fluida

A. Fluida Statik

Fluida merupakan istilah untuk zat alir. Zat alir dibatasi pada zat mengalirkan seluruh bagian-bagiannya ke tempat lain dalam waktu yang bersamaan. Zat alir mencakup zat yang dalam wujud cair dan gas. Fluida statik meninjau fluida yang tidak bergerak. Misalnya air di gelas, air di kolam renang, air dalam kolam, air danau, dan sebagainya.
Penggolongan fluida menurut sifat-sifatnya dibedakan menjadi dua,

yaitu :
1. Fluida ideal
2. Fluida sejati
1) Fluida ideal

Ciri-ciri Fluida ideal adalah:
a. Fluida yang tidak kompresibel (volumenya tidak berubah karena perubahan tekanan)
b. Berpindah tanpa mengalami gesekan
2) Fluida sejati
Ciri-ciri Fluida sejati adalah:
a. Kompresibel
b. Berpindah dengan mengalami gesekan

Sedangkan gaya-gaya yang bekerja pada fluida ada tiga macam yaitu:
- Kohesi, yaitu : gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang sejenis
- Adhesi, yaitu : gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang tidak sejenis
- tegangan permukaan , yaitu gaya pada permukaan fluida, anggaplah bahwa setetes air
seolah-olah ada pembungkus

1. Kohesi dan Adhesi

Setetes air yang jatuh di kaca meja akan berbeda bentuknya bila dijatuhkan di sehelai daun talas. Mengapa demikian ? Antara molekul-molekul air terjadi gaya tarik-menarik yang disebut dengan gaya kohesi molekul air. Gaya kohesi diartikan sebagai gaya tarik-menarik antara partikel- partikel zat yang sejenis. Pada saat air bersentuhan dengan benda lain maka molekul-molekul bagian luarnya tarik-menarik dengan molekul-molekul luar benda lain tersebut. Gaya tarik-menarik antara partikel zat yang tidak sejenis disebut gaya adhesi. Gaya adhesi antara molekul air dengan molekul kaca berbeda dibandingkan gaya adhesi antara molekul air dengan molekul daun talas. Demikian pula gaya kohesi antar molekul air lebih kecil daripada gaya adhesi antara molekul air dengan molekul kaca. Itulah sebabnya air membasahi kaca berbentuk melebar. Namun air tidak membasahi daun talas melainkan tetes air berbentuk bulat-bulat menggelinding di permukaan karena gaya kohesi antar molekul air lebih besar daripada gaya adhesi antara molekul air dan molekul daun talas.

Gaya kohesi maupun gaya adhesi mempengaruhi bentuk permukaan zat cair dalam wadahnya. Misalkan ke dalam dua buah tabung reaksi masing-masing diisikan air dan air raksa. Apa yang terjadi ? Permukaan air dalam tabung reaksi berbentuk cekung disebut meniskus cekung sedangkan permukaan air raksa dalam tabung reaksi berbentuk cembung disebut meniskus cembung. Hal itu dapat dijelaskan bahwa gaya adhesi molekul air dengan molekul kaca lebih besar daripada gaya kohesi antar molekul air, sedangkan gaya adhesi molekul air raksa dengan molekul kaca lebih kecil daripada gaya kohesi antara molekul air raksa.



Meniskus cembung maupun meniskus cekung menyebabkan sudut kontak antara bidang wadah (tabung) dengan permukaan zat cair berbeda besarnya. Meniskus cembung menimbulkan sudut kontak tumpul (> 90°), sedangkan meniskus cekung menimbulkan sudut kontak lancip (< 90°). Gaya kohesi dan gaya adhesi juga berpengaruh pada gejala kapilaritas. Sebuah pipa kapiler kaca bila dicelupkan pada tabung berisi air akan dijumpai air dapat naik ke dalam pembuluh kaca pipa kapiler, sebaliknya bila pembuluh pipa kapiler dicelupkan pada tabung berisi air raksa akan dijumpai bahwa air raksa di dalam pembuluh kaca pipa kapiler lebih rendah permukaannya dibandingkan permukaan air raksa dalam tabung.



Jadi kapilaritas sangat tergantung pada kohesi dan adhesi. Air naik dalam pembuluh pipa kapiler dikarenakan adhesi sedangkan air raksa turun dalam pembuluh pipa kapiler dikarenakan kohesi. Perhatikan gambar berikut ini. Pada air: Permukaannya cekung, pada pipa kapiler permukaannya lebih tinggi, karena adhesinya lebih kuat dari kohesinya sendiri. Pada raksa: Permukaannya cembung, sedangkan pada pipa kapiler permukaannya lebih rendah, karena kohesi air raksa lebih besar dari adhesi antara air raksa dengan kaca. 2. Tegangan Permukaan Dalam zat cair ada partikel-partikel yang dikelilingi semacam bola dimana partikel itu sebagai pusatnya. Dalam bola itu adalah suatu medan. Perhatikan tiga buah partikel fluida A, B, C Partikel A = dalam keadaan setimbang, bekerja gaya-gaya yang sama besar dari semua arah Partikel B = karena F1 > F2 , gaya yang arahnya ke bawah lebih besar daripada gaya yang
arahnya ke atas
Partikel C = hanya ada gaya ke bawah, hal inilah yang dapat menyebabkan tegangan
permukaan
Karena adanya kohesi, partikel-partikel pada permukaan air cenderung ditarik ke dalam. Sehingga

zat cair membentuk permukaan yang sekecil-kecilnya.
Dengan adanya adhesi, kohesi dan tegangan permukaan ketiganya dapat menentukan bentuk-bentuk
permukaan zat cair. Bentuk permukaan itu misalnya cembung atau cekung.