Laporan Praktikum Fluida Statis

Laporan Praktikum Fluida Statis

BAB I

PENDAHULUAN

Ø  Latar Belakang

Suatu zat yang mempunyai kemampuan mengalir dinamakan Fluida. Cairan adalah salah satu jenis fluida yang mempunyai kerapatan mendekati zat padat. Letak partikelnya lebih merenggang karena gaya interaksi antar partikelnya lemah. Gas juga merupakan fluida yang interaksi antar partikelnya sangat lemah sehingga diabaikan.

fluida dapat ditinjau sebagai sistem partikel dan kita dapat menelaah sifatnya dengan menggunakan konsep mekanika partikel. Apabila fluida mengalami gaya geser maka akan siap untuk mengalir. Jika kita mengamati fluida statis misalnya di air tempayan. Berdasarkan uraian diatas, maka pada makalah ini akan dibahas mengenai fluida statis.  

Ø  Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas dapat diambil rumusan permasalahan yaitu

                       a)        Apa pengertian dari Fluida Statis dan fluida dinamis

                       b)        Apa sifat- sifat Fluida Statis

                       c)        Apa itu Tekanan Hidrostatis

                       d)       Apa saja besaran-besaran dalam fluida dinamis

Ø  Tujuan pembelajaran

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan pembelajaran makalah ini yaitu :

                       a)        Untuk mengetahui pengertian dari Fluida Statis dan fluida dinamis

                       b)        Untuk mengetahui sifat- sifat fluida

                       c)        Untuk mengetahui pengertian tekanan hidrostatis

                      d)        Untuk mengetahui besaran- besaran dalam fluida

Ø  Manfaat Penulisan

Adapun manfaat dari penulisan makalah ini yaitu :

1.      Dapat dijadikan sebagai sumber informasi terkait pemahaman mengenai fluida      statis dan dinamis

2.      Dapat dijadikan sebagai proses pembelajaran di dalam penulisan makalah  

(1)                                   

 BAB II

PEMBAHASAN

Penemu-Penemu Teori Fluida Statik

Adapun para nama-nama penemu teori fluida statik yang dapat kita sebut diantaranya adalah:

                        a.                  Archimedes (287 – 212 SM)

                        b.                  Leonardo Da Vinci (1452-1519)

                        c.                   Galileo Galilei (1564-1642)

                        d.                  Evangelista Toricelli (1608-1647)

                        e.                   Blaise Pascal (1623-1662)

Fluida Statis

  Pengertian Fluida Statis

Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser.

    Sifat- Sifat Fluida

Sifat fisis fluida dapat ditentukan dan dipahami lebih jelas saat fluida berada dalam keadaan diam (statis). Sifat-sifat fisis fluida statis ini di antaranya, massa jenis, tegangan permukaan, kapilaritas, dan viskositas.

Ø  Massa Jenis

      massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut.

ρ = m/V

  dengan:

    m = massa (kg atau g),

    V = volume (m³ atau cm³), dan

    ρ = massa jenis (kg/m³ atau g/cm³).

(2)

Ø  Tegangan permukaan

tegangan permukaan adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis.Tegangan permukaan disebabkan oleh interaksi molekul-molekul zat cair dipermukaan zat cair.

Ø  Kapilaritas

           Kapilaritas merupakan Kenaikan atau penurunan zat cair pada suatu benda disebabkan oleh adanya tegangan permukaan yang bekerja pada keliling persentuhan zat cair dengan pipa.

          Berikut ini beberapa contoh yang menunjukkan gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari:

a. Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor sehingga kompor bisa dinyalakan.

b. Kain dan kertas isap dapat menghisap cairan.

c. Air dari akar dapat naik pada batang pohon melalui pembuluh kayu.

          Selain keuntungan, kapilaritas dapat menimbulkan beberapa masalah berikut ini :

Air hujan merembes dari dinding luar, sehingga dinding dalam juga basah.

Air dari dinding bawah rumah merembes naik melalui batu bata menuju ke atas  sehingga dinding rumah lembab.

Ø  Viskositas

          Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengantekanan maupun tegangan..

          Seluruh fluida (kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluide ideal.      

         Tekanan Hidrostatis

 Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Secara matematis, persamaan tekanan dituliskan sebagai berikut.

p= F/ A      dengan:

                              F = gaya (N),

                              A = luas permukaan (m²), dan

                              p = tekanan (N/m2 = Pascal).     

(3)

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekananhidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik tersebut. Jika besarnya tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah p, menurut konsep tekanan, besarnya p dapat dihitung dari perbandingan antara gaya berat fluida (F) dan luas permukaan bejana (A).

p= F/A

Gaya berat fluida merupakan perkalian antara massa fluida dengan percepatan gravitasi Bumi, ditulis

p= massa x gravitasi bumi / A

Oleh karena m = ρ V, persamaan tekanan oleh fluida dituliskan sebagai

p =  ρVg / A

Volume fluida di dalam bejana merupakan hasil perkalian antara luas permukaan bejana (A) dan tinggi fluida dalam bejana (h). Oleh karena itu, persamaan tekanan di dasar bejana akibat fluida setinggi h dapat dituliskan menjadi

p=  ρ(Ah) g / A = ρ h g 

Jika tekanan hidrostatis dilambangkan dengan ph, persamaannya dituliskan sebagai berikut.

ph = ρ gh

 dengan:

p_h = tekanan hidrostatis (N/m²),

ρ = massa jenis fluida (kg/m³),

g = percepatan gravitasi (m/s²), dan

h = kedalaman titik dari permukaan fluida (m).

Semakin tinggi dari permukaan Bumi, tekanan udara akan semakin berkurang. Sebaliknya, semakin dalam Anda menyelam dari permukaan laut atau danau, tekanan hidrostatis akan semakin bertambah.

