Rangkuman Materi Fluida Statis Fisika Kelas 10 Lengkap

FLUIDA STATIS

Pada postingan artikel kali ini, Synaoo.com akan memberikan materi BAB Fluida statis yang sobat Synaoo temui di kelas 10 semester 1. Bab ini merupakan bab ke-2 setelah sobat mempelajari Bab Elastisitas dan Hukum Hooke.

MATERI FLUIDA STATIS PDF

Rangkuman Materi Fluida Statis Fisika Kelas 10 Lengkap

Sebelum menuju ke pembahasan materi, alangkah lebih baik sobat Synaoo menelaah peta konsep berikut ini.

PETA KONSEP

A. Pengertian Fluida Statis

B. Konsep Fluida Statis

1. Tekanan

2. Tekanan Hidrostatis

3. Tekanan Mutlak

4. Tekanan Permukaan

5. Kapilaritas

C. Hukum Pascal

D. Hukum Archimedes

A. Pengertian Fluida Statis

➥ Fluida adalah segala zat yang dapat mengalir, yaitu zat cair dan gas.
➥ Fluida statis adalah ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam.

B. Konsep Fluida Statis

1. Tekanan

➥ Tekanan didefinisikan sebagai besar gaya yang bekerja pada permukaan benda tiap satuan luas.

$\mathbf{P=\frac{F}{A}}$

P = Tekanan (Pa atau $Nm^{-2}$ )
F = Gaya tekan (N)
A = Luas permukaan tekan ( $m^{2}$ )

➥ Satuan Tekanan

$\boldsymbol{p_{h}=p.g.h}$

1 Pa = 1 N/ $m^{2}$
1 bar = 1,0 x $10^{5}$ Pa
1 atm = 101.325 Pa
1 atm = 760 mmHg

2. Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dimiliki zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri.

Keterangan :
ph = Tekanan hidrostatik (Pa)
p = Massa jenis zat cair (kg/ $m^{3}$ )
g = Percepatan gravitasi (m/ $s^{2}$ )
h = Kedalaman zat cair dari permukaan (m)

➥ Tekanan Hidrostatis pada Bejana

$p_{h}=p_{i}.g.h_{i}$

➥ Tekanan Hidrostatis pada Pipa U

$p_{1}.h_{1}=p_{2}.h_{2}$

3. Tekanan Mutlak

Tekanan mutlak adalah penjumlah tekanan yang terdapat dalam suatu zat ditambah dengan tekanan luar (atmosfer).

➥ Tekanan Mutlak Zat Cair

$\boldsymbol{p=p_{0}+p.g.h}$

Keterangan :
po = tekanan atmosfer (Pa)

➥ Teekanan Gauge

$\mathbf{p_{G}=p-p_{A}}$

Keterangan :

$p_{G}$ = Tekanan Mutlak (Pa)

= Tekanan Atmosfer (atm)
$p_{A}$ = Tekanan terukur (Pa)

4. Tegangan Permukaan

➥ Tegangan permukaan zat cair

Tegangan permukaan suatu zat cair didefisinasikan sebagai gaya setiap satuan panjang.

$\boldsymbol{\gamma =\frac{F}{L}}$

Keterangan :

$\gamma$ = Tegangan permukaan (N/m)
F = Gaya (N)
L = Panjang permukaan (m)

➥ Tegangan permukaan selaput sabun

Tegangan permukaan pada selaput sabun didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu permukaan per satuan panjang permukaan pada arah tegak lurus terhadap gaya tersebut.

$\boldsymbol{\gamma =\frac{w}{2L}}$

Keterangan :

$\gamma$ = Tegangan permukaan (N/m)
w = Berat kawat penutup (N)
L = Panjang permukaan (m)

5. Kapilaritas

Kapilaritas adalah peristiwa naik turunnya permukaan fluida di dalam pipa kapiler atau pembuluh sempit.

Penurunan dan kenaikan fluida kapilaritas dirumuskan :

${h = \frac{2\gamma cos\Theta }{\rho gr}}$

Keterangan :

h = ketinggian fluida pada pipa kapiler
γ = tegangan permukaan (N/m)
θ = sudut kontak
ρ = massa jenis fluida (kg/ $m^{3}$ )
g = percepatan gravitas (m/ $s^{2}$ )
r = jari-jari pipa kapiler (m)

C. Hukum Pascal

➥ Bunyi Hukum Pascal

Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah.

➥ Rumus Hukum Pascal

p1 = p2

$\mathbf{\frac{F_{1}}{A_{1}}=\frac{F_{2}}{A_{2}}}$

Keterangan :
p = Tekanan pada piston (Pa)
F = Gaya tekan pada piston (N)
A = Luas permukaan piston ( $m^{2}$ )

➥ Penerapan hukum Pascal

- Dongkrak, rem dan mesin pres hidrolik
- Pompa ban sepeda
- Mesin hidrolik pengangkat mobil

D. Hukum Archimedes

➥ Bunyi Hukum Archimedes

Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan benda tersebut.

➥ Rumus gaya Apung

FA = W udara - W fluida

➥ Rumus Gaya Archimedes

FA = ρf.vbf.g

Keterangan :

FA = gaya Archimedes (N)
ρf = massa jenis fluida (kg/ $m^{3}$ )
vbf = volume benda yang tercelup (L)
g = percepatan gravitasi (m/ $s^{2}$ )

➥ Persamaan Hukum Archimedes

$\mathbf{\frac{\rho _{b}}{\rho _{f}}=\frac{W}{F_{A}}}$

➥ Menentukan letak benda yang dicelupkan

Hukum Archimedes digunakan untuk menentukan letak benda yang dicelupkan ke dalam suatu fluida.

Keterangan :

1. Terapung (balok 1 dan balok 2)

Terjadi apabila :
W < FA
Vbf < Vb
ρb < ρf

2. Melayang (balok 3)

Terjadi apabila :
W = FA
Vbf = Vb
ρb = ρf

3. Tenggelam (balok 4)

Terjadi apabila :
W > FA
Vbf =Vb
ρb > ρf

➥ Penerapan Hukum Archimedes

➠ Hidrometer

Hidrometer digunakan untuk mengukur massa jenis fluida. Caranya adalah dengan memasukkan hidrometer ke fluida yang akan diukur massa jenisnya sehingga massa jenis fluida dapat diketahui secara langsung.

➠ Kapal Laut

Agar dapat tetap mengapung, besi dibuat berongga, sehingga volume air yang dipindahkan menjadi besar, dan menyebabkan gaya apung menjadi besar.

➠ Kapal Selam

Memiliki tangki pemberat yang dapat diisi sesuai keperluan. Agar mengapung, tangki diisi udara, sedangkan agar tenggelam, tangki diisi air.

➠ Balon Udara

Udara merupakan fluida, sedangkan balon sebagai benda yang melayang di udara. Sesuai hukum Archimedes, balon yang berisi gas helium (He) memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis udara umumnya mengakibatkan balon melayang di udara.

Demikian materi singkat dari Synaoo.com tentang Fluida Statis.

Semoga materi yang diberikan dapat membantu proses belajar sobat Synaoo.

Selamat Belajar.

Labels: Fisika