Pengertian Fluida, Jenis, Tekanan, serta Hubungan Fluida dengan Kedalaman

Manusia tidak terlepas dari keberadaan fluida, karena sepanjang hidup manusia akan berhubungan dengan fluida terutama dalam bidang air dan gas. Dari kedua fluida tersebut, manusia dapat terus hidup dan berkembang untuk mendapatkan kesejahteraan hidup, karena tanpa disadari kita telah mengaplikasikan fluida dalam kehidupan kita. Lalu, apakah sebenarnya fluida itu? Mari kita lihat penjelasan berikut ini.

Pengertian Fluida

Fluida (zat alir) adalah zat dalam keadaan bisa mengalir. Ada 2 macam fluida yaitu cairan dan gas, hampi semua bentuk air dan gas disebut dengan fluida. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi

Gaya kohesi antara molekul gas sangat kecil jika dibandingkan gaya kohesi antar molekul zat cair. Hal ini menyebabkan molekul-molekul gas menjadi relatif bebas sehingga gas selalu memenuhi ruang. Sebaliknya molekul-molekul zat cair terikat satu sama lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan  yang jelas meskipun bentuknya sebagian ditentukan oleh wadahnya. Akibat yang lainnya adalah sifat kemampuannya untuk dimampatkan. Gas bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan dengan tekanan yang cukup besar akan berubah menjadi zat cair. Mekanika gas dan zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal, tetapi dalam keadaan diam keduannya mempunyai perilaku yang sama dan ini dipelajari dalam statika fluida.

Tinjauan dalam statika fluida bersifat makroskopi. Dan karenanya ketika kita mengambil elemen volume yang sangat kecil, maka volume ini masih jauh lebih besar dari ukuran molekul-molekul pembentuk fluida tersebut.

Jenis-jenis Fluida

Ada dua jenis fluida berdasarkan kondisi atau keadaannya, yaitu Fluida Statis dan Fluida Dinamis. Adapun penjelasan fluida statis dan fluida dinamis adalah sebagai berikut:

Fluida Statis merupakan fluida yang berada dalam keadaan diam dan tidak bergerak. Contoh dari fluida statis yaitu air dalam ember, air sumur, air dalam botol minuman. Fluida statis ini merupakan cikal bakal para ilmuwan fisika menemukan hukum dasar fisika seperti hukum Archimedes, hukum Pascal, hukum Boyle, teori tekanan hidrostatik. Beberapa contoh aplikasi yang berhubungan dengan fluida statis yaitu kapal yang melayang dan mengapung di air, dongkrak hidrolik yang dapat mengangkat benda berat.

Fluida Dinamis merupakan fluida yang berada dalam keadaan bergerak atau mengalir. Contoh dari fluida dinamis yaitu angin, air mengalir dari selang, aliran air sungai. Fluida dinamis ini merupakan media ditemukannya energi potensial yang dapat digunakan sebagai seumber energi listrik. Beberapa contoh aplikasi yang berhubungan dengan fluida dinamis yaitu pembuatan PLT air dinama aliran air menggerakan kincir dan menghasilkan listrik, PLT angin dimana angin yang bertiup menggerakan turbin angin dan menghasilkan listrik.

Tekanan Fluida

Tekanan dalam mekanika benda titik unsur dinamika yang utama adalah gaya, maka dalam mekanika fluida unsur itu adalah tekanan. Tekanan adalah gaya yang dialami oleh suatu titik pada suatu permukaan fluida per satuan luas dalam arah tegak lurus permukaan tersebut. 

Secara matematik, tekanan ρ didefinisikan melalui hubungan

dF= ρ Da

Dimana dF  adalah gaya yang dialami oleh elemen luas dA dari permukaan fluida.

Secara mikroskopik, gaya ini merupakan pertambahan momentum per satuan waktu yang disebabkan oleh tumbukan molekul-molekul fluida di permukaan tersebut. Permukaan ini bisa berupa permukaan batas antara fluida dengan wadahnya, tetapi ia bisa pula berbentuk permukaan imajiner yang kita buat pada fluida. Tekanan ini merupakan besaran skalar, bukan suatu besaran vektor sepertti halnya gaya.

Hubungan Tekanan dengan Kedalaman

Dengan menggunakan hukum Newton, kita dapat  menurunkan persamaan yang menghubungkan tekanan dengan kedalaman fluida:

ρ=ρ0 +ρgh

dengan

P₀ adalah tekanan di permukaan (Pa)

ρ adalah massa jenis air (kg/m³)

g adalah gravitasi bumi (m/s²)

h adalah tinggi permukaan air (m)

Rumus ini menyatakan hubungan antara tekanan ρ  dan kedalaman h. Hubungan ini juga menyatakan bahwa tempat-tempat yanfg mempunyai posisi vertikal sama akan mempunyai tekanan yang sama.

Itu tadi sedikit penjelasan tentang Pengertian Fluida, Jenis Fluida, Tekanan Fluida, serta Hubungan Fluida dengan Kedalaman. Semoga dapat bermanfaat. Sekian dan sampai jumpa pada artikel selanjutnya. Terimakasih.