Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan mengalami perubahan bentuk ketika diberikan gaya. Fluida terdiri dari dua jenis, yaitu cairan dan gas. Cairan adalah fluida yang mempunyai bentuk tetap dan tidak dapat dikompresi, sedangkan gas adalah fluida yang tidak mempunyai bentuk tetap dan dapat dikompresi.
Sumber gambar: canva
Jenis-Jenis Fluida
Berdasarkan kondisinya, fluida dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu fluida statis dan fluida dinamis. Fluida statis adalah fluida yang diam atau tidak bergerak, sedangkan fluida dinamis adalah fluida yang bergerak. Fluida dinamis dapat dibagi lagi menjadi fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian.
1. Fluida Statis
Fluida statis adalah fluida yang dalam keadaan diam atau fluida yang dalam keadaan bergerak, tetapi tidak ada beda kecepatan antar partikel karena tidak adanya gaya gesek. Contoh, air di bak.
2. Fluida Dinamis
Fluida dinamis adalah fluida yang dapat bergerak. Dalam hal ini fluida dianggap memiliki kecepatan konstan (steady), tidak mengalami perubahan waktu, tidak kental, dan tidak mengalami putaran.
3. Fluida Newtonian
Fluida Newtonian adalah fluida yang viskositasnya tidak berubah meskipun diberikan gaya. Contoh fluida Newtonian antara lain air dan minyak.
4. Fluida Non-Newtonian
Fluida Non-Newtonian adalah fluida yang viskositasnya berubah-ubah ketika diberikan gaya. Contoh fluida Non-Newtonian antara lain pasta gigi dan darah.
Sifat-Sifat Fluida
Fluida mempunyai sifat-sifat yang berbeda dengan zat padat. Beberapa sifat fluida antara lain:
- Viskositas
Viskositas adalah sifat fluida yang menunjukkan ketahanan fluida terhadap aliran. Fluida dengan viskositas yang tinggi akan mengalir lebih lambat dibandingkan dengan fluida dengan viskositas yang rendah.
- Kekekalan Massa
Fluida tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, sehingga massa fluida akan selalu tetap sama.
- Tekanan
Tekanan adalah gaya yang diberikan pada suatu luasan. Tekanan pada fluida dapat dihitung dengan rumus P = F/A, dimana P adalah tekanan, F adalah gaya, dan A adalah luasan.
- Massa Jenis
Massa jenis adalah ukuran massa tiap satuan volume sebuah benda. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Hal ini dikarenakan massa jenis digunakan untuk menentukan jenis suatu zat.
Aplikasi Konsep Fluida Dalam Kehidupan Sehari-hari
Konsep fluida memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa aplikasi konsep fluida antara lain:
- Dongkrak Hidrolik
Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah penerapan dari Hukum Pascal (tekanan yang diberikan pada fluida tidak berubah dan merambat ke seluruh bagian fluida). Dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat kendaraan yang berat.
- Sayap Pesawat Terbang
Sayap pesawat terbang dirancang dengan bentuk tertentu untuk menghasilkan tekanan yang lebih rendah di atas sayap dan tekanan yang lebih tinggi di bawah sayap. Hal ini menghasilkan gaya angkat yang dapat membuat pesawat terbang.
- Alat Pemadam Kebakaran
Alat pemadam kebakaran menggunakan prinsip fluida untuk memadamkan api. Alat pemadam kebakaran mengeluarkan air dengan tekanan tinggi untuk memadamkan api.
- Hidrolika
Hidrolika adalah cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang aliran fluida dalam pipa atau saluran air. Hidrolika digunakan dalam perancangan sistem air bersih, sistem pembuangan air limbah, dan sistem irigasi.
- Aerodinamika
Aerodinamika adalah cabang ilmu teknik yang mempelajari tentang aliran fluida dalam udara. Aerodinamika digunakan dalam perancangan pesawat terbang, mobil balap, dan bangunan tinggi.
- Mesin Fluida
Mesin fluida adalah mesin yang menggunakan fluida sebagai media kerjanya. Beberapa contoh mesin fluida antara lain pompa air, turbin air, dan kompresor udara.
Hukum-Hukum Fluida
Beberapa hukum yang berkaitan dengan fluida antara lain:
- Hukum Archimedes
Hukum Archimedes menyatakan bahwa benda yang dicelupkan dalam fluida akan mendapatkan gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
- Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jika kecepatan fluida meningkat, maka tekanan fluida akan menurun. Hal ini dapat dilihat pada sayap pesawat terbang yang dirancang untuk menghasilkan tekanan yang lebih rendah di atas sayap dan tekanan yang lebih tinggi di bawah sayap.
- Hukum Pascal
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida tidak berubah dan merambat ke seluruh bagian fluida. Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah penerapan dari Hukum Pascal.
Kesimpulan
Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan mengalami perubahan bentuk ketika diberikan gaya. Fluida terdiri dari dua jenis, yaitu cairan dan gas. Berdasarkan kondisinya, fluida dapat dibagi menjadi fluida statis dan fluida dinamis. Fluida dinamis dapat dibagi lagi menjadi fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian. Fluida mempunyai sifat-sifat yang berbeda dengan zat padat, seperti viskositas, kekekalan massa, tekanan, dan massa jenis. Konsep fluida memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada dongkrak hidrolik, sayap pesawat terbang, dan alat pemadam kebakaran.
Referensi:
https://cahyorealm.blogspot.com/2013/04/aplikasi-konsep-fluida-dalam-kehidupan.html?m=1
https://mesin.ulm.ac.id/assets/dist/bahan/Bahan_Ajar_Mekflu_I.pdf
https://belajarmipa.com/fluida/
https://www.pahamify.com/blog/pahami-materi/materi-ipa/memahami-fluida-dinamis-dan-hukum-hukumnya/