01 x 10
5
Pa. Tekanan hidrostatik pada dasarnya sama saja dengan tekanan pada bidang
datar. Satuan Tekanan hidrostatis juga sama dengan satuan tekanan pada umumnya. Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang dialami oleh permukaan
suatu benda yang berada di dalam zat cair. Benda yang terletak pada kedalaman yang sama akan mengalami tekanan hidrostatis yang sama pula sesuai dengan
hukum hidrostatika yang berbunyi “Tekanan hidrostatik di semua titik yang terletak pada satu bidang mendatar di dalam satu jenis zat cair besarnya sama.”
41
Tekanan hidrostatis dirumuskan dengan:
40
Bambang Haryadi, Fisika Kelas XI, Jakarta: Pusat Perbukuan, 2008, h. 142
41
Ibid, h. 144
32
dengan: P = Tekanan Hidrostatis Pa Percepatan gravitasi ms
2
ρ = massa jenis zat cair kgm
3
Kedalaman Benda m Besarnya tekanan hidirostatis berbanding lurus dengan massa jenis zat
cair, percepatan gravitasi dan kedalaman benda. Semakin dalam keberadaan suatu benda makan semakin besar tekanan yang dialami oleh benda tersebut.
2. Hukum Pascal
Hukum Pascal berbicara mengenai tekanan dalam ruang tertutup. Hukum Pascal berbunyi “tekanan yang dipakaikan kepada suatu fluida tertutup diteruskan
tanpa berkurang besarnya kepada setiap bagian fluida dan dinding-dinding yang berisi fluida tersebut.”
42
Fluida dalam ruang tertutup jika ditambahkan tekanan pada satu titik maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dan sama
besar. Hukum Pascal dirumuskan dengan:
Dengan: P
1
= Tekanan sisi pertama Pa P
2
= Tekanan bagian Pa F
1
= Gaya sisi pertama N F
2
= Gaya sisi pertama N A
1
= Luas sisi pertama m
2
A
2
= Luas sisi kedua m
2
Pada sistem tertutup jika satu sisi ditambahkan tekanan tertentu maka pada sisi lain akan mengalami tekanan yang sama besar. Penerapan Hukum Pascal
dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada ban udara, balon, pesawat hidrolik.
3. Hukum Archimedes
Hukum Archimedes berbicara tentang gaya tekan keatas yang diterima oleh benda yang berada di dalam zat cair. Hukum Archimedes berbunyi “Sebuah
benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida diangkat ke
42
Halliday-Resnick, FISIKA, Jakarta: Erlangga, 1985, h.563
