Hukum-hukum Pada Fluida Statis beserta Contoh Soal

GuruOnlinee.com –Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Fluida Statis. Apa sih itu Fluida Statis? Lalu apa saja hukum-hukum yang ada pada Fluida Statis? Untuk menjawabnya, yuk simak penjelasan berikut!

Fluida Statis berasal dari dua kata, yakni Fluida dan Statis. Fluida sendiri berarti zat yang dapat mengalir, seperti zat cair, dan gas karena keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir. Sedangkan Statis berarti diam. Jadi Fluida Statis merupakan cabang ilmu fisika yang membahas tentang karaktersitik fluida pada saat diam.

A. Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan, pada kedalaman tertentu. Berikut persamaan Tekanan Hidrostatis:

h : Kedalaman zat cair (m)

Jika lapisan atas zat cair bekerja tekanan atmosfer, maka terdapat tambahan tekanan pada kedalaman tertentu, dengan demikian rumus diatas dapat ditulis menjadi:

Rumus diatas merupakan persamaan Tekanan Mutlak pada kedalaman tertentu. Dimana P_o merupakan nilai tekanan pada permukaan laut yang bernilai 1 atm atau 1,01 x 10⁵ Pascal.

B. Hukum Pokok Hidrostatika

Berikut bunyi hukum pokok hidrostatika:

Semua titik yang terletak pada bidang datar yang sama di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama.

Hukum Pokok Hidrostatika

Perhatikan gambar berikut:

Kita misalkan bahwa cairan yang berwarna biru adalah air dan warna kuning adalah minyak. Massa jenis air sekitar 1000 kg/m³ sedangkan massa jenis minyak sekitar 800 maka kg/m³ , hal tersebut menunjukkan bahwa air memiliki massa yang lebih besar dibandingkan minyak pada jumlah yang sama. Hal tersebut juga terlihat pada gambar diatas bahwa minyak lebih ringan daripada air karena posisi minyak berada di atas air. Sementara Tekanan Hidrostatis pada titik A dan titik B sama, secara matematis dapat ditulis:

C. Hukum Pascal

Berikut bunyi hukum Pascal :

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

Blaise Pascal

Perhatikan gambar skema dongrak hidrolik berikut!

Dongkrak hidrolik memiliki dua buah penampang. Penampang 1 memiliki luas A₁ sedangkan penampang 2 sebesar A₂. Jika penampang 1 diberi gaya sebesar F₁ , maka penampang 1 akan terdorong keatas oleh gaya PA₁ . Akibatnya akan terjadi kesetimbangan pada penampang 1, maka persamaan dapat ditulis seperti berikut:

atau

sesuai dengan hukum pascal maka, pada penampang dua akan bekerja gaya keatas sebesar PA₂ . Gaya tersebut akan seimbang dengan F₂ yang bekerja pada penampang 2, maka persamaannya dapat ditulis:

atau

Dengan menyamakan ruas kanan dan ruas kiri, maka kita peroleh persamaan seperti berikut:

D. Hukum Archimedes

Berikut 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 oleh benda tersebut.

Archimedes

Adapun rumus gaya apung dapat ditulis seperti berikut:

W_f : Berat benda di fluida (N)

Adapun rumus gaya apung yang lain seperti berikut:

: Volume benda yang tercelup (m³)

Contoh Soal

Sebuah bejana berisi air dengan massa jenis 1000 kg/m³ . Jika g = 10 m/s² , dan kedalam air dari permukaan ke dasar bejana adalah 30 cm, maka besar tekanan hidrostatis pada dasar bejana adalah . . .

Demikianlah pembahasan kita terkait Hukum-hukum pada Fluida Statis. Terima kasih, semoga bermanfaat.