FISIKA KELAS XI: FLUIDA STATIS (PART 1) Tekanan dan Hukum Pascal
Summary
TLDRThis educational video script covers the topic of static fluids in physics for 11th-grade students. It explains the concept of static fluids, which can be liquids or gases at rest. Key points include pressure, defined as force per unit area, Pascal's law stating that pressure in a confined fluid is transmitted equally in all directions, and Archimedes' principle. The script also discusses hydrostatic pressure, surface tension, capillarity, and viscosity. Practical applications like hydraulic lifts and pumps are mentioned, along with examples to calculate pressure and hydrostatic pressure.
Takeaways
- 📘 Fluida statis refers to fluids in a stationary state, including liquids and gases.
- 💧 An example of static fluid is water in a glass, which remains still unless acted upon.
- 📏 Pressure is defined as the force exerted per unit area on the surface of an object and can be mathematically expressed as P = F/A.
- 🧱 A practical example of pressure is calculating the force a block exerts on the ground, where its weight and surface area are factors.
- ⚖️ Pascal's law states that pressure exerted on a confined fluid is transmitted equally in all directions, useful in devices like hydraulic jacks and brakes.
- 🚗 Another application of Pascal’s law is lifting heavy objects using hydraulic systems, where force is applied through a smaller area to lift a larger mass.
- 🌊 Hydrostatic pressure is the pressure exerted by a fluid due to its depth and is influenced by factors such as fluid density and gravity.
- 🐠 The formula for hydrostatic pressure is P = ρgh, where ρ is fluid density, g is gravity, and h is the depth.
- 📐 The hydrostatic principle also applies to connected fluid columns, where different fluid densities result in different heights but equal pressures.
- 🧪 In the example of a U-tube filled with two fluids of different densities, the heights of the fluids adjust based on their mass and density.
Q & A
What is the definition of fluid statics?
-Fluid statics is the study of fluids at rest, which includes both liquids and gases in a state of equilibrium or rest.
What is pressure in the context of physics?
-Pressure is defined as the force acting per unit area, mathematically represented as P = F / A, where P is the pressure in Pascals or N/m², F is the force in Newtons, and A is the area in m².
How is the pressure exerted by an object on a surface calculated?
-The pressure exerted by an object on a surface is calculated using the formula P = F / A, where F is the force exerted by the object, typically its weight, and A is the area of contact.
What is Pascal's law and how does it relate to fluid statics?
-Pascal's law states that a change in pressure applied to an enclosed fluid is transmitted undiminished to all portions of the fluid and to the walls of its container. This principle is fundamental to understanding fluid statics.
Can you explain the concept of hydrostatic pressure?
-Hydrostatic pressure is the pressure exerted by a fluid at rest due to the force of gravity acting on it. It increases with depth and is calculated using the formula P = ρgh, where ρ is the fluid density, g is the acceleration due to gravity, and h is the depth of the fluid.
What is Archimedes' principle and how does it apply to fluid statics?
-Archimedes' principle states that the upward buoyant force exerted on a body immersed in a fluid is equal to the weight of the fluid that the body displaces. This principle is crucial in understanding buoyancy and is applied in fluid statics.
How is the total pressure experienced by an object submerged in a fluid calculated?
-The total pressure experienced by an object submerged in a fluid is the sum of the hydrostatic pressure and the atmospheric pressure acting on the fluid surface. It is calculated as P_total = P_hydrostatic + P_atmospheric.
What is the hydrostatic paradox and what does it demonstrate?
-The hydrostatic paradox, according to the principle of hydrostatics, states that all points at the same depth in a fluid at rest have the same pressure. This principle demonstrates that pressure in a fluid at rest is independent of the shape of the container.
What is viscosity and how does it affect fluid statics?
-Viscosity is a measure of a fluid's resistance to flow. It affects fluid statics by influencing the internal friction of the fluid, which can impact the distribution of pressure within the fluid.
Can you provide an example of how Pascal's law is applied in everyday life?
-Pascal's law is applied in hydraulic systems such as hydraulic lifts, presses, and brakes, where a small force applied to a small piston is amplified to move a larger piston, demonstrating the transmission of pressure.
What is capillarity and how does it relate to fluid statics?
-Capillarity is the ability of a fluid to flow in narrow spaces without the assistance of, or even in opposition to, external forces like gravity. It is related to fluid statics as it involves the interaction between the fluid and the walls of the container, influencing the fluid's behavior at rest.
