Nama : Risma Sihombing

NIM : 05091002007

Program Studi : Teknik Pertanian

Tanggal : 8 Maret 2011

TUGAS HIDROLIKA

Jelaskan dan beri contoh serta sebutkan satuan yang digunakan pada beberapa

terminology di bawah ini :

a. Gaya

b. Tekanan

c. Daya

d. Energy

e. Tenaga

f. Entalpi

g. Entropi

h. Berat jenis

i. Massa jenis

j. Momentum

Penjabaran :

a. Gaya

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Gaya  adalah apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda

bermassa mengalami percepatan. Gaya memiliki besar dan arah, sehingga

merupakan besaran vektor. Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya

adalah Newton (dilambangkan dengan N). Berdasarkan Hukum kedua Newton,

sebuah benda dengan massa konstan akan dipercepat sebanding dengan gaya netto

yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah newton (simbol

N), yang mana adalah ekivalen dengan kg.m.s-2. Satuan CGS lebih awal adalah

dyne. Hubungan F = m.a dapat digunakan dengan yang mana pun.

F = m * a

Dimana, F = gaya (kg.m.s-2/N)

m = massa (kg)

a = percepatan (m.s-2)

- Contoh

Objek berat di atas meja ditarik ke bawah menuju lantai oleh gaya

gravitasi (yakni beratnya). Pada waktu yang sama, meja menahan gaya ke bawah

dengan gaya ke atas yang sama (disebut gaya normal), menghasilkan gaya netto

nol, dan tak ada percepatan. (Jika objek adalah orang, ia sesungguhnya merasa

aksi gaya normal terhadapnya dari bawah.) Objek berat di atas meja dengan

lembut didorong dalam arah menyamping oleh jari-jari. Akan tetapi, ia tidak

pindah karena gaya dari jari-jari tangan pada objek sekarang dilawan oleh gaya

baru gesekan statis, dibangkitkan antara objek dan permukaan meja. Gaya baru

terbangkitkan ini secara pasti menyeimbangkan gaya yang dikerahkan pada objek

oleh jari, dan lagi tak ada percepatan yang terjadi. Gesekan statis meningkat atau

menurun secara otomatis. Jika gaya dari jari-jari dinaikkan (hingga suatu titik),

