Tampilkan postingan dengan label Fluida. Tampilkan semua postingan

Home Fluida

Jumat, 22 Desember 2017

Pengertian Tekanan Dalam Fisika

    Tidak ada komentar
Desember 22, 2017

Konsep tekanan sangat penting dalam mempelajari sifat fluida. Waktu duduk di bangku SMP, kita sudah mempelajari tentang konsep tekanan. Di mana tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada tiap satuan luas. Apabila gaya F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, maka tekanan pada permukaan itu dirumuskan dengan:

P = F/A

dengan:
P = tekanan (N/m2)
A = luas (m2)
F = gaya (N)

Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah Newton per meter persegi (N/m2) yang dinamakan Pascal (Pa). Satuan ini dinamakan menurut nama Blaise Pascal, seorang matematikawan, fisikawan dan filsuf berkebangsaan Perancis.

Satuan tekanan yang lain adalah atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), dan milibar (mb). Di mana:
1 N/m2 = 1 Pa
1 atm = 76 cmHg
1 atm = 1,01 x 105 Pa

Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang konsep tekanan, silahkan simak dan pahami contoh soal tekanan di bawah ini.

Contoh Soal Tekanan
Sebuah kaleng dengan alas dan tutupnya berbentuk lingkaran seperti gambar di bawah ini.
Pengertian Tekanan Dalam Fisika

Jika seluruh kaleng tersebut memiliki massa 154 gr, tentukan tekanan yang dialami ketika alas kaleng di bawah dan ketika tutup kaleng berada di bawah (kaleng dibalik)!

Penyelesaian:
Diketahui:
m = 154 gr = 0,154 kg
g = 10 m/s2
r1 = 14 cm = 0,14 m
r2 = 7 cm = 0,07 m

Ditanyakan:
P1 dan P2 = ……?

Jawab:
Untuk mencari tekanan suatu benda, harus diketahui gaya yang berkerja pada benda tersebut. Dalam hal ini gaya yang bekerja adalah gaya berat, maka:
F = w = mg
w = 0,154 kg. 10 m/s2
w = 1,54 N

Sedangkan luas alas kaleng yakni:
A1 = πr2
A1 = (22/7)(0,07 m)2
A1 = 0,0154 m2

dan luas tutup kaleng yakni:
A2 = πr2
A2 = (22/7)(0,14 m)2
A2 = 0,0616 m2

Tekanan yang dialami oleh alas kaleng yakni:
P = F/A
P = w/A
P = w/A1
P = 1,54 N/0,0154 m2
P = 100 Pa

Sedangkan tekanan yang dialami oleh tutup kaleng yakni:
P = w/A2
P = 1,54 N/0,0616 m2
P = 25 Pa

Berdasarkan contoh soal di atas maka dapat ditarik kesimpulan, bahwa semakin kecil luas penampang suatu benda maka tekanan yang dialami oleh benda tersebut makin kecil, begitu juga sebaliknya, makin besar luas penampang suatu benda maka tekanan yang dialami oleh benda tersebut makin besar. Berdasarkan konsep tersebut maka banyak penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Yang paling mudah kita temui penerapannya yakni pada pisau dan paku. Ujung paku dibuat runcing dan pisau dibuat tajam untuk mendapatkan tekanan yang lebih besar, sehingga lebih mudah menancap pada benda lain, dibandingkan dengan paku atau pisau yang tumpul.

Read More

Kamis, 07 Desember 2017

Pengertian Fluida Dalam Fisika

    Tidak ada komentar
Desember 07, 2017

Waktu duduk di bangku SD dan SMP, sudah mempelajari tentang wujud zat. Secara umum wujud zat dibedakan menjadi tiga jenis yakni zat padat, zat cair, dan zat gas. Jika dilihat dari bentuk dan ukurannya, zat padat memiliki bentuk dan volume yang tetap. Contohnya batu, di manapun batu diletakan maka bentuk dan volumenya tidak akan berubah. Zat cair memiliki volume tetap, tetapi bentuknya bisa berubah sesuai wadahnya. Contoh zat cair yakni air. Jika air diletakan pada gelas maka air tersebut akan berbentuk gelas, namun volumenya tidak berkurang maupun bertambah. Sedangkan, zat gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap.
Pengertian Fluida Dalam Fisika
Air laut meruakan contoh zat cair
img: pixabay

Dari ketiga wujud zat tersebut hanya zat cair dan zat gas yang tidak memiliki bentuk yang tetap dan kedua zat tersebut dapat mengalir. Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika diberikan tekanan disebut fluida. Sehingga fluida sering disebut juga sebagai zat alir.

Jika dilihat dari pergerakannya, fluida dibedakan menjadi dua jenis yakni fluida statik (hidrostatika) dan fluida dinamik (hidrodinamika). Fluida statik adalah fluida yang tidak bergerak. Contoh fluida statik misalnya air di dalam gelas, air di kolam renang, dan air dalam ember. Sedangkan fluida dinamis adalah fluida yang bergerak. Contoh fluida dinamis misalnya air mancur, air yang mengalir dalam pipa, dan air mengalir dalam selang palstik.

Dalam fluida statis kita akan membahas konsep gaya tekan ke atas, tegangan permukaan, kapilaritas, dan viskositas. Sementara itu, dalam fluida dinamis kita akan membahas persamaan dan hukum dasar fluida bergerak dan penerapannya.

Berdasarkan sifat-sifat yang dimilikinya, fluida dibedakan menjadi dua jenis yakni fluida ideal dan fluida sejati. Fluida ideal adalah fluida yang memiliki sifat tidak kompresibel (volumenya tidak berubah karena perubahan tekanan) dan dapat berpindah tanpa mengalami gesekan (viskositasnya nol). Sedangkan, fluida sejati merupakan fluida yang memiliki sifat kompresibel dan berpindah dengan mengalami gesekan (viskositasnya tertentu).

Read More

Menghitung Massa Jenis atau Kerapatan Suatu Zat

    Tidak ada komentar
Desember 07, 2017

Menghitung Massa Jenis atau Kerapatan Suatu Zat

Kerapatan atau massa jenis didefinisikan sebagai massa persatuan volume. Dapat juga dikatakan bahwa massa jenis atau kerapatan adalah perbandingan antara massa terhadap volumenya. Bila massa jenis kita beri simbol ρ, volume dengan simbol V dan massa dengan simbol m, maka massa jenis dapat kita tulis dengan persamaan:

ρ = massa/Volume
atau
ρ = m/V

dengan:
ρ          = massa jenis (kg/m3)
m         = massa suatu zat (kg)
V          = volume zat (m3)

Untuk memantapkan pemahaman tentang konsep massa jenis, silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1
Sebuah benda pejal berbentuk kubus dengan panjang rusuk 10 cm dan memiliki massa 500 gr. Tentukan massa jenis kubus tersebut

Penyelesaian:
r = 10 cm = 0,1 m
m = 500 gr = 0,5 kg

V = r3 = (0,1 m)3 = 0,001 m3

ρ = m/V
ρ = (0,5 kg)/( 0,001 m3)
ρ = 500 kg/m3

Jadi massa jenis benda pejal yang berbentuk kubus tersebut adalah 500 kg/m3

Contoh Soal 2
Benda A memiliki massa m dan volume V. Benda B memiliki massa jenis 3 kali benda A. Jika massa benda A sama dengan massa benda B, tentukan volume benda B?

Penyelesaian:
mB = mA
ρB = 3ρA

mB = mA
ρB.VB = ρA.VA
VB = ρA.VA/ρB
VB = ρA.VA/3ρA
VB = VA/3
VB = (1/3)VA

Jadi volume benda B sama dengan sepertiga volume benda A.

Contoh Soal 3
Dalam cabang olahraga tolak peluru, untuk junior putri menggunakan bola tolak peluru dengan massa 3 kg dan berdiameter 95 mm. Jika bola tolak peluru dianggap homogen, tentukan massa jenis bola tolak peluru tersebut.

Menghitung Massa Jenis atau Kerapatan Suatu Zat
Gambar bola tolak peluru
img: pixabay

Penyelesaian:
d = 95 mm
=> r = d/2
=> r = 95 mm/2 = 47,5 mm
=> r = 4,75 x 10-2 m

m = 3 kg

V = 4/3πr3
V = (4/3)(22/7)(4,75 x 10-2 m)3
V = 449,1 x 10-6 m3
V = 4,491 x 10-4 m3

ρ = m/V
ρ = (3 kg)/(4,491 x 10-4 m3)
ρ = 0,668 x 104 kg/m3
ρ = 6,68 x 103 kg/m3


Jadi massa jenis bola tolak peluru yang digunakan oleh junior putri adalah 6,68 x 103 kg/m3

Read More
Langganan: Postingan ( Atom )