Fluida Statis dan Dinamis: Pengertian, Rumus, & Soal

Hai sobat fisika

Pada kesempatan keempat kita akan membahas tentang fluida

Apa itu fluida? Ingin tahu? Baca terus artikel ini. ????

Definisi Cairan

Fluida adalah suatu bentuk zat dimana zat tersebut dapat mengalir. Berdasarkan jenisnya, fluida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu fluida cair dan fluida gas.

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang fluida yang dibedakan berdasarkan sifatnya.

• Yang pertama adalah fluida statis dimana objek fluida adalah sesuatu yang diam.
• Yang kedua adalah fluida dinamis yaitu fluida yang bergerak, alias benda fluida yang bergerak dengan arah dan tujuan tertentu.

Mari kita bahas lebih lanjut tentang jenis cairan.

Fluida Statis

Seperti dibahas di atas, fluida statis adalah fluida yang berada di suatu tempat dalam fase diam atau tidak bergerak.

Sifat-sifat fluida statis antara lain: Fluida statis dapat didefinisikan dan dipahami pada saat fluida dalam keadaan diam.

Parameter fluida statis adalah densitas, tegangan permukaan, kapilaritas dan viskositas.

Cairan Dinamis

Fluida dinamis adalah fluida atau zat (cair dan gas) yang dapat bergerak. Sifat-sifat fluida dinamis meliputi menempati ruang, memiliki gaya dorong, memiliki kecepatan aliran, dan memiliki koefisien viskositas zat.

Setelah kita memahami pengertian dan sifat fluida statis dan dinamis, kali ini kita akan membahas penerapannya.

Baca juga Elastisitas dan Hukum Hooke.

Baca Juga:

Kisah Inspiratif William Tanuwijaya: Pelajaran Ketekunan, Empati, dan Kewirausahaan

Fluida Statis dan Dinamis dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Dongkrak Hidrolik

Pada aplikasi ini kita akan menggunakan hukum Pascal yang diterapkan pada dongkrak hidrolik.

Dongkrak ini menggunakan bejana penghubung yang terdiri dari dua tabung dengan diameter berbeda.

Masing-masing ditutup sehingga kedap air dan di dalam tabung diisi dengan cairan (air atau minyak).

Dengan menekan salah satu tabung menggunakan piston, berarti akan memindahkan tekanan di dalam tabung ke tabung lainnya.

Konsep ini berarti kita dapat mengangkat benda berat (bertekanan tinggi) menjadi lebih ringan dengan memanipulasi diameter tabung piston dan tabung tempat benda akan diangkat.

2. Rem Motor (Hidraulik)

Pada alat ini kita juga memanfaatkan hukum Pascal dimana setiap rem akan dihubungkan dengan pipa yang menuju ke master silinder.

Di dalam pipa penghubung dan master silinder terdapat fluida oli. Hal ini digunakan karena untuk memudahkan pengereman motor.

Kita akan merasakan saat pengereman terasa ringan namun grip yang diberikan mantap dan kuat.

3. Sayap Pesawat

Apa yang salah dengan sayap pesawat?

Pesawat bisa terbang karena aplikasi cairan pada sayap pesawat. Hukum yang diterapkan adalah hukum Bernoulli.

Pesawat akan terbang ke atas jika bagian bawah pesawat memiliki tekanan yang kecil dan kecepatan aliran udara yang besar.

Sebaliknya, jika pesawat ingin turun, tekanan di bawah sayap besar dan kecepatan aliran udara kecil.

Oke, setelah mengetahui fenomena atau penerapan fluida dalam kehidupan sehari-hari, mari kita coba menerapkan rumus fisika.

Baca juga Gerak Lurus Seragam.

Formula Cairan Statis dan Dinamis

1. Hukum Pascal

P=F/A

Di mana

• F = Jumlah Kekuatan (N)
• A = luas penampang (m²)
• P = Tekanan pascal (pascal)

2. Tekanan hidrostatis

Ph = ρgh

Di mana

• Ph = Tekanan hidrostatis (J)
• ρ = densitas (kg/m³)
• g = gaya gravitasi (m/s²)
• h = kedalaman air (m)

3. Gaya Archimedes

Fa = ρgV

Di mana

• Fa = gaya Ardhimedes (N)
• ρ = densitas (kg/m³)
• g = gaya gravitasi (m/s²)
• V = volume terendam (m³)

4. Hukum Bernoulli

Tekanan + E_kinetis +E_potensi = konstan

P₁ + 1/2ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + 1/2ρv₂² + ρgh₂

Di mana

• P = Tekanan (pascal)
• ρ = Massa jenis fluida (kg/m³)
• v = Kecepatan aliran fluida (m/s)
• g = gaua gravitasi (m/s²)
• h = tinggi (m)

Oke, setelah kita mengetahui rumus yang digunakan, kita akan mempraktekkannya dengan soal.

Baca juga Mikrometer Sekrup.

Contoh Soal Fluida Statis dan Dinamis

1. Sepotong platina dengan massa 8 kg dan massa jenis 8 gr/cm³ dimasukkan ke dalam air dengan massa jenis 1 gr/cm³. Di dalam air, berat platina tampaknya hilang dengan….

2. Sebuah batang kayu dengan tinggi 25 cm dan massa jenis 0,75 gram/cm³ mengapung di sungai yang massa jenisnya 1,5 gram/cm3³. Berapa tinggi balok di permukaan sungai?

Demikian pembahasan tentang Fluida Statis dan Dinamis, Selamat belajar. Semoga bermanfaat. Baca juga hukum Kirchoff.