Fluida dapat dibedakan menjadi statis dan dinamis. Fluida statis tidak mengalir sedangkan dinamis mengalir. Hukum-hukum seperti hidrostatis, Archimedes, Pascal dan Stokes berlaku pada fluida statis. Hukum Bernoulli berlaku pada fluida dinamis seperti aliran air. Gelombang dan bunyi merupakan contoh fluida dinamis.

1. FLUIDA

2. Fluida berdasarkan keadaan fisiknya, dapat
dibedakan menjadi dua macam, yaitu fluida
statis dan fluida dinamis.
Fluida statis yaitu fluida yang berada dalam
keadaan diam atau tidak dapat mengalir.
Fluida dinamis yaitu terjadi pada aliran air,
misalnya air mancur, air yang mengalis di dalam
pipa, dan aliran air sungai.

3. A. Fluida Statis
Hukum Fisika
Hukum-hukum fisika berpengaruh pada benda-benda yang termasuk fluida statis, sebagai berikut:
a. Hukum Hidrostatis
Tekanan yang berlaku pada fluida yang diam pada kedalaman tertentu dinamakan tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis
menyebabkan terjadinya gaya berat. Tekanan hidrostatis tergantung pada kedalaman cairan di dalam fluida dan gravitasi, yaitu
sebagai berikut:
𝑷 = 𝝆𝒈𝒉
Ket:
P = tekanan hidrostatis (N/𝑚2
atau Pa)
g = percepatan gravitasi (m/𝑠2
)
ρ = massa jenis zat cair (kg/𝑚3
)
h = kedalaman (m)
Jika tekanan udara luar diperhitungkan, maka tekanan hidrostatis dinyatakan dalam rumusan sebagai berikut:
𝑷 = 𝑷𝟎 + 𝝆𝒈𝒉
Ket:
Po = tekanan udara luar (1 atm = 76 cm Hg)
Konsep hukum Hidrostatis pada pipa U dapat digunakan untuk menentukan massa jenis suatu cairan.
𝝆𝟏𝒉𝟏 = 𝝆𝟐𝒉𝟐

4. A. Fluida Statis
b. Hukum Archimedes
Gaya ke atas yang dialami benda Ketika berada di dalam fluida disebut gaya Archimedes. Gaya ke atas berdasarkan Hukum
Archimedes menyatakan bahwa benda yang tercelup Sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan
mengalami gaya ke atas sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Hukum Archimedes dimanfaatkan pada galangan kapal,
hydrometer, kapal laut, dan balon udara.
𝑭𝑨 = 𝑾 = 𝝆𝒈𝑽
Keterangan:
FA = gaya Archimedes (N)
ρ = massa jenis zat (kg/𝑚3
)
V = volume (𝑚3
)
g = percepatan gravitasi (m/𝑠2
)
Gaya yang bekerja pada air arahnya ke atas, sedangkan berat benda yang di dalam air tetap yang arahnya ke bawah. Akibatnya,
berat benda akan berkurang, sehingga benda terasa lebih ringan sesuai dengan rumusan berikut:
𝑾𝒂𝒊𝒓 = 𝑾𝒖𝒅 − 𝑭𝑨
Keterangan:
Wair = berat benda di dalam air (N)
FA = gaya tekan ke atas (N)
Wud = berat benda di udara (N)

5. A. Fluida Statis
c. Hukum Pascal
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida di dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah
dengan nilai sama.
𝑷𝟏 = 𝑷𝟐
𝑭𝟏
𝑨𝟏
=
𝑭𝟐
𝑨𝟐
Keterangan:
F1 = gaya yang dikerjakan pada pengisap 1 (N)
F2 = gaya yang dikerjakan pada pengisap 2 (N)
A1 = luas pengisap 1 (𝑚2
)
A2 = luas pengisap 2 (𝑚2
)

6. A. Fluida Statis
d. Hukum Stokes
Suatu fluida memiliki kekentalan tertentu. Viskositas menunjukkan tingkat kekentalan dari fluida. Semakin besar viskositas
fluida, maka fluida semakin sulit mengalir. Jika sebuauh benda berada di dalam suatu fluida, maka viskositas dapat dinyatakan
sebagai berikut:
𝑭𝒔 = 𝒌ηv
Konstanta k dipengaruhi oleh bentuk geometris benda. Jika bneda di masukkan ke dalam fluida berbentuk bola, maka nilai k =
6πr sehingga berlaku Hukum Stokes, yaitu sebagai berikut:
𝑭𝒔 = 𝟔𝝅𝒓ηv
Keterangan:
Fs = gaya gesekan Stokes (N)
r = jari-jari bola (m)
η = koefisien viskositas fluida (Pa.s)
v = kelajuan bola (m/s)
Bola berada dalam keadaan setimbang jika resultan gayanya sama dengan nol.
η =
𝟐𝒓𝟐
𝒈
𝟗𝒗
(𝝆𝒃 − 𝝆𝒇)
Keterangan:
η = koefisien viskositas (Ns/𝑚2
)
ρf = massa jenis fluida (kg/𝑚2
)
r = jari-jari bola (m)
ρb = massa jenis bola (kg/𝑚3
)

