Ringkasan Bab dan Panduan Belajar
Dalam bab ini, variasi tekanan dalam fluida diam dipertimbangkan, bersama dengan beberapa konsekuensi penting dari jenis variasi tekanan ini. Diperlihatkan bahwa untuk fluida yang tidak dapat ditekan dalam keadaan diam, tekanan bervariasi secara linear dengan kedalaman. Jenis variasi ini umumnya disebut sebagai distribusi tekanan hidrostatik. Untuk fluida yang dapat ditekan dalam keadaan diam, distribusi tekanan umumnya tidak akan hidrostatik, tetapi Persamaan 2.4 tetap berlaku dan dapat digunakan untuk menentukan distribusi tekanan jika informasi tambahan tentang variasi berat jenis ditentukan. Perbedaan antara tekanan absolut dan tekanan gage dibahas bersama dengan pertimbangan barometer untuk pengukuran tekanan atmosfer.
Alat pengukur tekanan yang disebut manometer, yang menggunakan kolom cairan statis, dianalisis secara rinci. Diskusi singkat tentang pengukuran tekanan mekanis dan elektronik juga disertakan. Persamaan untuk menentukan besarnya dan lokasi gaya fluida resultant yang bekerja pada permukaan datar yang berkontak dengan fluida statis dikembangkan. Pendekatan umum untuk menentukan besarnya dan lokasi gaya fluida resultant yang bekerja pada permukaan melengkung yang berkontak dengan fluida statis dijelaskan. Untuk benda-benda yang tenggelam atau mengapung, konsep gaya apung dan penggunaan prinsip Archimedes direview.
Checklist berikut memberikan panduan belajar untuk bab ini. Setelah Anda menyelesaikan studi seluruh bab dan latihan akhir bab, Anda seharusnya dapat
1. incompressible fluid: Fluida yang tidak dapat dimampatkan, yang berarti kepadatan dan volumenya tidak berubah secara signifikan dengan perubahan tekanan atau suhu. Dalam analisis mekanika fluida, fluida yang tidak dapat dimampatkan sering diasumsikan untuk tujuan penyederhanaan.
2. compressible fluid: Fluida yang dapat dimampatkan, yang berarti kepadatan dan volumenya dapat berubah secara signifikan dengan perubahan tekanan atau suhu. Fluida yang dapat dimampatkan mencakup gas dan beberapa jenis cairan. Kepadatan fluida yang dapat dimampatkan dapat berubah signifikan di bawah kondisi yang berbeda.
3. Eq. 2.4: Mengacu pada persamaan spesifik dalam teks, kemungkinan menyediakan hubungan antara tekanan, densitas, dan kedalaman dalam fluida yang dapat dimampatkan pada keadaan istirahat. Persamaan ini dapat digunakan untuk menentukan distribusi tekanan dalam fluida seperti itu ketika variasi berat jenisnya diberikan.
4. hydrostatic pressure distribution: Distribusi tekanan dalam fluida pada keadaan istirahat yang disebabkan oleh berat fluida di atasnya. Dalam distribusi tekanan hidrostatik, tekanan meningkat secara linear dengan kedalaman. Konsep ini penting dalam memahami distribusi tekanan dalam fluida pada keadaan istirahat, terutama dalam fluida yang tidak dapat dimampatkan.
5. manometers: Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, biasanya dengan membandingkan tekanan fluida dengan tekanan referensi. Manometer menggunakan prinsip keseimbangan hidrostatik dan memiliki berbagai jenis, seperti manometer tabung U, manometer tabung miring, dan manometer tipe sumur.
6. magnitude, direction, and location of the resultant hydrostatic force: Merujuk pada penentuan gaya hidrostatik resultan yang bekerja pada suatu permukaan yang terendam. Gaya ini mencakup magnitudo dan arah gaya, serta lokasi titik aplikasinya. Magnitudo gaya bergantung pada distribusi tekanan, sementara arahnya biasanya normal terhadap permukaan, dan lokasinya ditentukan oleh kedalaman fluida dan geometri permukaan.
7. Menentukan Besarnya, Arah, dan Lokasi Gaya Hidrostatik Resultan yang Bekerja pada Permukaan Melengkung: Mengacu pada penentuan gaya hidrostatik resultan yang bekerja pada sebuah permukaan yang berbentuk melengkung. Ini melibatkan analisis distribusi tekanan di sepanjang permukaan dan penerapan prinsip-prinsip mekanika fluida untuk menentukan magnitudo, arah, dan lokasi gaya tersebut.
8. Menggunakan Prinsip Archimedes untuk Menghitung Gaya Hidrostatik Resultan yang Bekerja pada Benda yang Mengapung atau Tenggelam: Menggunakan prinsip Archimedes, yang menyatakan bahwa gaya apung yang diberikan pada suatu benda yang tenggelam atau mengapung sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Prinsip ini digunakan untuk menghitung gaya hidrostatik resultan pada benda yang tenggelam atau mengapung dengan mempertimbangkan volume fluida yang dipindahkan dan densitasnya.
9. Menganalisis, Berdasarkan Persamaan 2.2, Gerakan Fluida yang Bergerak dengan Gerak Linier Tubuh Tegar Sederhana atau Rotasi Tubuh Tegar Sederhana: Menganalisis gerakan fluida yang bergerak dengan gerak linier tubuh tegar sederhana atau rotasi tubuh tegar sederhana berdasarkan persamaan 2.2. Persamaan ini kemungkinan memberikan hubungan antara tekanan, kedalaman, dan densitas dalam fluida yang bergerak. Hal ini membantu memahami bagaimana variasi tekanan berkontribusi pada gerakan fluida dalam skenario tersebut.
Beberapa persamaan penting dalam bab ini mungkin termasuk ekspresi untuk tekanan hidrostatik, persamaan yang terkait dengan prinsip Archimedes, dan persamaan yang menggambarkan gerakan fluida dalam gerak tubuh tegar atau rotasi. Persamaan-persamaan ini adalah dasar dalam mekanika fluida dan digunakan untuk menganalisis berbagai masalah dinamika fluida.
