Lompat ke isi

Statika fluida: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Konten dihapus Konten ditambahkan
Rezabot (bicara | kontrib)
Tidak ada ringkasan suntingan
Baris 1: Baris 1:
'''Statika fluida''', kadang disebut juga
'''Statika fluida''', kadang disebut juga '''hidrostatika''', adalah cabang [[ilmu]] yang mempelajari [[fluida]] dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian [[mekanika fluida]]. Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subyek tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan [[kesetimbangan hidrostatik|kesetimbangan]] yang [[stabil]]. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut [[hidrolika]], dan [[ilmu]] mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai [[dinamika fluida]].
'''hidrostatika''', adalah cabang [[ilmu]] yang mempelajari [[fluida]]
dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian [[mekanika fluida]].
Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subyek
tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan
[[kesetimbangan hidrostatik|kesetimbangan]] yang [[stabil]]. Penggunaan
fluida untuk melakukan kerja disebut [[hidrolika]], dan [[ilmu]]
mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai [[dinamika
fluida]].


== Tekanan statik di dalam fluida ==
== Tekanan statik di dalam fluida ==
Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan [[tekanan]] [[bidang normal|normal]] pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan.
Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat
menghasilkan [[tekanan]] [[bidang normal|normal]] pada semua permukaan
yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut
bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah.
Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang
sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada
fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga
ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak
sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam
arah yang sesuai dengan arah gaya resultan.


Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh [[matematikawan]] dan [[filsuf]] [[Perancis]], [[Blaise Pascal]] pada [[1647]] yang kemudian dikenal sebagai [[Hukum Pascal]]. Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam [[hidrolika]]. [[Galileo Galilei]], juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.
Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh
[[matematikawan]] dan [[filsuf]] [[Perancis]], [[Blaise Pascal]] pada
[[1647]] yang kemudian dikenal sebagai [[Hukum Pascal]]. Hukum ini
mempunyai banyak aplikasi penting dalam [[hidrolika]]. [[Galileo
Galilei]], juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.


=== Tekanan hidrostatik ===
=== Tekanan hidrostatik ===
Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, [[tegangan]] adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan [[tekanan]] yang dirumuskan sebagai berikut
Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan
memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di
atasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, [[tegangan]] adalah sama
di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas volume sangat kecil
tersebut ekuivalen dengan [[tekanan]] yang dirumuskan sebagai berikut


:<math>\ P = \rho g h</math>
:<math>\ P = \rho g h</math>
Baris 22: Baris 47:


=== Apungan ===
=== Apungan ===
Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik fluida.
Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung
yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini
disebabkan oleh tekanan hidrostatik fluida.


Sebagai contoh, sebuah [[kapal kontainer]] dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin besar pula gaya apung yang bekerja.
Sebagai contoh, sebuah [[kapal kontainer]] dapat mengapung sebab gaya
beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin
banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air,
sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin besar pula
gaya apung yang bekerja.


Prinsip apungan ini ditemukan oleh [[Archimedes]].
Prinsip apungan ini ditemukan oleh [[Archimedes]].

Revisi per 20 September 2012 15.31

Statika fluida, kadang disebut juga hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida.

Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subyek 

tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut hidrolika, dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai [[dinamika fluida]].

Tekanan statik di dalam fluida

Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah.

Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang 

sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan.

Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh

matematikawan dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 

1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal. Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. [[Galileo Galilei]], juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.

Tekanan hidrostatik

Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut

dengan (dalam satuan SI),

P adalah tekanan hidrostatik (dalam pascal);

ρ adalah kerapatan fluida (dalam kilogram per meter kubik);

g adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat);

h adalah tinggi kolom fluida (dalam meter).

Apungan

Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik fluida.

Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin besar pula gaya apung yang bekerja.

Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.

Lihat pula