Outlines
📚 Introduction to Static Fluids
In this educational video, Yusuf Ahmad introduces the concept of static fluids, which are substances that can flow, including liquids and gases, that are in a state of rest. The video covers topics such as pressure, Pascal's law, Archimedes' principle, surface tension, and viscosity. The first part focuses on pressure, defining it as the force exerted per unit area. An example problem is presented where a block with a mass of 15 kg is used to calculate the pressure it exerts on the floor, taking into account the gravitational force and the contact area. The explanation also touches on how pressure is applied in everyday life, such as in hydraulic pumps and lifts, illustrating Pascal's law, which states that pressure applied to an enclosed fluid is transmitted equally in all directions.
💧 Hydrostatic Pressure and Pascal's Law Application
The second paragraph delves into hydrostatic pressure, which is the pressure exerted by a liquid at rest due to gravity. It explains that hydrostatic pressure is calculated using the formula P = ρgh, where ρ is the fluid's density, g is the acceleration due to gravity, and h is the depth of the fluid. An example is given where a child tries to lift a one-ton rock using a hydraulic system, demonstrating how Pascal's law applies to the situation. The calculation shows that the force exerted by the child must be adjusted according to the areas of the pistons involved. The paragraph also discusses the total pressure experienced by an object under water, which includes both hydrostatic pressure and atmospheric pressure.
🌊 Hydrostatic Principle and Its Application
The final paragraph discusses the principle of hydrostatics, which states that all points at the same depth in a fluid at rest experience the same pressure. An example is provided where a U-tube is filled with two different liquids of different densities. The principle is used to calculate the height of one liquid based on the height and density of the other. The explanation shows how the pressures at different heights are equalized according to the hydrostatic principle, leading to a calculation of the unknown height. The video concludes with a reminder to subscribe and engage with the content, and an invitation for viewers to ask questions if anything is unclear.
Mindmap
Keywords
💡Fluid Statics
💡Pressure
💡Pascal's Law
💡Archimedes' Principle
💡Hydrostatic Pressure
💡Surface Tension
💡Viscosity
💡Buoyancy
💡Hydrostatic Equilibrium
💡Hydraulic Systems
💡Capillarity
Highlights
Introduction to Fluid Statics, a physics topic for 11th-grade students in their first semester.
Definition of fluid: any substance that can flow, including liquids and gases.
Definition of static fluid: a fluid in a state of rest.
Example of static fluid: water in a glass.
Physics concepts to be covered include pressure, Pascal's law, Archimedes' principle, surface tension, and viscosity.
Explanation of pressure: force per unit area.
Mathematical formula for pressure: p = F/A, where p is pressure in Pascals, F is force in Newtons, and A is area in square meters.
Example problem: Calculating the pressure exerted by a block with a mass of 15 kg on the floor.
Application of pressure concept in everyday life, such as in Pascal's law.
Pascal's law states that pressure applied to an enclosed fluid is transmitted equally in all directions.
Practical applications of Pascal's law in hydraulic jacks, lifts, and car jacks.
Example problem involving a child lifting a one-ton rock using a hydraulic system.
Introduction to hydrostatic pressure: the pressure exerted by a static fluid on all directions at a point.
Mathematical formula for hydrostatic pressure: P = ρgh, where ρ is the fluid's density, g is the acceleration due to gravity, and h is the depth of the fluid.
Example problem: Calculating the hydrostatic pressure experienced by a fish at a depth of 15 meters.
Total pressure experienced by the fish includes hydrostatic pressure and atmospheric pressure.
Introduction to the principle of hydrostatics: all points at the same horizontal level in a static fluid have the same pressure.
Example problem: Determining the height of water in a U-tube filled with different liquids.
Encouragement to subscribe, ring the bell, and share the video if found beneficial.
Invitation for comments if there are any unclear points in the explanation.
