Statika Fluida

Statika fluida dapat disebut juga dengan hidrostatika. Statika fluida adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subjek tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut hidrolika dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut dinamika fluida.

Tekanan statik di dalam fluida

            Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat menstramisikan gaya sepanjang sebuah pipa atau tabung. Jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa maka gaya tersebut akan ditansmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan maka fluida akan bergerak dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan .

            Konsep yang pertama kali diformulasikan dalam bentuk yang agak luas oleh matematikawan dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada tahun 1647 yang kemudian dikenal sebagai hukum Pascal. Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. Galileo Galilei juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.

Tekanan Hidrostatik

            Sevolume kecil fluida dalam kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada diatasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah dan berat fluida yang ada di atas volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut :

P = ρgh

            Dengan :          P = tekanan hidrostatik           (satuan pascal)

                                    ρ = kerapatan fluida               (kg/m²)

                                    g = percepatan gravitasi         (m/s²)

                                    h = tinggi kolom fluida            (m)

Apungan

            Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik.

            Sebagai contoh adakah sebuah kapal container dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air. Sehingga makin banyak air yang dipindahkan dan semakin besar pula gaya apung yang bekerja. Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.