Page 5 - MODUL FLUIDA STATIS

materi78.co.nr FIS 2

Gaya Archimedes dapat dirumuskan: 2) Kapal laut
Agar dapat tetap mengapung, besi dibuat
FA = ρf.vbf.g
berongga, sehingga volume air yang
FA = gaya Archimedes (N) dipindahkan menjadi besar, dan me-
ρf = massa jenis fluida (kg/m ) nyebabkan gaya apung menjadi besar.
3
vbf = volume benda yang tercelup (L)
g = percepatan gravitasi (m/s ) 3) Kapal selam
2

Persamaan dari hukum Archimedes: Memiliki tangki pemberat yang dapat diisi
sesuai keperluan. Agar mengapung, tangki
ρ b W diisi udara, sedangkan agar tenggelam,
ρ f = F A tangki diisi air.
Hukum Archimedes digunakan untuk 4) Balon udara
menentukan letak benda yang dicelupkan ke Cara kerja balon udara:
dalam suatu fluida. a. Agar naik, balon diisi gas panas sehingga
volumenya bertambah, volume udara
FA yang dipindahkan menjadi besar, FA > W.
1
2 b. Setelah ketinggian yang diinginkan
FA tercapai, agar balon udara melayang,
volume balon dijaga agar FA = W.
W c. Agar turun, gas panas dikeluarkan dari
3 FA
balon udara sehingga volume balon
berkurang, sehingga FA < W.
W 4 E. TEGANGAN PERMUKAAN DAN KAPILARITAS

W Tegangan permukaan adalah kecenderungan
Kasus yang terjadi pada benda terhadap fluida: permukaaan zat cair untuk menegang sehingga
1) Terapung (balok 1 dan 2) permukannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan.
Terjadi apabila: W < FA Tegangan permukaan didefinisikan sebagai
perbandingan gaya tegangan permukaan
Vbf < Vb
dengan panjang permukaan.
ρb < ρf
F
2) Melayang (balok 3) γ = γ = tegangan permukaan (N/m)
F = gaya tegangan permukaan (N)
Terjadi apabila: W = FA d d = panjang permukaan (m)
Vbf = Vb Akibat gaya kohesi dan gaya adhesi, setiap
ρb = ρf fluida memiliki tegangan permukaan dengan
3) Tenggelam (balok 4) miniskus berbeda (gejala kapilaritas).
Terjadi apabila: W > FA Kohesi adalah gaya tarik-menarik antar partikel
sejenis, contohnya antar partikel air.
Vbf = Vb
ρb > ρf Adhesi adalah gaya tarik-menarik antar dua
partikel berbeda, contohnya antara fluida dengan
Massa jenis benda terapung dapat dihitung:
dinding tabung.
ρ . V bf Σ ρ . V bf Sudut kontak adalah sudut yang dibentuk oleh
ρb = f ρb = f
V b V b pertemuan antara permukaan fluida dengan
dinding tabung.
Penerapan hukum Archimedes:
1) Jika kohesi > adhesi, maka θ > 90°, dan
1) Hidrometer
terbentuk miniskus cembung.
Digunakan untuk mengukur massa jenis fluida.
m θ
hbf =
A × ρ f
raksa
hbf = tinggi hidrometer yang tercelup (m)
m = massa hidrometer (kg)
A = luas penampang hidrometer (m )
2
3
ρf = massa jenis fluida (kg/m )

MEKANIKA FLUIDA 2