Dokumen tersebut membahas tentang fluida statis dan dinamis. Terdapat penjelasan mengenai kerapatan, tekanan, gaya, usaha, dan energi pada fluida. Juga dijelaskan tentang aliran laminer, persamaan kontinuitas, dan contoh soal terkait fluida.

1. FL UI DA
HIKMAH NURLAILA SYAM

4. Kerapatan atau massa jenis didefinisi kan sebagai massa persatuan volume
atau kerapatan adalah perbandingan antara massa terhadap volumenya .
Bila kerapatan kita beri simbol
maka kerapatan dapat kita tuliskan :
massa
volume
Tekanan didefinisikan sebagai gaya normal (tegak lurus) yang bekerja
di suatu bidang dibagi dengan luas suatu bidang tersebut.
F
P
A
Satuan tekanan dalam SI adalah Newton persegi N m 2
yang dinamakan Pascal(Pa).
1Pa 1 N/m 2
1
2
3
4

5. Tekanan dari atas berasal
dari Po yaitu tekanan di atas
silinder F P A
sehingga gaya dari
atas adalah:
P0 , F0
0
0
h
F
F, P
F0
mg
w=mg
m
F
P
P0
V
F0
rAh
gAh
hg
1
2
3
4

6. Contoh Soal
1. Seekor ikan berada pada kedalaman 5 m dari permukaan air sebuah danau.
Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatangravitasi10 m/s2, tentukan :
a. tekanan hidrostatik yang dialami ikan,
b. tekanan total yang dialami ikan!
Penyelesaian:
Diketahui:
h 5m
3
air
1.000 kg/m
P0 1 atm 1 105 N/m 2
Di tan ya:
Ph
...?
PT
Jawab:
a. Ph
.g.h 1.000 10 5
5 104 N/m2
b. PT
P0
.g.h (1 105) (5 104 )
...?
1,5 105 N/m2
1
2
3
4

7. 2. Bila tekanan dipermukaan adalah 101 kPa, carilah tekanan yang dialami
sebuah kapal yang berada di kedalaman 100 m dibawah permukaan laut.
jika
103 kg m 3 .
penyelesaian :
diketahui :
P0
101 103 Pa,
jawab :
Dengan menggunakan persamaan P
diperoleh :
P P0
P0
gh,
gh
101 10 3 Pa
10 3 kg m 3 9,8 N m 100m
1081kPa
1
2
3
4

8. cos
γ sin θ
y
air
900
Air raksa
900
1
2
3

9. y
y
2 cos
.g.r
kenaikan atau penurunan permukaan air
tegangan permukaan
r
jari - jari
1
2
3

10. Contoh soal
1. Berapa tinggi air yang naik dalam pipa 2. Pipa kapiler yang berjari - jari 2 mm dimasukkan tegak lurus
ke dalam zat cair yang memiliki tegangan permukaan 3 10 -2 N/m.
yang jari - jarinya 0,15 mm jika sudut
Ternyata permukaan zat cair dalam pipa naik 2 mm. Jika sudut kontak
kontaknya nol? untuk air adalah 0,073.
zat cair 37 0 dan g 10 m/s2 , hitunglah massa jenis zat cair!
Penyesuaian :
Penyelesaian :
Diketahui : r 2 mm 2 10 -3 m
Diketahui :
r 0,15 mm 1,5 10 -4 m,
1.000 kg/m3
Jawab:
Ketinggian air y adalah :
2 0,07m cos 0
y
1.00 kg m 3 1,5 10 4 m 9,8 N kg
9,93 10 -2 m
9,93 cm
Jadi, tinggi air dalam pipa
9,93 cm
37o 0
3 10 -2 N/m
g 10 m/s 2
y 2 mm 2 10 -3 m
Ditanya : .
?
Jawab :
2 cos
y
.g.r
2 cos
y.g.r
2 3 10 2 cos37 0
2 10 -3 10 2 10 3
1,2 10 3 kg m 3
1
2
3

11. A1
X2
V1
X1
V2
A2
persamaan kontinuita dirumuskan:
s
A1v1 A2 v 2 .
perkalian Av adalahlaju aliran
dv
volume laju dim ana volumemelewati
dt
penampang tabung
A.v.t
t
x dan A.x V, maka :
Q A.v atau Q
karena v.t
V
t
dengan :
Q
Q debit (m3 /s),
V
t
volume fluida (m3 )
waktu (s)
1
2

12. 1. Fluida mengalir dalam pipa yang diameternya
berbeda - beda, kelajuan air di titik A yang
jari - jarinya 3 cm adalah 8 m/det, berapakah kelajuan
air di titik B, dan C bila jari jari masing - masing
1 cm dan 5 cm.
Penyelesaian :
Diketahui :
AA
0,03 m
2
AC
0,05 m
2
AB
0,01m
2
vB
8m / det
vC
Q
AC
8 m det
Diketahui : r 0,05 cm,
v 10 cm/det
Jawab:
Q
vA
(10) (0,05)2
Jawab:
Debit air di ketiga titik tersebutsama maka :
Q v A AA v B AB vc AC
Q
AB
2. Air mengalir dalam pipa yang jari - jari
5 cm dengan laju 10 cm/det.Berapa laju
aliran volumenya?
Penyelesaian :
0,05m
72m / det
2
0,03m
2
3
2
0,03m
0,01m
0,25 cm3 det
2
2,88m / det
1
2