gaya samping yang berlawanan dari gesekan statis meningkat secara pasti menuju

titik dari posisi sempurna. Objek berat di atas meja didorong dengan jari cukup

keras sehingga gesekan statis tak dapat membangkitkan gaya yang cukup untuk

menandingi gaya yang dikerahkan oleh jari, dan objek mulai terdorong melintasi

permukaan meja. Jika jari dipindah dengan kecepatan konstan, ini perlu untuk

menerapkan gaya yang secara pasti membatalkan gaya gesek kinetik dari

permukaan meja dan kemudian objek berpindah dengan kecepatan konstan yang

sama. Kecepatan adalah konstan hanya karena gaya dari jari dan gesekan kinetik

saling menghilangkan satu sama lain. Tanpa gesekan, objek terus-menerus

bergerak dipercepat sebagai respon terhadap gaya konstan. Objek berat mencapai

tepi meja dan jatuh. Sekarang objek, yang dikenai gaya konstan dari beratnya,

namun dibebaskan dari gaya normal dan gaya gesek dari meja, memperoleh dalam

kecepatannya dalam arah sebanding dengan waktu jatuh, dan jadinya (sebelum ia

mencapai kecepatan dimana gaya tahanan udara menjadi signifikan dibandingkan

dengan gaya gravitasi) laju perolehan momentum dan kecepatannya adalah

konstan. Fakta ini pertama kali ditemukan oleh Galileo. Objek berat suspended

pada timbangan. Karena objek tidak bergerak (sehingga turunan waktu dari

momentumnya adalah nol) maka selama percepatan jatuh bebas g ia harus

mengalami percepatan yang diarahkan sama dan berlawanan a = -g dikarenakan

aksi pegas. Percepatan ini dikalikan dengan massa objek adalah apa yang kita

labeli sebagai "gaya reaksi pegas" yang mana secara nyata sama dan berlawanan

dengan berat objek mg. Mengetahui massa (1 kg) dan percepatan jatuh bebas (9,8

meter/detik2) kita dapat menentukan timbangan dengan tanda "9,8 N". Pasang

beragam massa (2 kg, 3 kg, ...) kita dapat mengkalibrasi timbangan dan kemudian

menggunakan skala tertentu ini untuk mengukur banyak gaya yang lain (gesek,

gaya reaksi, gaya listrik, gaya magnetik, 

b. Tekanan

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Tekanan didalam bidang fisika didefinisikan sebagai gaya yang bekerja

pada suatu bidang persatuan luas bidang itu. Bidang atau permukaan yang dikenai

gaya disebut bidang tekan, sedangkan gaya yang diberikan pada bidang tekanan

disebut gaya tekan. Secara matematis tekanan dirumuskan dalam persamaan

sebagai berikut :

Dimana, P = Tekanan (Pa/N.m-2)

F = Gaya (N)

A = Luas bidang tekan (m2)

- Contoh

Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, diantaranya

pengukuran tekanan darah dan pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-

bengkel.

c. Daya

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang

dilakukan per satuanwaktu. Daya dilambangkan dengan P. Mengikuti definisi ini

daya dapat dirumuskan sebagai:

Dimana, P = Daya (watt/kg.m-2.s-3)

W = Energi (kg.m-2.s-2/J)

T = Waktu (s)

- Contoh

Daya dari bola lampu ini dinyatakan oleh besarnya watt listrik yang

diperlukan.

d. Energi

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Ditinjau dari perspektif fisika, setiap sistem fisik mengandung (secara

alternatif, menyimpan) sejumlah energi; berapa tepatnya ditentukan dengan

mengambil jumlah dari sejumlah persamaan khusus, masing-masing didesain

untuk mengukur energi yang disimpan secara khusus.  Satuan SI untuk energi dan

kerja adalah joule (J), dinamakan untuk menghormati James Prescott Joule dan

percobaannya dalam persamaan mekanik panas. Dalam istilah yang lebih

mendasar 1 joule sama dengan 1 newton-meter dan, dalam istilah satuan dasar SI,

1 J sama dengan 1 kg m2 s−2.

- Contoh

 Energi kinetik, yang adalah energi dari sebuah sistem dikarenakan

gerakannya, atau gerakan internal dari partikelnya,energi potensial dari sebuah

sistem adalah energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen-

komponennya dan interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang

mengeluarkan gaya satu sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem

dengan energi potensial. Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari

interaksi elektrostatik (lihat hukum Coulomb), atau gravitasi.

e. Tenaga

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Tenaga di dalam fizik merupakan suatu kuantiti skalar yang menerangkan

jumlah kerja yang dapat dilakukan oleh sesebuah daya dan juga merupakan

sejenis ciri pada objek dan sistem yang menuruti sebuah Hukum Keabadian.

Jenis-jenis tenaga termasuklah tenaga kinetik, keupayaan, haba, graviti, bunyi,

cahaya, elastik dan elektromagnetik. Unit SI bagi tenaga ialah joule, J, sempena

nama James Prescott Joule. 1 joule bersamaan dengan 1 Newton-meter. Mengikut

Prinsip Keabadian, tenaga tidak boleh hilang atau dimusnahkan tetapi ia boleh di

tukar kepada bentuk yang lain.

