Belajar fisika yuk.....?? ~ ji-cyber™

hukum utama hidrostatika

a) fluida statis

Hidrostatika adalah ilmu yang mempelajari tentang fluida yang tidak mengalir / tidak bergerak / statis. Kajiannya mencakup semua kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil.

Massa Jenis dan Tekanan dalam Fuida Statis

a. Massa Jenis

massa jenis suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massa bahan tersebut persatuan volumenya

keterangan :

m = massa benda ( kg )

V = volume benda ( m³)

b. Tekanan

tekanan dinyatakan sebagai gaya yang bekerja per satuan luas

keterangan :

P = tekanan ( N.m^-2)

F = gaya tekan ( N )

A = luas permukaan ( m³)

c. Tekanan Hidrostatika

Zat cair / fuida dalam keadaan diam ( statis ) menghasilkan tekanan yang sama untuk semua titik-titik yang mempunyai kedalaman yang sama yang disebut tekanan hidrostatika. Tekanan tersebut timbul untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya yang dirumuskan sebagai berikut :

keterangan :

Ph = tekanan hidrostatika ( N.m^-2)

g = percepatan grafitasi ( m.s^-2), besar percepatan grafitasi biasanya 10 m.s^-2 atau 9,8 m.s^-2

h = kedalaman ( m )

apabila fluida terletak pada tempat yang terbuka atau berhubungan dengan udara luar maka fluida tersebut juga akan mendapatkan tekanan udara / atmosfer ( Po ). Suatu titik di dalam fluida dengan kedalaman tertentu mempunyai tekanan total / mutlak yang dirumuskan :

tekanan atmosfer terkadang ditulis dalam satuan atm sedangkan tekanan hidrostatika dalam N.m^-2 maka harus dijadikan dalam satuan yang sama.

1 atm = 1.10⁵ N.m^-2

Hukum Pascal

Hukum pascal menyatakan bahwa "tekanan yang diberikan pada suatu cairan pada ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama pada semua titik dalam cairan dan dinding bejana".

Secara matematis ditulis :

Sehingga :

lalu dengan prinsip hukum pascal :

Hubungan gaya pegas dengan gaya hidrostatik zat cair :

Hukum Utama Hidrostatika

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

secara matematis ditulis :

dengan prinsip persamaan tekanan di atas juga berlaku untuk :

Pengukur Tekanan Sederhana

Selanjutnya dalam sebuah sistem seperti gambar di bawah ini menunjukkan adanya perbedaan tekanan udara dalam kolom udara dibandingkan tekanan udara di luar.....Tekanan dalam kolom udara sesuai dengan rumus tekanan mutlak. Bila zat cair yang digunakan untuk pengisi adalah air raksa (Hg) maka tekanan atmosfer yang ditambahkan dalam satuan cmHg.

jika sisi kanan / yang berhubungan dengan udara luar lebih tinggi dari sisi kiri / yang berhubungan dengan ruang tertutup maka tekanan udara dalam ruangan tersebut = tekanan udara luar ( Po ) + h. dan sebaliknya bila lebih rendah maka tekanan udara dalam ruang tersebut = tekanan udara luar ( Po ) - h.

Hukum Archimedes

"Sebuah benda yang sebagian atau seluruhnya tercelup di dalam suatu zat cair / fluida ditekan ke atas dengan suatu gaya yang besarnya setara dengan berat zat cair / fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut".

Gaya tersebut disebut Gaya tekan ke atas ( Fa )

Gaya Tekan ke Atas