Dokumen tersebut membahas tentang fluida, termasuk definisi, sifat-sifat, dan konsep-konsep dasar seperti tekanan, gaya apung, dan aliran fluida. Konsep-konsep kunci seperti hukum Pascal, hukum Archimedes, dan persamaan Bernoulli dibahas secara singkat.

1. FLUIDAFLUIDA

2. FLUIDAFLUIDA
STATIKDINAMIK
Fluida merupakan sesuatu yang dapat
mengalir sehingga sering disebut sebagai
zat alir. Fasa zat cair dan gas termasuk ke
dalam jenis fluida

3. FENOMENA FLUIDAFENOMENA FLUIDA
 Kenapa kayu-kayu yang besar dan banyakKenapa kayu-kayu yang besar dan banyak
lebih mudah diangkat dalam air ?lebih mudah diangkat dalam air ?
 Mengapa balon gas bisa naik ke atas ?Mengapa balon gas bisa naik ke atas ?
 Mengapa telur bisa mengapung dalam airMengapa telur bisa mengapung dalam air
garam sementara dalam air murni tenggelam?garam sementara dalam air murni tenggelam?
 Kenapa serangga kecil bisa bergerak diatas airKenapa serangga kecil bisa bergerak diatas air
dan tidak tenggelam?dan tidak tenggelam?

4. FLUIDA STATIKFLUIDA STATIK
Fluida selalu mempunyai bentuk yang dapatFluida selalu mempunyai bentuk yang dapat
berubah secara kontinyu seperti wadahnya,berubah secara kontinyu seperti wadahnya,
sebagai akibat gaya geser (tidak dapatsebagai akibat gaya geser (tidak dapat
menahan gaya geser)menahan gaya geser)

5. FLUIDAFLUIDA
CAIR:
 Molekul-molekul terikat secara longgar
namun tetap berdekatan
 Tekanan yg terjadi karena ada gaya gravitasi
bumi yg bekerja padanya
 Tekanan terjadi secara tegak lurus pada
bidang

6. FLUIDAFLUIDA
GAS:
 Molekul bergerak bebas dan saling
bertumbukan
 Tekanan gas bersumber pada perubahan
momentum disebabkan tumbukan molekul
gas pada dinding
 Tekanan terjadi tidak tegak lurus pada bidang

7. Massa jenisMassa jenis
Kadang kalau kita perhatikan orang banyak
mengatakan bahwa buah manggis lebih berat
daripada kapas atau besi lebih berat daripada
plastik.
Hal ini tidak seluruhnya benar karena semua itu
tergantung ukuran dari masing - masing benda.

8. Massa jenis (lanjut……)Massa jenis (lanjut……)
 Suatu sifat penting dari zat adalah rasio massaSuatu sifat penting dari zat adalah rasio massa
terhadap volumenya yang dinamakan massaterhadap volumenya yang dinamakan massa
jenisjenis
V
m
=ρ
ρ = Densitas / massa jenis (Kg/m= Densitas / massa jenis (Kg/m33
))
m = Massa benda (Kg)m = Massa benda (Kg)
V = Volume benda (mV = Volume benda (m33
))

9.  Dalam dunia medis, satuan densitas lebih
sering dinyatakan sebagai gr/cc (specific
gravity / SG)
 1 gr/cc = 1000 kg/m3
 Air pada suhu 4 o
C memiliki densitas 1 SG

10.  Contoh
Beberapa ikan seberat 1 kg dimasukan dalam
tabung (diameter 0.5 m) yang berisi air
dengan ketinggian 1 m sehingga permukaan
air meningkat 0.7 m. Berapakah massa jenis
ikan – ikan tersebut?

11. TEKANANTEKANAN
• Kenapa ayam sulit berjalan di tanah yang
lembek sedangkan itik relatif lebih mudah?
• kalau tangan kita ditekan oleh ujung pena
yang bagian runcingnya terasa lebih sakit
daripada oleh ujung yang bagian tumpulnya.

12. TEKANAN (lanjutan….)
A
F
Pessure ==Pr
P = Tekanan (1 N/m2
= 1 Pa)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (m2
)
gh
A
V
g
A
Vg
A
mg
P
A
F
Pessure
ρρ
ρ
====
==Pr
h

13. BarometerBarometer
Alat untuk mengukur tekanan udara menggunakan cairanAlat untuk mengukur tekanan udara menggunakan cairan
mercuri / Hg dengan massa jenis 13.6 gr/ccmercuri / Hg dengan massa jenis 13.6 gr/cc
Ketika mengukur di pantai, maka tinggi cairan barometerKetika mengukur di pantai, maka tinggi cairan barometer
adalah 76 cm dengan percepatan gravitasi 9.8 m/sadalah 76 cm dengan percepatan gravitasi 9.8 m/s22
P =P = ρρ g h = 13600 kg/mg h = 13600 kg/m33
x 9.8 m/sx 9.8 m/s22
x 0.76 mx 0.76 m
P = 101.3 kPa = 1 AtmP = 101.3 kPa = 1 Atm
TEKANAN (lanjutan….)TEKANAN (lanjutan….)
P = P atmosphere + P gauge
1 Atm = 101.3 kPa = 76 cmHg = 760 Torr

