Soal Latihan Fluida Statis

Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas. Ilmu yang mempelajari fluida tak bergerak disebut Hidrostatika.
Beberapah besaran yang dibahas dalam materi fluida statis antara lain:

Massa Jenis
Massa jenis suatu zat didefinisikan sebagai massa zat tersebut dibagi dengan volumenya.

Tekanan
Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang per satuan luas bidang tersebut. Dalam pembahasan fluida statis, dikenal adanya Tekanan Gauge yang didefinisikan sebagai selisih antara tekanan yang tidak diketahui dan tekanan atmosfer (tekanan udara luar). Besarnya tekanan yang diukur oleh alat ukur tekanan menyatakan tekanan gauge, sedangkan tekanan yang sesungguhnya dikenal dengan tekanan mutlak.
tekanan mutlak = tekanan gauge + tekanan atmosfer
Tekanan dalam suatu fluida merupakan besaran yang sangat penting karena sifat-sifat yang dimiliki fluida, antara lain:

• Gaya-gaya yang dikerjakan suatu fluida pada dinding wadahnya selalu tegak lurus  terhadap dinding wadahnya.
• Gaya yang dikerjakan oleh tekanan dalam suatu fluida pada kedalaman yang sama adalah sama dalam segala arah.
• Suatu gaya luar yang bekerja pada suatu fluida diteruskan ke segala arah dengan sama besar.

Tekanan Hidrostatika
Tekanan hidrostatika adalah tekanan yang dialami oleh fluida pada ke dalaman tertentu yang diakibatkan oleh berat fluida di atasnya.  

Hukum Pascal
Tekanan yang diberikan kepada fuida di dalam ruang tertutup diteruskan dengan sama besar ke segala arah. Dari hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat dihasilkan gaya yang besar. Aplikasi dari Hukum Pascal antara lain: 1) dongkrak hidorlik; 2) pompa hidrolik; 3) mesin hidrolik pengangkat mobil; 4) mesin pengepres hidrolik; dan 5) rem piringan hidrolik pada mobil.

Hukum Pokok Hidrostatika
Semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama.

Hukum Archimedes
Benda yang tercelip sebagian atau seluruhnya di dalam fluida mengalami gaya ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda yang tercelup tersebut.
gaya ke atas = berat fluida yang dipindahkan


Penerapan Hukum Archimedes

• kapal laut yang terbuat dari besi dapat mengapung dalam air
• kapal selam dapat mengapung, melayang, dan tenggelam dalam air
• galangan kapal untuk memeriksa dan memperbaiki bagian bawah kapal
• balon udara dapat naik ke atas
• hidrometer untuk mengetahui massa jenis zat cair
• jempatan ponton, yaitu jembatan yang terbuat dari drum-drum kosong sehingga dapat mengapung 

Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan adalah kecenderungan zat cair untuk meregang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis.
Beberapa contoh tegangan permukaan antara lain:

• pisau silet dan jarum dapat mengapung di permukaan air meskipun massa jenis silet dan jarum lebih besar dari massa jenis air.
• nyamuk dapat hinggap di permukaan air.
• embun pada pagi hari berbentuk butiran-butiran bola kecil.

Sudut Kontak
Sudut kontak adalah sudut antara kelengkungan permukaan zat cair terhadap garis lurus vertikal. Sudut ini berasal dari gaya tarik menarik antara partikel sejenis yang disebut kohesi dan tarik menarik antara partikel yang berbeda yang disebut adhesi. Jika gaya tarik adhesi lebih besar dari kohesi maka akan dihasilkan meniskus cekung. Apabila gaya kohesi lebih besar dari adgesi maka akan dihasilkan meniskus cembung. 

Kapilaritas
Kapilaritas adalah peristiwa naiknya atau turunnya permukaan zat cair dala pipa kapiler/pipa berpenampang sempit. Peristiwa kapilaritas juga ditimbulkan oleh pegaruh kohesi dan adhesi. Jika gaya adhesi antara dinding pipa kapiler lebih besar dari kohesi antar partikel zat cair, maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler ahan naik.  Demikian pula sebaliknya.
Beberapa contoh peristiwa kapilaritas, antara lain: naiknya minyak pada sumbu kompor, naiknya air dan zat makanan pada batang pohon, sifat hisap pada beberapa pebda terhadap zat cair seperti pada tissu, kain pel, dan handuk, dan basahnya dinding tembok pada saat musim hujan.

Viskositas
Viskositas (kekentalan) fluida menyatakan gesekan di dalam fluida. Fluida kental seperti oli, memiliki koefisien gesekan yang cukup tinggi. Besarnya gaya gesekan yang dimiliki oleh suatu fluida dapat dihitung dengan menggunakan rumus Hukum Stokes. Sebuah benda yang dijatuhkan dalam suatu zat cair akan mengalami gesekan sehingga kecepatan benda akan melambat dan mencapai kecepatan konstan. Kecepatan konstan ini disebut dengan kecepatan terminal.  

Link download latihan soal Fluida Tak Bergerak:
1. download soal fluidatakbergerak1.pdf