13. v2
F2
Gaya F1 melakukan usaha sebesar :
P2 A2
x2
y2
P A1
1
y1
F1 .x1
P1 .A1 .x1
Gaya F2 melakukan usaha sebesar :
W2
v1
F1
W1
- F2 .x 2
- P2 .A 2 .x 2
usaha total yang dilakukan adalah :
W W1 W2
x1
1
2
3
4
5

14. energi mekanik total pada bagian fluida tersebut.
Em
Ek
Ep
1
1
2
2
mv2
mv1
2
2
sehingga :
W
Em
P1
P1
P2
m
1
2
v1
2
1
2
mv2
2
gh
mgh2
Teorema torricel
mgh1
v2
2 gh
ketinggian h v
1
2
mv1
2
P2
1
2
v2
2
mgh2
mgh1
Venturi meter
gh2
2 gh
v1
A1
A2
Atau disetiap titik pada fluida yang bergerak berlaku :
P
1 2
v
2
gh
2 gh
2
1
konstan
1
2
3
4
5

15. 1. Jika pada sebuah tangki berisi air dan terdapat lubang kecil pada sisi tangki
yang berjarak h m dari permukaan air. Jika tinggi tangki tersebut5 m dan tinggi
celah 1,5 m dari dasartangki tentukan kecepatan semburan air jika tekanan dalam
tangki tersebutsama dengan tekanan diluar tangki dengan percepatan gravitasi10 m/s.
Diketahui : h 1
h2
5m
g
10 m s 2
v2
1,5m
v2
Ditanya : v2 .......
?
jawab:
1
2
P1
v1
2
g h1
50 m 2 s 2 15 m 2 s 2
35 m 2 s 2
5,91 m s
gh
gh1
gh1
2
gh2
h2
10 m s 2 5 1,5
P2
v2
2
v2
gh2
x
2
v2
2 h1 .h2
2 3,5m.1,5m
2
v2
1
2
v2
2
gh2
2 525m 2
x
2 2,3m
4,5m
2
1
2
3
4
5

16. 2. Suatu bejana berisi air seperti tampak pada gambar.Tinggi permukaan zat cair 145 cm
dan lubang kecil pada bejana 20 cm dari dasar bejana. Jika g 10 m/s2 , tentukan :
a. kecepatan aliran air melalui lubang,
b. jarak pancaran air yang pertama kali jatuh diukur dari dinding bejana!
Penyelesaian :
Diketahui : h 2 145 cm 1,45 m
h1
g 10 m/s2
20 cm 0,2 m
Ditanya : a. v1 ...?
b. x1 ...?
Jawab:
a. v1
2g(h1 - h 2 )
2 10(1,45- 0,2) 5 m/s
b. Jarak pancaran air
1 2
gt
2
1
0,2
10 t 2
2
t 0,2 sekon
x v1 .t
h
5 0,2 1 m
1
2
3
4
5

17. 3. Air mengalir melewati venturimeter seperti pada gambar.
Jika luas penampang A1 dan A2 masing - masing 5 cm2 dan
4 cm2 , dan g 10 m/s2 , tentukan kecepatan air (v1 ) yang
memasukipipa venturimeter!
Penyelesaian :
Diketahui : A 1
5 cm2
A2
4 cm2
Ditanya :
g 10 m/s 2
v ...?
1
Jawab :
Pada pipa horizontal berlaku :
1
2
2
P1 – P2
( v1 - v 2 )
2
A 1 .v1 A 2 .v 2
v
2
A 1 .v1
A2
5
v1
4
1
2
3
4
5

18. 1. Pembuluh kayu suatu pohon memiliki diameter 4 cm digunakan untuk mengangkut
air dan mineral dari dalam tanah. Jika sudut kontak 0 o , tegangan permukaan air
0,0735 N/m dan percepatangravitasinya 10 m/s2 , tentukan tinggi kenaikan air
dan mineral dari permukaan tanah!
2. Sebuah pipa silindris memiliki dua macam penampang pipa diletakkan horizontal dan
mengalir dari penampang besar dengan tekanan 1,4 105 Nm 2 dan kelajuan 1 m/s.
Jika diameter penampang besar 12 cm, maka diameter penampang kecil agar tekanannya
sama dengan 1 105 N/m 2 adalah
.

19. DAFTAR PUSTAKA
Haryadi, Bambang. 2009. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta :
Departemen Pendidikan Nasional
Palupi. Satya D, Suharyanto, Karyono. 2009. Fisika Untuk SMA/MA
Kelas XI. Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional