Fluida Statis: Pengertian, Rumus Beserta Contoh Soalnya

Salah satu contoh penerapan fluida statis adalah kapal besar yang mengapung di atas samudera luas. Kalian pasti bertanya-tanya, mengapa ia bisa mengapung dengan baik padahal ia terbuat dari besi dan baja yang mungkin sangat berat.

Daftar Isi

Nah, ternyata peristiwa kapal tetap bisa berlayar adalah menerapkan prinsip fluida statis. Selanjutnya, ia ditandai dengan kemampuannya yang dimana membuat massa jenis kapal lebih kecil daripada massa jenis air laut.

Ayo kita bahas satu per satu apa itu fluida statis, rumus, dan memahaminya dengan contoh soal di bawah ini!

Pengertian Fluida Statis

Sebelum membahas lebih jauh mengenai fluida statis, kita harus mengetahui dulu apa arti kata “fluida”. Fluida adalah zat yang mudah mengalir, seperti halnya zat cair dan zat gas. Kedua zat tersebut bisa mengalir dari satu tempat ke tempat lain karena ikatan partikel antar molekulnya rendah dan renggang. Tidak seperti zat padat yang memiliki ikatan molekul yang tinggi.

Tekanan

Menurut modul pembelajaran SMA Fisika (2020), menyebutkan bahwa tekanan adalah gaya bekerja secara tegak lurus pada suatu bidang dengan luas bidang tersebut. Tekanan termasuk ke dalam besaran turunan. Oleh karena itu, ia mempunyai satuan Pa atau Nm²

P = F . A

Keterangan:

P=tekanan (Pa atau Nm²)

F = gaya tekanan (N)

A = luas permukaan tekanan (m²)

Tekanan Hidrostatis

Selanjutnya ada tekanan hidrostatis. Seperti penjelasan di artikel sebelumnya, tekanan ini berasal aktivitas air yang memberikan gaya tekanan ke semua arah. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis antara lain massa jenis zat cair, percepatan gravitasi, dan kedalaman zat cair.

Pa = ρ . g . h

Keterangan:

ρ = massa jenis (kg/m³)

g = gravitasi (m/s²)

h = kedalaman dari permukaan (m)

Massa Jenis

Massa jenis merupakan contoh besaran turunan dari besaran massa dan juga volume. Disebut juga pengukuran massa setiap volume pada benda tersebut. Tujuan pengukuran massa jenis adalah untuk mengidentifikasi suatu zat yang mempunyai kerapatan yang berbeda-beda. Selanjutnya alat pengukuran massa jenis adalah hidrometer.

ρ = $\frac{m(massa benda)}{V (volume benda)}$

Keterangan:

ρ=massa jenis (kg/m³)

m= massa benda (kg)

V = volume benda (m³)

Contoh Soal dan Pembahasannya

Selanjutnya untuk mempermudah kalian dalam memahami materi. Yuk, simak contoh soal di bawah ini supaya kalian makin paham.

Soal 1

Massa sebuah benda berkisar 20 kg, lalu diketahui volume bendanya adalah 5 m³. Tentukan berapa massa jenis benda tersebut?

Cara Penyelesaian:

ρ = $\frac{m(massa benda)}{V(volume benda)}$

ρ = $\frac{20kg}{5m³}=4kg/m³$

Jadi, tekanan yang terbentuk dari papan balok yakni sebesar 4 kg/m³

Soal 2

Sebuah papan balok mempunyai panjang sekitar 2 m, lalu dimensi lebarnya adalah 80 cm. Beratnya adalah 500 N. Maka berapakah tekanan papan balok tersebut?

Cara Penyelesaian:

Pa = F . A

Pa = 400 N₂ . 0,8 m

Pa = 400 N₁,. 6 m²

Pa = 250 N/m²

Jadi, tekanan yang terbentuk dari papan balok yakni sebesar 250 N/m²

Kesimpulan

Fluida adalah zat yang mudah mengalir dari satu tempat ke tempat lain. Hal ini terjadi karena adanya ikatan partikel antar molekulnya rendah. Sedangkan pengertian fluida statis yakni zat fluida (zat cair atau zat gas) dalam kondisi tidak bergerak maupun bergerak yang tidak ada perbedaan signifikan pada kecepatan partikel sehingga tidak menimbulkan gaya geser. Fluida statis terbagi menjadi beberapa besaran yakni tekanan, tekanan hidrostatis dan massa jenis. Ketiganya adalah besaran yang menerapkan fluida statis.

Nah, rupanya kita sudah sampai pada akhir pembahasan. Oke sampai jumpa pada pembahasan fisika selanjutnya. Semoga bermanfaat!