Ø  .   Manometer Pipa Terbuka

Manometer  pipa terbuka adalah alat pengukur tekanan gas yang paling sederhana. Alat ini berupa pipa berbentuk U yang berisi zat cair. Ujung yang satu mendapat tekanan sebesar p (dari gas yang hendak diukur tekanannya) dan ujung lainnya berhubungan dengan tekanan atmosfir (p₀).

(4)

Ø  Barometer

 Barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara. Barometer umum digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca bersahabat, sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan badai. Definisikan tekanan atmosfir dalam bukunya yang berjudul “A Unit of Measurement, The Torr” Tekanan atmosfer (1 atm) sama dengan tekanan hidrostatis raksa (mercury) yang tingginya 760 mm. Cara mengonversikan satuannya adalah sebagai berikut.

ρ _raksa × percepatan gravitasi Bumi × panjang raksa dalam tabung atau

(13.600 kg/cm³ )(9,8 m/s²)(0,76 m) = 1,103 × 10⁵ N/m²

               Jadi, 1 atm = 76 cmHg = 1,013 × 10⁵ N/m²

Ø  Pengukur Tekanan Ban

Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara di dalam ban. Bentuknya berupa silinder panjang yang di dalamnya terdapat pegas. Saat ujungnya ditekankan pada pentil ban, tekanan udara dari dalam ban akan masuk ke dalam silinder dan menekan pegas. Besarnya tekanan yang diterima oleh pegas akan diteruskan ke ujung lain dari silinder yang dihubungkan dengan skala. Skala ini telah dikalibrasi sehingga dapat menunjukkan nilai selisih tekanan udara luar (atmosfer) dengan tekanan udara dalam ban.

Fluida Dinamis

 Pengertian Fluida Dinamis

Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).

(5)

(6)

B. Bunyi Hukum Archimedes

Archimedes menemukan hukum ini pada sebuah peristiwa yang disebut dengan Hukum Archimedes. Bunyi hukum archimedes ini ialah “apabila sebuah benda, sebagian atau seluruhnya terbenam kedalam air, maka benda tersebut akan mendapat gaya tekan yang mengarah keatas yang besarnya sama dengan berat air yang dipindahkan oleh bagian benda yang terbenam tersebut” Misalnya air mempunyai volume tertentu, jika sebuah benda dimasukkan ke dalam air tersebut, maka permukaan air akan terdesak atau naik. Hal ini karena adanya gaya ke atas yang sering disebut gaya Archimedes.

F. Penerapan Hukum Archimedes

Penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

1. Teknologi perkapalan seperti Kapal laut dan kapal Selam

2. Alat pengukur massa jenis (Hidrometer)

3. Jembatan Poton

4. Teknologi Balon Udara

zat cairnya.

C. Prinsip Archimedes

Prinsip hukum archimedes ketika kita menimbang batu di dalam air, berat batu yang terukur pada timbangan pegas menjadi lebih kecil dibandingkan dengan ketika kita menimbang batu di udara (tidak di dalam air). Massa batu yang terukur pada timbangan lebih kecil karena ada gaya apung yang menekan batu ke atas. Efek yang sama akan dirasakan ketika kita mengangkat benda apapun dalam air. Batu atau benda apapun akan terasa lebih ringan jika diangkat dalam air. Hal ini bukan berarti bahwa sebagian batu atau benda yang diangkat hilang sehingga berat batu menjadi lebih kecil, tetapi karena adanya gaya apung. Arah gaya apung ke atas, alias searah dengan gaya angkat yang kita berikan pada batu tersebut sehingga batu atau benda apapun yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan.

D. Rumus Hukum Archimedes
Rumus hukum archimedes atau Gaya apung adalah selisih antara berat benda di udara dengan berat benda dalam zat cair.

(7)

Mengapung, tenggelam dan melayang

Syarat benda mengapung : Massa jenis benda harus lebih kecil dari massa zat cair

Syarat benda melayang : Massa jenis benda harus sama dengan dari massa zat cair
Syarat benda tenggelam : Massa jenis benda harus lebih besar dari massa zat cair

E. Hukum Turunan Archimedes

Hukum turunan archimedes berdasarkan bunyi dan rumus hukum Archimedes, suatu benda yang akan terapung, tenggelam atau melayang didalam zat cair tergantung pada gaya berat dan gaya keatas. Maka dari itu, berdasarkan hukum diatas, terciptalah 3 hukum turunan dari hukum Archimedes yang berbunyi:

1. Benda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih kecil dari massa jenis zat cairnya

2. Benda akan melayang jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air sama dengan massa jenis zat cairnya

3. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih besar dari pada massa jenis

(8)

PENUTUP

III.1 Kesimpulan

          Dari hasil pembahasan diatas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu:

a)    Fluida adalah suatu bentuk materi yang mudah mengalir misalnya zat cair dan gas. Sifat kemudahan mengalir dan kemampuan untuk menyesuaikan dengan tempatnya berada merupakan aspek yang membedakan fluida dengan zat benda tegar.

b)   Dalam kehidupan sehari-hari, dapat ditemukan aplikasi Hukum Bernoulli yang sudah banyak diterapkan pada sarana dan prasarana yang menunjang kehidupan manusia masa kini seperti untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat terbang, penyemprot parfum, penyemprot racun serangga dan lain sebagainya.

III.2 Saran

Adapun Saran penulis sehubungan dengan bahasan makalah ini, kepada rekan-rekan mahasiswa agar lebih meningkatkan, menggali dan mengkaji lebih dalam tentang bagaimana fluida statis dan dinamis

Jangan lupa tulis sumbernya di daftar pustaka kalian :)