Transcripts
[Musik]
Halo assalamualaikum warahmatullahi
wabarakatuh Halo sahabat fisika jumpa
lagi dengan saya Yusuf Ahmad pada video
kali ini kita akan belajar tentang
materi fisika kelas 11 semester 1 yaitu
berkaitan dengan Fluida statis Oke
Seperti apa simak penjelasannya berikut
ini Oke sahabat fisika Apa sih itu
Fluida statis fluida itu sendiri
merupakan segala zat yang dapat mengalir
bisa zat cair ataupun juga zat gas nah
Fluida statis statis itu artinya diam
jadi Fluida statis adalah fluida dalam
keadaan diam contohnya misalnya adalah
air didalam gelas air didalam Gelas itu
dia dalam keadaan diam atau statis
nasabah fisika pada materi kali ini yang
akan kita pelajari nanti di
caranya berkaitan dengan tekanan
kemudian hukum Pascal hukum Archimedes
tegangan permukaan dan kapilaritas serta
viskositas Oke kita mulai dari yang
pertama berkaitan dengan tekanan Apa sih
itu tekanan ya tekanan itu didefinisikan
sebagai besar gaya yang bekerja pada
permukaan benda tiap satuan luas atau
secara matematis tekanan bisa dirumuskan
p = r three dimana P itu merupakan
tekanan satuannya dalam Pascal atau n
per m2 Erni adalah Gaya tekan satu hanya
dalam n dan hanya adalah luas permukaan
tekan satuannya dalam M2 Oke sahabat
fisika kita lihat contoh soalnya di sini
ada Sebuah balok bermassa
15 kg dengan ukuran empat kali 1,5 kali
dua meter Tentukan besar tekanan yang
diberikan balok terhadap lantai Oke kita
bahas pada balok tersebut balok tersebut
Dia memberikan Gaya tekan terhadap
lantai yaitu berupa gaya berat atau
airnya berarti = W dimana gaya berat the
way itu dirumuskan W = m * g sehingga
nilainya sama dengan 15 di kali gayanya
kita gunakan 10 meter per sekon kuadrat
gizi 15 sekali 10 tidak 150 n itu adalah
gaya tekannya yaitu dari gaya berat
balok nya kemudian permukaan balok yang
menyentuh lantai itu adalah bagian Sisi
alasnya sehingga luasan yang kita pakai
adalah luas alas dari baloknya toa =
luasnya jelas luas alasnya 4 kali 1,5
itu 6 M2 sehingga besar tekanan yang
diberikan balok terhadap lantai adalah
ingat tadi untuk mencari tekanan itu
dirumuskan p = f a tall pengennya
berarti sama dengan fc150 diberi hanya
enam yasaban di dalam 25 N per m2
nasabah fisika berbicara tentang konsep
tekanan ini ternyata konsep tekanan itu
banyak diterapkan dalam kehidupan
sehari-hari lo Contohnya yaitu pada
hukum Pascal menurut hukum Pascal bahwa
tekanan yang diberikan pada zat cair
Dalam suatu ruang tertutup itu akan
diteruskan sama besar ke segala arah
contohnya misalnya pada penampang pompa
hidrolik seperti dibawa
Hai Di sini ada penampang yang kecil dan
ada penampang yang lebih besar menurut
hukum Pascal bahwa tekanan pada
penampang kecil dan tekanan pada
penampang yang besar itu nilainya sama
atau secara matematis itu dapat
dirumuskan W1 = P 2 atau er satu persatu
= F2 perang dua Nah penerapan dari hukum
Pascal ini ini misalnya pada dongkrak
hidrolik rem hidrolik dan mesin press
hidrolik serta pompa ban sepeda dan
mesin hidrolik pengangkat mobil Nah kita
lihat contoh soalnya di sini ada seorang
anak hendak menaikkan batu bermassa satu
ton dengan alat seperti gambar berikut
jika luas penampang pipa besar adalah
250 kali
khas penampang pipa kecil dan tekanan
cairan pengisi pipa diabaikan Tentukan
gaya minimal yang harus diberikan anak
agar batu bisa terangkat merakit Abbas
nah ingat tadi berdasarkan hukum Pascal
berlaku F1 persatu = F2 pra dua Nah
disini pada penampang dua disini batu
tersebut Dia memberikan Gaya tekan
berupa gaya berat sebesar f = w atau m
kali G gimana dia masanya adalah satu
ton atau 1000 kg Jika likenya 10tip
biayanya sebesar Rp10.000 n kemudian
disini diketahui jika luas penampang
pipa besar adalah 200 kali luas
penampang pipa kecil atau berarti H2
Nyai
nilainya 250 kali dari A1 Nah kalau kita
subtitusikan kebersamaan ini berarti
jadinya F1 perasat to = F2 nya dari sini
Rp10.000 bagi aduannya nilainya telah
250/100 disini as satunya boleh kita
coret sehingga nilai F1 pnya hingga sama