7. B. Fluida Dinamis
1. Hukum Bernoulli
Volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang dalam selang waktu tertentu disebut debit. Debit aliran dimanfaatkan
untuk menghitung kecepatan aliran pada setiap pipa.
𝑸 = 𝑨𝒗 =
𝑽
𝒕
Keterangan:
A = luas penampang aliran (𝑚2
)
V = volume fluida (𝑚3
)
t = laju aliran fluida (m/s)
Q = debit aliran (𝑚3
/s)
Berdasarkan konsep kerja – energi :
P + ½v2 + gh = konstan
P1 + ½v1
2 + gh1 =P2 + ½v2
2 + gh2

8. B. Fluida Dinamis
2. Penerapan Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli banyak dimanfaatkan dalam beberapa konsep teknologi dan kehidupan sehari-hari. Berikut bebrapa penerapan
Hukum Bernoulli.
a. Tabung Pitot
Tabung Pitot dimanfaatkan dalam bebrapa konsep teknologi dan kehidupan sehari-hari.
𝒗 =
𝟐𝝆ˈ 𝒈𝒉
𝝆
Keterangan:
ρˈ = massa jenis udara (kg/ 𝑚3
)
ρ = massa jenis air (kg/ 𝑚3
)
h = tinggi permukaan manometer (m)
g = percepatan gravitasi (m/ 𝑠2
)
v = kelajuan aliran udara atau gas (m/s)

9. B. Fluida Dinamis
b. Venturimeter
Venturimeter digunakan untuk mengukur jumlah fluida yang mengalir melalui pipa.
𝑷𝟏 − 𝑷𝟐 =
𝟏
𝟐
𝝆𝒗𝟏
𝟐 𝑨𝟏
𝑨𝟐
𝟐
− 𝟏
Keterangan:
P = tekanan (N/ 𝑚2
)
v = kecepatan aliran air (m/s)
A = luas penampang (𝑚2
)
ρ = massa jenis fluida (kg/ 𝑚3
)
Persamaan yang berlaku pada kelajuan aliran fluida di dalam venturimeter adalah sebagai berikut:
𝒗 =
𝟐 𝒈𝒉
𝑨𝟏
𝑨𝟐
𝟐
− 𝟏
𝒂𝒕𝒂𝒖 𝒗 = 𝒗 =
𝟐 𝝆𝒓𝒈𝒉
𝝆𝒖
𝑨𝟏
𝑨𝟐
𝟐
− 𝟏
Keterangan:
ρr = massa jenis raksa (kg/ 𝑚3
)
ρu = massa jenis udara (kg/ 𝑚3
)

10. B. Fluida Dinamis
c. Tabung Berlubang
Tabung yang berubang jika diisi fluida, maka fluida akan memancar dari lubang tersebut.
𝒗 = 𝟐 𝒈𝒉
Waktu (t) yang diperlukan pancaran fluida untuk mencapai tanah adalah:
𝒕 =
𝟐 𝒉
𝒈
Jarak terjauh (x) yang dicapai fluida adalah sebagai berikut:
𝒙 = 𝒗𝒕
Keterangan:
v = kecepatan pada lubang (m/s)
h = tinggi permukaan dengan lubang (m)
t = waktu (s)

11. B. Fluida Dinamis
d. Gaya Angkat Pesawat Terbang
Hukum Bernaoulli di terapkan pada gaya angkat pesawat terbang.
𝐹1 − 𝐹2 = 𝑃1 − 𝑃2 𝐴 =
1
2
𝜌 𝑣2
2
− 𝑣1
2
𝐴
Keterangan:
F = gaya (N)
ρ = massa jenis udara (kg/ 𝑚3
)

12. gelombang

13. A. Getaran
● Getaran pada pegas
Gerak bolak-balik secara berkala suatu benda akibat pengaruh gaya dalam selang waktu yang tetap.
●Pegas pada bidang datar
F = - kx
Dimana:
T = periode getaran pegas dan beban (s)
m = massa beban (kg)
k = konstanta pegas (N/m)
f = frekuensi (Hz)
Karena f = 1/T
Maka:

14. A. Getaran
● Jika kita tinjau berdasarkan energi mekanik yang terjadi
Dengan:
v = kecepatan (m/s)
x = simpangan (m)
k = konstanta (N/m)
m = massa beban (kg)
● Jadi, besar kecepatan getaran benda dan pegas berbanding lurus terhadap besar simpangan yang diberikan terhadap
pegas.