14. Contoh
 Hitunglah tekanan total yang dialami sebuah benda
yang tercelup dalam sumur pada ke dalaman 10 m
dari permukaan air sumur. Jika percepatan gravitasi
di daerah itu adalah sebesar 10 m/s2
 Berapa tekanan yang dialami penyelam yang berada
pada posisi 100 m di atas dasar laut ?
(kedalaman laut = 1 km. massa jenis air laut :
1,025×103
kg/m3
)

15. Prinsip Pascal
 Tekanan yang diberikan pada suatuTekanan yang diberikan pada suatu
cairan yang tertutup akan diteruskancairan yang tertutup akan diteruskan
tanpa berkurang ke segala titik dalamtanpa berkurang ke segala titik dalam
fluida dan ke dinding bejana (Blaisefluida dan ke dinding bejana (Blaise
Pascal 1623-1662)Pascal 1623-1662)
 Tekanan adalah sama di setiap titikTekanan adalah sama di setiap titik
pada kedalaman yang samapada kedalaman yang sama

16. Prinsip Pascal (lanjutan….)
2
2
1
1
21
A
F
A
F
PP
=
=
F 1 F 2

17. Prinsip Pascal (lanjutan….)
Paradoks hidrostatik
A1
F1
A2
F2
Dongkrak Hidrolik
Aplikasi dalam kehidupan sehari-hariAplikasi dalam kehidupan sehari-hari

18. ContohContoh
Sebuah pipa berbentuk u yang memiliki luas
penampang kakinya berbeda digunakan untuk
mengangkat beban. Berapakah beban
maksimum yang dapat diangkat olehnya jika luas
penampang yang kecil, A = 1 m2
, diberikan gaya
104
N dengan luas penampang yang besar adalah
5 m2
?

19. PRINSIP ARCHIMEDESPRINSIP ARCHIMEDES
 Kenapa kayu-kayu yang besarKenapa kayu-kayu yang besar
dan banyak lebih mudahdan banyak lebih mudah
diangkat dalam air ?diangkat dalam air ?
 Mengapa balon gas He bisa naikMengapa balon gas He bisa naik
ke atas ?ke atas ?
 Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atauSebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau
sebagian dalam suatu fluida akansebagian dalam suatu fluida akan
mendaapatkan gaya angkat ke atas yang samamendaapatkan gaya angkat ke atas yang sama
besar dengan berat fluda yang dipindahkanbesar dengan berat fluda yang dipindahkan

20. Fenomena ArchimedesFenomena Archimedes
Anak yang terapung denganAnak yang terapung dengan
bantuan perahu ringanbantuan perahu ringan
Anak yang terapung di lautAnak yang terapung di laut
yang kadar garamnya tinggiyang kadar garamnya tinggi
sekalisekali

21. Fenomena ArchimedesFenomena Archimedes
h 2
h 1 F 1
F 2
A
Gaya Buoyant = Fb
gVF
gAhF
hhgAF
FFF
fb
fb
fb
b
ρ
ρ
ρ
=
=
−=
−=
)( 12
12
Prinsip Archimedes: Gaya Buoyant dari benda dalam fluida
adalah sama dengan berat dari fluida yang dipindahkan oleh
benda tersebut

22. PRINSIP ARCHIMEDES( lanjut…)PRINSIP ARCHIMEDES( lanjut…)
 FFaa = W (fluida yang dipindahkan)= W (fluida yang dipindahkan)
 FFaa = m g= m g
 FFaa == ρρ V gV g
Tenggelam Terapung Melayang

23. PRINSIP ARCHIMEDES( lanjut…)PRINSIP ARCHIMEDES( lanjut…)
 Apa syarat terjadinya benda terapung,Apa syarat terjadinya benda terapung,
melayang, dan tenggelam ?melayang, dan tenggelam ?
 Semua berdasarkan resultan gaya arahSemua berdasarkan resultan gaya arah
vertikal dengan melihat komponen gayavertikal dengan melihat komponen gaya
gravitasi dan archimedesgravitasi dan archimedes
W
Fa
W
Fa
W
Fa

24. Contoh kasusContoh kasus
Archimedes diminta untuk mencari tahu apakah mahkota
raja yang baru dibuat benar2 terbuat dari emas ataukah
bukan ? Emas memiliki specific gravity 19.3. massa mahkota
tersebut 14.7 kg ketika di udara dan 13.4 kg ketika berada
di dalam air. Apakah mahkota tersebut terbuat dari emas
murni ?

