Pengertian fluida adalah zat yang dapat mengalir meliputi zat cair, air dan gas. Minyak, pelumas, susu dan air merupakan contoh zat cair, dan seluruh zat cair dikelompokkan kedalam fluida karena memiliki sifat dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lain. Zat gas juga termasuk dalam fluida karena dapat mengalir dari satu tempat ke tempat lain. Contohnya hembusan angin yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain.
Fluida merupakan salah satu aspek penting dalam kehidupan sehari-hari karena setiap hari manusia membutuhkan udara untuk bernapas, meminum zat cair bahkan terapung atau tenggelam di dalam salah satu fluida.
Contoh fluida dalam kehidupan sehari-hari seperti pesawat terbang di udara, kapal laut yang mengapung di atas air, kapal selam yang dapat menggapung dan melayang di dalam air, air yang kita minum, serta udara yang dihirup bersikulasi dalam tubuh manusia setiap saat meskipun hal tersebut sering tidak kita sadari.
Fluida dibagi menjadi dua bagian, yaitu fluida statis dan fluida dinamis. Untuk mengetahui lebih lengkap tentang bagian bagian fluida, berikut ini merupakan pengertian fluida statis dan dinamis, contoh fluida statis dan dinamis, rumus fluida statis dan dinamis, serta Contoh fluida statis dan dinamis beserta penjelasannya.
Baca Juga : Efek Rumah Kaca dan Penjelasannya
Fluida Statis
Fluida statis adalah fluida yang berada dalam fase diam (tidak bergerak) atau fluida dalam keadaan tidak bergerak namun tanpa adanya perbedaan kecepatan antar partikel partikel fluida, bisa juga dikatakan bahwa partikel-partikel fluida bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser.
Contoh fenomena fluida statis dibagi menjadi dua yaitu statis sederhana dan tidak sederhana.
- Contoh fluida statis sederhana yaitu air dalam bak yang tidak dikenai gaya oleh gaya apapun, seperti gaya angin, panas dan lain-lain yang menyebabkan air bergerak.
- Contoh fluida statis tidak sederhana yaitu air sungai yang memiliki kecepatan seragam pada tiap partikel di berbagai lapisan dari permukaan dasar sungai.
Sifat fisis fluida ditentukan saat fluida berada dalam keadaan diam (statis). Sifat-sifat fluida statis diantaranya seperti massa jenis, tegangan permukaan, kapilaritas dan viskositas.
Baca Juga : Pengertian Pencemaran Tanah dan Penjelasannya
Fluida Dinamis
Fluida dinamis adalah fluida yang bergerak berupa zat cair dan gas. Fluida dinamis dianggap steady atau memiliki kecepatan yang konstan terhadap waktu, tidak memiliki perubahan volume (termampatkan), tidak kental dan tidak mengalami putaran-putaran (turbulen).
penghitungan fluida dinamis melibatkan perhitungan banyak properti sebagai kecepatan, tekanan, kepadatan, serta suhu sebagai fungsi ruang dan waktu.
Fluida dinamis memiliki aplikasi yang luas dalam penerapan kehidupan sehari-hari. Contoh fluida dinamis dalam kehidupan sehari hari yang mudah ditemukan yaitu untuk menghitung gaya dan moment pada sebuah pesawat terbang, mass flow rate dari petroleum dalam jalur pipa bensin, bahkan digunakan untuk perkiraan cuaca.
Baca Juga : Pengertian Pencemaran Udara dan Penjelasannya
Perbedaan Fluida Statis dan Dinamis
Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa perbedaan fluida statis dan fluida dinamis yaitu fluida yang berada pada fase tidak bergerak sedangkan fluida dinamis adalah sebalinya yaitu berada pada fase bergerak.
Besaran besaran dalam Fluida Dinamis
Jika jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, maka persamaan matematis yang berlaku yaitu:
Q = ΔV/Δt = AvΔt/Δt = Av
ket:
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
V = laju aliran fluida (m/s)
Sedangkan aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran seperti berikut:
Q = V/t
ket:
Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m3)
t = selang waktu (s)
Rumus Fluida Statis dan Dinamis
Hukum Pascal
P = F / A
ket:
F = Besar Gaya (N)
A = Luas penampang (m2)
P = Tekanan Pascal (pascal)
Tekanan Hidrostatis
Ph = ρgh
ket:
Ph = Tekanan hidrostatis (J)
ρ = massa jenis (kg/m3)
g = gaya gravitasi (m/s2)
h = kedalaman air (m)
Gaya Archimedes
Fa = ρgV
ket:
Fa = Gaya ardhimedes (N)
ρ = massa jenis (kg/m3)
g = gaya gravitasi (m/s2)
V = volume tercelup (m3)
Hukum Bernoulli
Tekanan + Ekinetik + Epotensial = konstan
P1 + 1/2ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv22 + ρgh2
Ket:
P = Tekanan (pascal)
ρ = Massa jenis fluida (kg/m3)
v = Kecepatan aliran fluida (m/s)
g = gaya gravitasi (m/s2)
h = ketinggian (m)
Baca Juga : Pengertian Perubahan Iklim dan Penjelasannya
Contoh Soal Fluida Statis dan Dinamis
Soal 1.
Tabung setinggi 30 cm diisi penuh dengan fluida. Tentukanlah tekanan hidrostatis pada dasar tabung, jika g = 10 m/s2 dan tabung berisi:
a. air
b. raksa
c. gliserin
Diketahui:
h = 30 cm dan g = 10 m/s2
Ditanya :
a. Ph air
b. Ph raksa
c. Ph gliserin
Jawab :
a. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air:
Ph = ρ gh = (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 3.000 N/m2
b. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air raksa:
Ph = ρ gh = (13.600 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 40.800 N/m2
c. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi gliserin:
Ph = ρ gh = (1.260 kg/m3) (10 m/s2) (0,3 m) = 3.780 N/m2
Soal 2: Sepotong platina bermassa 8 kg dan massa jenisnya 8 gr/cm³ dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/ cm³. Dalam air, berat platina tersebut seolah-olah akan hilang sebesar….
Pembahasan
Diketahui
m = 8 kg
g = 10 m/s2
ρ = 1 gr/ cm³ = 1000kg/m3
V tercelup = m / ρ = 4 / 8000
Penyelesaian
Berat hilang = berat benda – gaya archimedes
Berat hilang = m.g – ρ.g.Vbenda yang tercelup
Berat hilang = 8 10 – 1000 1- (8/8000)
Berat hilang = 80 – 1
Berat hilang = 79 N
Jadi berat yang hilang pada kasus ini sebesar 79 N
Soal 3. Batang kayu yang tingginya 25 cm dan memiliki massa jenis 0,75 gram/cm3 mengapung di atas sungai yang memiliki massa jenis 1,5 gram/cm3. Berapa tinggi balok yang ada dipermukaan sungai?
Pembahasan
Diketahui
hB = 25 cm
ρB = 0.75 gr/cm3
ρA = 1.5 gr/cm3
Penyelesaian
ρB VB = ρA VA
ρB A hB = ρA A hA
ρB hB = ρA hA
0.75 25 = 1.5 hA
hA = 12.5 cm
Tinggi balok yang muncul
hmuncul = hB – hA
hmuncul = 25 -12.5
hmuncul = 12.5 cm
Jadi tinggi batang kayu yang muncul di permukaan adalah 12.5 cm.
Baca Juga : Fisika Kuantum dan Pejelasannya
Demikian artikel mengenai Fluida Statis Dinamis dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.