15. A. Getaran
● Ayunan Bandul
Gerak ayunan bandul adalah juga merupakan gerak harmonis sederhana
gaya yang bekerja terhadap benda adalah gaya berat dari bandul itu.
F= m g sin θ
Dimana:
T = perioda ayunan (s)
l = panjang tali ayunan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

16. A. Getaran
● Maka, besar kecepatan maksimum yang dapat dicapai ayunan bandul pada saat melintasi titik setimbang:
Dimana:
v = kecepatan (m/s)
g = percepatan gravitasi (m / s2)
l = panjang tali ayunan (m)

17. B. Gelombang
● Gelombang transversal
Gelombang yang arah rambatannya tegak lurus terhadap arah getaran. Contohnya gelombang pada dawai
dan permukaan air.
● Gelombang longitudinal
Suatu gelombang yang getaran dan arah rambatannya searah. Contohnya gelombang bunyi .
● Frekuensi gelombang pada dawai
Dimana:
f = frekuensi
l = panjang dawai
f = gaya tegangan pada dawai
μ= massa jenis dawai

18. C. Bunyi
● Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal.
● Gelombang bunyi dapat merambat melaui medium zat padat, cair dan gas.
● - Frekuensi >20.000 Hz (gelombang ultrasonic)
- Frekuensi antara 20 Hz - 20.000 Hz
- Frekuensi <20.000 Hz (gelombang infrasonic)
● Frekuensi gelombang bunyi yang mampu didengar atau diterima oleh telinga manusia secara normal adalah berkisar
antara 20 Hz hingga 20.000 Hz
● Cepat rambat Gelombang Bunyi
atau
Dengan:
v = cepat rambat (m/s)
γ = tetapan Laplace =cp/cv
R = tetapan umum gas = 8.317 J/mol K
T = temperature (K)
m = massa per mol (kg/mol)
Po =Tekanan udara

19. C. Bunyi
● Intensitas Bunyi
Laju aliran energi perubahan gelombang bunyi dalam persatuan luas bidang tegak lurus arah rambatan, atau
Besar daya pancar rata-rata persatuan luas.
Persamaan umum:
I = P/A atau I=P2/ρv atau I=vP2/2B B=ρv2
Dengan :
I=intensitas bunyi (W/m2)
P=tekanan (N/m2 atau Pa)
ρ=rapat massa (kg/m3)
v=kecepatan (m/s)
B=modulus Bulk (N/m2)

20. C. Bunyi
● Perubahan intensitas karena perubahan jarak
TI = 10 log (I/Io)
Dengan:
TI = Taraf intensitas bunyi (dB)
I = Intensitas bunyi (W/m2)
Io=intensitas ambang = 10-12 W/m2
● Efek Doppler
λs= λp
v vs / fs= v vp / fp
fp= fs (v vp/ v vs)
Dengan:
fp= frekuensi yang diterima pendengar (Hz)
fs= frekuensi yang dipancarkan oleh sumber (Hz)
v = cepat rambat bunyi di udara (m/s)
vp= laju relatif pendengar (m/s)
v = laju relatif sumber (m/s)

21. Latihan Soal
1. 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?
2. 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
3. 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)
4. 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?
5. 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 ?
6. Jika suatu getaran memiliki frekuensi 20 Hz maka periode sumber getarnya adalah?
7. Jika suatu sumber bunyi merambat dengan kecepatan 1500 m/s dan frekuensinya 600 Hz maka pabjang gelombang bunyi
tersebut adalah?
8. Suatu bandul digantung dan digetarkan selama 40 detik kemudian bolak-balik sampai 20 kali getaran. Maka periode
getaran bandul tersebut adalah?
9. Sebuah balon Meletus dan terdengan 5 detik. Jika diketahui cepat rambat bunyi di udara 5 m/s, maka jarak sumber bunyi
ke pendengar adalah?
10.Gelombang suara dengan frekuensi 0,5 Hz dan Panjang gelombangnya 1 m. maka cepat rambat gelombang siuara tersebut
adalah?