Fluida Statis atau Hidrostatika didefinisikan sebagai cabang ilmu fisika yang berkaitan dengan tekanan, keseimbangan air, dan cairan lainnya. Cairan dalam keadaan diam menghadirkan masalah yang jauh dari kata sederhana untuk dipecahkan dibandingkan ketika dengan fluida dinamis. Pada kesempatan kali ini kita akan coba mempelajari rumus fluida statis beserta pengertian dan juga contoh soalnya. Pastikan kamu membaca hingga akhir ya.
Pengertian dan Rumus Fluida Statis
Sebelum masuk dalam pembahasan mengenai rumus fluida statis, ada baiknya kita memahami pengertiannya terlebih dahulu. Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata fluida mencakup zat cair, dan gas karena keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir. Berbeda dengan zat padat. Contoh sederhananya adalah air, minyak, ataupun nitrogen. Sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain menjadikan hal tersebut dikategorikan sebagai fluida.
Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut. Bisa juga dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam. Tidak menimbulkan yang namanya gaya geser. Contohnya seperti air pada gelas yang tidak diberikan gaya akan diam atau air sungai yang mengalir dengan kecepatan konstan.
Beberapa rumus Fluida Statis adalah sebagai berikut ini:
Massa Jenis
Dalam Fisika, ukuran kepadatan (densitas) benda homogen disebut massa jenis, yaitu massa per satuan volume. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Hal ini berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut.
ρ = m/V
Keterangan:
m = massa (kg atau g),
V = volume (m3 atau cm3)
ρ = massa jenis (kg/m3 atau g/cm3).
Bila ρ air lebih besar dari ρ benda, maka benda akan mengapung. Bila keduanya sama besar, maka benda melayang di dalam air. Namun, jika ρ benda lebih besar daripada ρ air maka benda dikatakan tenggelam.
Tekanan Hidrostatis
Tekanan hidrostatis pada titik kedalaman berapapun, tidak akan dipengaruhi oleh berat air, luasan permukaan air, ataupun bentuk bejana air. Melainkan dipengaruhi oleh luas dari objek yang menerimanya atau kedalaman ukur. Tekanan hidrostatis menekan ke segala arah, merupakan gaya yang diberikan pada luasan yang diukur atau dapat dihitung berdasarkan kedalaman dari objek. Persamaan untuk hal ini adalah:
Ph= ρ.g.h
Keterangan:
ρ = massa jenis air (untuk air tawar, ρ = 1.000 kg/m3)
g = besar percepatan gravitasi (percepatan gravitasi di permukaan bumi sebesar g=9,8 atau 10 m/s2)
h = titik kedalaman yang diukur dari permukaan air (m)
Satuan yang digunakan adalah N/m2 atau Pascal (Pa). Ada juga yang disebut sebagai tekanan mutlak. Tekanan mutlak merupakan tekanan total yang dialami objek di dalam air, rumusnya:
P = Ph + Patm
Patm merupakan tekanan atmosfer.(1,013 x 105 Pa)
Hukum Pascal
Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang diberikan dibagi luasan dari objek yang menerima gaya tersebut. Dalam bentuk rumus, akan dituliskan menjadi:
P = FA
Keterangan:
F = besarnya gaya (Newton)
A = luasan penampang (m2)
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah. Bisa disimpulkan menjadi:
Pmasuk = Pkeluar
Sehingga:
FMasukAMasuk= FKeluarAKeluar
F1 = (d1d2). F2
Keterangan:
d1 = diameter permukaan 1
d2 = diameter permukaan 2.
Baca Juga: Hukum Pascal, Rumus dan Penerapannya
Contoh Soal
Sebuah besi yang bermassa 330 kg dan volume 0,3 m3 masuk ke dalam danau. Apakah besi tersebut dikatakan tenggelam atau mengapung ke permukaan air?
Solusi:
ρ = m/V
ρ = 330/0,3
ρ = 1100 kg/m3
ρ dari besi tersebut adalah 1100 kg/m3. Sedangkan ρ dari air adalah 1000 kg/m3. Artinya ρ besi lebih besar daripada ρ air. Karena ρ besi lebih besar dari ρ air, maka benda atau besi tersebut dapat dikatakan berada pada keadaan tenggelam.
Itulah dia rumus Fluida Statis yang bisa kamu pelajari. Jika kamu ingin mempelajari materi yang serupa, kamu bisa belajar bersama bimbel online Kelas Pintar. Ayo dapatkan akses produk SOAL yang berisi soal latihan ujian untuk memahami seberapa baik pemahaman kamu dengan berbagai macam soal di dalamnya. Kemudian ada fitur TANYA yang bisa menjawab berbagai pertanyaan mengenai soal dan materi yang belum dikuasai secara gratis. Guru profesional yang sudah tidak diragukan lagi kemampuannya akan menjawab seluruh pertanyaan kamu.
Jadi tunggu apalagi? Ayo belajar di Kelas Pintar!