dengan 10.000 dibagi 250 toh ya nilainya
adalah 40 n cukup mudah bukan Oke sobat
fisika masih berkaitan dengan tekanan
kali ini kita akan membahas tentang yang
namanya Tekanan hidrostatis Apa sih itu
tekanan hidrostatis hydro itu karena
artinya air statis artinya dia menjadi
Tekanan hidrostatis itu adalah tekanan
pada air yang diam atau tekanan
hidrostatis itu merupakan tekanan
diberikan oleh zat cair ke semua arah
pada titik ukur maupun akibat adanya
gaya gravitasi secara matematis Tekanan
hidrostatis dirumuskan PH = Roger H
dimana PH itu merupakan Tekanan
hidrostatis Roito merupakan massa jenis
zat cair g-nya adalah percepatan
gravitasi dan ha merupakan kedalaman zat
cair dari permukaan tanah di sini ada
sebuah contoh soal seekor ikan berada
pada kedalaman 15 meter dibawah
permukaan air seperti pada gambar jika
massa jenis air 1000 kg per M3
percepatan gravitasi bumi 10 m per sekon
kuadrat dan tekanan udara luar 10 ^ 5 Pa
Tentukan a Tekanan hidrostatis yang
dialami ikan B tekanan total yang
dialami kan nah oke kita bahas
bersama-sama kita bahas jadi yang a kita
diminta untuk menentukan Tekanan
hidrostatis yang di
ini oleh ikan ini tadi bahwa untuk
menentukan Tekanan hidrostatis itu
dirumuskan P = troll GH di situ kita
lihat massa jenis airnya adalah 1000g
nya 10 kedalamannya atau hanya adalah 15
m netim levelnya sama dengan 1310 digali
15 ya bb-nya = rp150000 bhaskar oke
kemudian yang B tekanan total yang
dialami ikan itu selain mendapatkan
Tekanan hidrostatis dari air dan
tersebut juga mendapat pengaruh tekanan
udara luar sebesar 10 ^ 5 Pa sehingga
tekanan totalnya tompe total sama dengan
ro GH dari tekanan hidrostatisnya
ditambah dengan tekanan udara luar atau
p06 jadi p-total sama dengan Roger hanya
dari yang ada di dada persyaratan
Rp50.000 hitam
Hai tekanan udara luarnya adalah 10 ^ 5
Pa kau tadi rp150000 plus 10 ^ 5 tukang
= 100.000 jadi tekanan totalnya sama
dengan 250.000 Pa wa cukup mudah bukan
oke nah kita lanjutkan masih berkaitan
dengan tekanan hidrostatis di sini ada
yang namanya hukum pokok hidrostatis Apa
sih itu Um pokok hidrostatis ya menurut
hukum pokok hidrostatis untuk menyatakan
bahwa semua titik yang terletak pada
satu bidang datar dalam satu jenis zat
cair memiliki tekanan yang sama contoh
bisnis ini misalnya ada sebuah pipa u
yang diisi dengan dua buah zat cair yang
berbeda dengan massa jenis Rossa to dan
RO2 dimana disini ketinggiannya berbeda
tinggi per permukaan
day-1 adalah H1 tinggi permukaan zat
2-nya adalah H2 maka berdasarkan hukum
pokok hidrostatis berlaku tekanan satu
buat op 1 = p 2 tahu sama dengan ro 1
dikali G dikali y 1 = RO2 dikali G
dikali H2 Oke kita langsung ke contoh
Soalnya saja biar lebih muda pipa u
diisi dengan air raksa dan cairan minyak
seperti terlihat pada gambar jika
ketinggian minyak H2 adalah 27,2 cm
massa jenis minyak 0,8 gram per cm3 dan
massa jenis HG atau air raksanya adalah
13,6 gram per cm3 tentukan ketinggian
air raksa atau H1 Oke sahabat fisika
berdasarkan hukum pokok hidrostatis maka
pada pipa u seperti ini berlaku rosato
dikali G dikali
itu sama dengan produa digali kiri
digali H2 naganya disini boleh kita
coret sehingga tinggal ro satu kali A1 =
RO2 dikali h2pro satu atau massa jenis
air raksanya disitu adalah 13,6 jika
lihat satu sama dengan ro 2-nya massa
jenis minyaknya 0,8 kali ketinggian
minyaknya adalah 27,2 sehingga
ketinggian air raksanya taura satunya =
0,8 digali 27,2 dibagi 13,6 kau 27,2
dibagi 13,6 itu kan sama dengan dua
sehingga A1 = 0,8 dikali 2 jam nilai
adalah 1,6 cm cukup mudah bukan nah nah
sahabat fisika itu dulu pembahasan kita
tentang Fluida statis kita lanjutkan
lagi di video berikutnya ya
Hai sebelum lanjut jangan lupa subscribe
dulu ya dan Nyalakan tombol loncengnya
langkah dan share video ini kalau
menurut kalian bermanfaat dan Silahkan
koment jika ada yang kurang jelas saya
Yusuf Ahmad ah terima kasih selama
alaikum warahmatullahi wabarakatuh
Weitere ähnliche Videos ansehen
5.0 / 5 (0 votes)