Fluida Statis

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk 

ketika ditekan. Oleh karena itu, fluida biasa disebut juga dengan istilah zat alir. Contoh dari fluida ini adalah zat cair dan gas.

1. Massa Jenis

Massa jenis merupakan salah satu sifat fisis zat yang menyatakan perbandingan massa zat dengan volum zat tersebut. Secara matematis massa jenis dinyatakan dengan

   dengan:  r = massa jenis benda (kg/m3 atau kg m-3)

m = massa benda (kg)

V = volum benda (m3)

Contoh Soal:

Sebuah  balok  kayu  memiliki ukuran  l0 cm x 20 cm x 4 m dan massa 58 kg. Tentukan massa jenis  kayu tersebut.? 
Jawaban: 725 Kg/m3   
(ref: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan)

2. Tekanan pada Fluida

Pada dasarnya, fluida selalu memberikan tekanan pada setiap bidang permukaan yang bersinggungan dengannya. Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang per satuan luas 
bidang itu. Secara matematis, dapat ditulis:

dengan:  P = tekanan (Nm-2, Pa)
F = gaya (N)
A = luas bidang (m2)

Satuan SI untuk tekanan adalah N/m2 . 
Dalam satuan SI digunakan juga satuan lain untuk tekanan, yaitu Pascal (Pa) dimana: 

1 Pa = 1 N/m2

Untuk keperluan cuaca digunakan satuan tekanan lain yaitu atmosfer (atm), cmraksa (cmHg) dan 
milibar (mb).

1 mb = 0,001 bar

1 bar = 105 Pa

1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa = 1,01 bar

Contoh Soal

Sebuah kursi massanya 5,6 kg memiliki empat kaki. Luas penampang tiap kaki 2x 10-3 m2. Berapakah tekanan kursi terhadap lantai? (percepatan gravitasi g =10  m/s2) 

Jawaban: 7 . 103 Pa. 
(ref: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Erlangga, 1999, Marthen Kanginan)

3. Tekanan Hidrostatis

Tekanan di dalam zat cair bergantung pada kedalaman; makin dalam letak suatu tempat di dalam zat cair, maka semakin besar tekanan pada tempat itu. 

Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik ke bawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah, makin berat zat cair itu, sehingga makin besar tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar 
wadah. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya dinamakan tekanan hidrostatis.

Tekanan hidrostatis (P) zat cair dengan massa jenis p pada kedalaman h dirumuskan dengan: 

P = r . g . h. 

Contoh soal:

Sebuah wadah berisi air (massa jenis 1.000 kg/m3) setinggi 70 cm. Berapa besarnya tekanan hidrostatis 
yang bekerja pada dasar wadah tersebut jika g = 10 m/s2.  

Jawaban: 7000 Pa. 
(ref. 1700 Bank Soal Fisika)

4. Tekanan Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi. Pada tiap bagian atmosfer bekerja gaya gravitasi. Makin ke bawah, makin berat lapisan udara yang di atasnya. Dengan demikian, makin rendah suatu tempat, makin tinggi tekanan atmosfernya.

Tekanan pada suatu kedalaman tertentu di dalam zat cair juga dipengaruhi oleh tekanan atmosfer yang menekan lapisan zat cair paling atas. Dengan demikian, tekanan total pada suatu kedalaman tertentu di dalam 
zat cair dapat dirumuskan sebagai berikut:

p = Po + r . g . h

dengan: 

P = tekanan total (N/m2, Pa)
Po = tekanan atmosfer (atm, Pa)
r = massa jenis zat (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = kedalaman (m)

Contoh Soal

Besar tekanan di dasar kolam renang yang dalamnya 2 m dan berisi air bersih jika tekanan atmosfer 72 cmHg, g = 9,8 m/s2, massa jenis air= 1.000 kg/m3 dan massa jenis raksa = 13.600 kg/m3 adalah....   

Jawaban: 1,16 . 105 Pa 
(ref. 1700 Bank Soal Fisika)