Apa Itu Fluida Statis? Simak Pengertian, Rumus, dan Contoh Soalnya

Fluida merupakan zat dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan pada perubahan bentuk saat ditekan, misalnya seperti zat cair dan gas. Namun, fluida tidak selalu mengalir, di beberapa kondisi fluida dapat diam yang disebut juga fluida statis.

Sebagai cabang ilmu fisika, fluida statis berkaitan erat dengan tekanan serta keseimbangan air dan zat fluida lainnya. Untuk memahami lebih jauh, berikut ini pembahasan lengkap konsep dari fluida statis mulai dari pengertian, rumus, hingga contoh soalnya.

Pengertian Fluida Statis

Merujuk pada Modul Fisika Kelas XI yang disusun oleh Kusrini (2020), fluida statis adalah zat fluida yang dalam kondisi tidak bergerak atau bergerak namun tidak ada perbedaan kecepatan diantara partikelnya. Fluida statis disebut juga dengan hidrostatis.

Fluida statis umumnya membahas terkait besaran tekanan pada fluida atau yang diberikan fluida pada objek yang ada di dalamnya. Fenomena yang menjelaskan fluida statis misalnya kenaikan tekanan air pada kedalaman tertentu hingga perubahan tekanan atmosfer.

Rumus Fluida Statis

Dalam Modul Fisika tentang Fluida Statis yang disusun oleh Abdul Azis, dkk (2020) fluida statis memiliki sejumlah besaran-besaran yaitu massa jenis, tekanan, dan tekanan hidrostatis. Berikut rumus-rumusnya:

• Massa Jenis

Massa jenis (densitas) adalah perbandingan massa per satuan volume. Simbol massa jenis yaitu ρ (rho).

Persamaan massa jenis yaitu: ρ = m / v

Keterangan:

ρ adalah massa jenis (Kg/m³)

m adalah massa (Kg atau gram)

V adalah volume (m³ atau cm3)

• Tekanan

Tekanan adalah besar gaya yang bekerja pada permukaan benda tiap satuan. Secara matematis rumus tekanan adalah

P = F / A

Keterangan:

P = tekanan (Pa atau Nm2 )

F = gaya tekanan (N)

A = luas permukaan tekan (m2 )

• Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan air ke semua arah pada titik ukur manapun karena adanya gaya gravitasi. Secara umum, dapat dirumuskan sebagai berikut

Ph = ρgh

Keterangan:

Ph = tekanan hidrostatik (Pa)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3 )

g = percepatan gravitasi (m/s2 )

h = kedalaman zat cair dari permukaan (m)

Hukum pokok hidrostatistika menjelaskan bahwa semua titik yang letaknya ada pada satu bidang datang dalam satu jenis zat cair memiliki tekanan yang sama.

Contoh Soal

Berikut ini beberapa contoh soal fluida statis berdasarkan rumus-rumus di atas beserta pembahasannya.

1. Sebuah kubus memiliki sisi sebesar 5 cm dan diketahui massa kubus sebesar 250 gram. Berapa massa jenis kubus tersebut?

Jawab:

m = 250 gram

s = 5 cm

Volume kubus = s x s x s

Volume kubus = 5 x 5 x 5 = 125 cm3

ρ = m / v

ρ = 250 gram / 125 cm3 = 2 gram/cm3

Maka massa jenis pada kubus tersebut yaitu 2 gram/cm3

2. Peti kayu yang berbentuk balok memiliki ukuran panjang 1 m, lebar 50 cm, dan berat 400 N. Maka tekanan yang dihasilkan yaitu?

Jawab:

p = 1 m

l = 50 cm = 0,5 m

w = 400 N

P = F / A

P = F / p.l

P = 400 / 1 . 0,5

P = 800 n/m2

Maka tekanan pada balok tersebut yaitu 800 n/m2

3. Saat berkunjung ke pantai, kamu melihat wisatawan melakukan diving. Mereka menyelam pada kedalaman 10 meter di bawah permukaan air laut dimana massa jenisnya yaitu 1,1 g.cm^-3. Jika tekanan atmosfer di tempat itu sebesar 76 cmHg, berapa tekanan hidrostatik dan tekanan total yang dialami penyelam?

Diketahui:

ρ = 1,1 g.cm-3 = 1100 kg.m-3

h = 10 m

Po = 76 cmHg = 1,01 × 105 Pa

Untuk mencari tahu Ph dan P, maka dijabarkan sebagai berikut

Ph = ρ.g.h

= 1.100 kg.m-3 . 10 m.s^-2 . 10 m

= 110.000 Pa = 1,1 × 105 Pa

P = Po + Ph

= 1,01 × 105 Pa + 1,1 × 105 Pa

= 2,11 × 105 Pa

Nah, itulah pembahasan terkait fluida statis yang perlu kalian ketahui, detikers! Selain beberapa penjelasan di atas, fluida statis juga mencakup hukum Pascal dan hukum Archimedes. Tahukah kamu bagaimana bunyi hukum Pascal dan hukum Archimedes?

Video: Bahaya Terlalu Gemuk Saat Hamil

Video: Bahaya Terlalu Gemuk Saat Hamil