25. JawabJawab
Fb = Berat benda di udara – berat benda dalam air
Fb = W – W’ = ρf g V
W / Fb = ρb g V / ρf g V
W / Fb = ρb / ρf
14.7 / 1.3 = ρb / 1 gr/cc
ρb = 11.3 SG
Berarti mahkota tersebut bukan terbuat dari emas…
APAKAH ADA CARA YG LBH MUDAH ??

26. Tegangan Permukaan
 Timbul karena gaya tarik-menarik molekul-
molekul zat cair yang sejajar permukaan
γ
F
L
F
γ =

27. Fenomena Tegangan Permukaan
2π r γ cos θ = W
r r
w
2 r
gr
cos2
h
ρ
φγ
=

28. FLUIDA BERGERAKFLUIDA BERGERAK

29. Karakteristik Aliran
 Laminer ~Laminer ~ V rendah
 Turbulen ~Turbulen ~ V tinggi
Permukaan lautPermukaan laut Pada kedalaman tertentuPada kedalaman tertentu

30. HYDRODINAMIKHYDRODINAMIK
Syarat fluida ideal (Bernoulli) :
1. Zat cair tanpa adanya geseran dalam
(cairan tidak viskous)
2. Zat cair mengalir secara stasioner (tidak
berubah) dalam hal kecepatan, arah maupun
besarnya (selalu konstan)
3. Zat cair mengalir secara steady yaitu melalui
lintasan tertentu
4. Zat cair tidak termampatkan (incompressible)
dan mengalir sejumlah cairan yang sama
besarnya (kontinuitas)

31. Kenapa kapal terbang yangKenapa kapal terbang yang
berat bisa terbang di udara ?berat bisa terbang di udara ?
Kenapa perahu layarKenapa perahu layar
bisa mudah berbelok ?bisa mudah berbelok ?
Ada daya angkat dari fluidaAda daya angkat dari fluida

32. Kontinuitas
 AA11 νν11 = A= A22 νν 22
Kecepatan darah melalui pembuluh aorta
berjari-jari 1 cm adalah 30 cm/s. Hitunglah
kecepatan rata-rata darah tersebut ketika
melalui pembuluh kapiler yang masing-masing
berjari-jari 4 x 10-4
cm dan luas permukaan
total 2000 cm2
.
V1
A1
V2
A2

33. Persamaan BernoulliPersamaan Bernoulli
Kecepatan rendah → tekanan tinggi
Kecepatan tinggi → tekanan rendah
kenapa Selembar kain
tipis ditiup dari bagian
atasnya, ternyata kain
tersebut naik ke atas?

34.  Berdasar konsep kerja – energiBerdasar konsep kerja – energi
P + ½ρv2
+ ρgh = konstan
P1 + ½ρv1
2
+ ρgh1 =P2
+ ½ρv2
2
+ ρgh2

35. ContohContoh
Air dipompa dengan kecepatan 0,5 m/s
melalui pipa berdiameter 4 cm di lantai dasar
dengan tekanan 3 atm. Berapakah kecepatan
dan tekanan air di dalam pipa berdiameter 2,6
cm di lantai atas yang tingginya 5 m ?

36. Aliran Viskos
 Kenapa aliran sungaiKenapa aliran sungai
terdapat perbedaanterdapat perbedaan
kecepatan aliran pada titikkecepatan aliran pada titik
tengah dengan pinggirtengah dengan pinggir
sungai ?sungai ?
 Adanya gaya gesek antaraAdanya gaya gesek antara
fluida dan dindingfluida dan dinding
Fluida ideal
Fluida real

37. ViskositasViskositas
P1 P2
L
Debit alir ( volum per detik)

38. ViskositasViskositas
Debit aliran fluida dipengaruhi oleh tahanan yang tergantung pd:
• Panjang pembuluh
• Diameter pembuluh
• Viskous / kekentalan zat cair (pada darah normal kekentalan
3.5 kali air)
• Tekanan
L
PPr
t
V
η
π
8
)( 21
4
−
=
η = Viskousitas = 10-3
Pa (air)
= 3 – 4 .10-3
Pa (darah)
r = jari-jari pembuluh, L = Panjang
P = Tekanan, V = Volume, t = Waktu
Mengapa aliran darah penderita anemia sangat cepat ??

39. ContohContoh
Oli mesin dengan viskositas 0,2 N.s/m2
dilewatkan pada sebuah pipa berdiameter 1,8
mm dengan panjang 5,5 cm. Hitunglah beda
tekanan yang diperlukan untuk menjaga agar laju
alirannya 5,6 mL/menit !

40. SEKIANSEKIAN
TERIMA KASIHTERIMA KASIH