Dokumen ini membahas tentang konsep statika fluida, termasuk tekanan, variasi tekanan akibat kedalaman, manometer untuk mengukur tekanan, dan aplikasi konsep gaya hidrostatis dan boyansi dalam fluida statis.

1. Tekanan dan Fluida Statis
Gede Arda, S.TP., M.Sc.
gedearda@unud.ac.id

2. Capaian pembelajaran
• Mahasiswa memahami dan menggunaakan konsep dasar statika fluida dalam kasus-
kasusu teoritis dan empiris
• Statika Fluida (A22):
 Tekanan
 Tekanan pada suatu titik
 Variasi tekanan akibat kedalaman
 Manometer
 Barometer dan tekanan atmosfer
 Perkenalan dengan fluida statis
 Gaya hidrostatis pada permukaan lempengan datar terbenam
 Gaya hidrostatis pada lempengan berkurva terbenam
 Gaya boyansi dan stabilitas pada benda terbenam dan mengapung

3. Tekanan
• Pressure is defined as a normal force exerted by a fluid per unit area.
• Since pressure is defined as force per unit area, it has the unit of
newtons per square meter (N/m2), which is called a pascal (Pa).
• Beberapa nilai tekanan, dapat dinyatakan dengan berbagai satuan:

4. Tekanan Mutlak, terukur, vakum
• Tekanan mutlak adalah tekanan actual.
• Tekanan terukur adalah tekanan yang diukur oleh alat pengukur
tekanan. Biasanya adalah selisih antara tekanan atmosfer dengan
tekanan mutlak.
• Tekana vakum merupakan tekanan dibawah tekanan atmosfer.
P gage = tekanan terukur
P abs = tekanan mutlak
P atm = tekanan atmosfer
Barometer yang dikalibrasi pada
tekanan atmosfer

5. Tekanan Mutlak, terukur, vakum
Tekanan ketika semua udara
ditiadakan adalah tekanan
Vakum (0 kPa)
Tekanan ketika sebagian atau
seluruh udara ditiadakan
adalah tekanan Vakum
(1> Pvac = 0 kPa)
Tekanan udara di atas
permukaan laut adalah tekan
atmosfer (1 atm)
Tekanan yang terukur dengan
alat ukur no absolut adalah
tekanan terukur (> 1 atm

6. Tekanan Mutlak, terukur, vakum
Contoh kasus.
Pada suatu pengukuran,
diperoleh angka 2,3 atm.
Maka sesungguhnya besar
tekanan tersebut adalah 2,3
atm + 1 atm = 3,3 atm.
Namun karena tekanan 1 atm
dikalibrasi sebagai tekanan 0
atm, maka yang terukur hanya
2,3 atm

7. Variasi Tekanan karena Kedalaman
Bagaimana kita merasakan bahwa
semakin dalam kita berada di alam fluida
(air) tekanan semakin besar?

8. Konsep dasar perbedaan tekanan akibat
kedalaman
Resultan gaya tekanan dari arah samping adalah NOL.
Gaya Tekanan ke arah bawah P1∆𝑦∆𝑧
+ berat elemen fluida – P2∆𝑥∆𝑦 = Nol
P1∆𝒙∆𝒚 + mg – P2∆𝒙∆𝒚 = 0
P1 + 𝝆𝑽𝒈 – P2 = 0
V = ∆𝒙∆𝒚∆𝒛
P1∆𝒙∆𝒚 -P2∆𝒙∆𝒚 = - 𝝆𝒈∆𝒙∆𝒚∆𝒛 |dikali dengan
1/∆𝒙∆𝒚
Persamaan menjadi
P2-P1 = 𝝆𝒈∆𝒛
Kesimpulan: beda tekanan antara dua titik yang mempunyai beda kedalaman adalah sebesar
𝜌𝑔∆𝑧 = 𝜌𝑔ℎ
F = PxA

9. Kasus
Jika suatu titik pengukuran tekanan dilakukan pada kedalam h, dan di
atas permukaan fluida adalah udara bebas, maka besarnya tekanan
pada titik sedalam h adalah:
Atau jika digunakan alat ukur P gage, besar tekanan di titik tersebut
adalah 𝜌gh.

10. Tekanan pada arah horizontal
Pressure in a fluid at rest is independent of the shape or cross section of the
container
It changes with the vertical distance, but remains constant in other directions.
Therefore, the pressure is the same at all points on a horizontal plane in a given
fluid

11. Fluida statis
• Aplikasi dari konsep di atas, diterapkan
oleh Blaise Pascal untuk memperoleh
konsep kerja hidrolik, dimana gaya yang
diberikan sebanding dengan luas
permukaan dimana gaya tersebut bekerja

12. Manometer - mengukur tekanan fluida
A device based on principle(that an elevation change of ∆z in a fluid at
rest corresponds to ∆P/𝜌g) is called a manometer, and it is commonly
used to measure small and moderate pressure differences.
Rangkaian manometer di samping digunakan untuk
mengukur tekanan udara dalam tanki. Pada saat
setimbang, maka tekanan di titik 1 dan 2 adalah sama.
Sehingga dapat dihitung bahwa tekanan dalam tanki
adalah

13. Contoh soal
Manometer digunakan untuk mengukur
tekanan dalam sebuah tanki. Fluida yang
digunakan mempunyai spesifik gravity sebesar
0.85. jika tinggi kolom fluida sebesar 55 cm,
seperti digambar dibawah, jika tekanan udara
ditempat tersebut adalah 96 kPa, tentukan
berapa tekanan mutlak dalam tanki tersebut!
CATATAN: GUNAKAN SATUAN YANG BENAR DALAM
MENGERJAKAN SOAL!

14. Mengukur tekanan dengan fluida berbeda
densitas dan tidak bercampur (immiscible)
Tekanan total oleh seluruh fluida tersebut
merupakan jumlah aljabar dari semua
tekanannya

15. Manometer - Mengukur penurunan tekanan
Ketika fluida mengalir dan melewati
suatu rintangan atau adanya perubahan
penampang saluran, maka akan terjadi
kehilangan tekanan (pressure drop).
Mengukur perbedaan tekanan pada dua
titik kajian, dapat menggunakan prinsip
manometer