- Contoh

Dalam tenaga fluida, hidrolika digunakan untuk pembangkit, kontrol, dan

perpindahan tenaga menggunakan fluida yang dimampatkan. Topik bahasan

hidrolika membentang dalam banyak aspek sains dan disiplin keteknikan,

mencakup konsep-konspen seperti aliran tertutup (pipa), perancangan bendungan,

pompa, turbin, tenaga air, hitungan dinamika fluida, pengukuran aliran, serta

perilaku aliran saluran terbuka seperti sungai dan selokan. Tenaga yang digunakan

dapat dalam bentuk energy kinetic dan energy potensial.

f. Entalpi

Entalpi adalah  energi kalor yg dikandung suatu zat disebabkan oleh

getaran atau rotasi dari atom ion atau molekul. Setiap sistem atau zat mempunyai

energi yang tersimpan didalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat,

volume, dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan

molekulmolekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk

energi itu disebut entalpi (H) . Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi

yang masuk atau keluar dari zat.

ΔH = ΔU + PΔV

di mana:

H = entalpi sistem (joule)

U = energi internal (joule)

P = tekanan dari sistem (Pa)

V = volume sistem ( )

- Contoh

Lampu spiritus, jumlah panas atau energi yang dikandung oleh spiritus

pada tekanan tetap disebut entalpi spiritus. Entalpi tergolong sifat eksternal, yakni

sifat yang bergantung pada jumlah mol zat. Bahan bakar fosil seperti minyak

bumi, batubara mempunyai isi panas atau entalpi.

g. Entropi

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Entropi adalah keseimbangan termodinamis, terutama mengenai

perubahan energi yang hukumnya disebut hukum termodinamika kedua yang

menyatakan bahwa semua energi hanya dapat berpindah dari tempat yang

mengandung banyak energi ke tempat yang kurang mengandung energy. Entropi

(S) adalah properti dari suatu zat, seperti juga tekanan, temperatur, volume, dan

entalpi. Karena entropi adalah properti, perubahan di dalamnya dapat ditentukan

dengan mengetahui awal dan akhir kondisi suatu zat.Quantifies entropi energi

suatu zat yang tidak lagi tersedia untuk melakukan kerja yang bermanfaat.Karena

entropi mengatakan begitu banyak tentang manfaat dari jumlah panas yang

ditransfer dalam melaksanakan pekerjaan, termasuk nilai-nilai tabel uap spesifik

entropi (s = S / m) sebagai bagian dari informasi tabel.Entropi kadang-kadang

disebut sebagai ukuran ketidakmampuan untuk melakukan pekerjaan untuk

ditransfer panas tertentu. Dengan satuan J/K.

Untuk perubahan entropi:

ΔSo = Σ(ΔSfoproduk) - Σ(ΔSf

oreaktan)

ΔS = Σ(ΔSoproduk) - Σ(ΔSo

reaktan).

- Contoh

Pengalaman sehari-hari menunjukkan bahwa sebuah kolam tidak

membeku di musim panas. Jika sebuah benda panas berinteraksi dengan benda

dingin, maka tak terjadi bahwa benda panas tersebut semakin panas dan benda

dingin semakin dingin, meskipun proses-proses tersebut tidaklah melanggar

hukum kekekalan energi yang dinyatakan sebagai hukum pertama termodinamika.

h. Berat jenis

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Berat jenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat

dengan massa jenis air murni. Air murni bermassa jenis 1 g/cm³ atau 1000 kg/m³.

Berat jenis tidak mempunyai satuan.

- Contoh

Berat jenis marmer 2,8 artinya marmer yang besarnya 1 dm3 beratnya 2,8

kg.

i. Massa Jenis

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan alias massa

jenisnya. Istilah kerennya adalah densitas (density). Kerapatan alias massa jenis

merupakan perbandingan massa terhadap volume zat. Secara matematis ditulis :

p = m/v

(p dibaca “rho”) merupakan huruf yunani yang biasa digunakan untuk

menyatakan kerapatan, m adalah massa dan v adalah volume.

Kerapatan alias massa jenis fluida homogen (sama) pada dasarnya berbeda

dengan kerapatan zat padat homogen. Besi atau es batu misalnya, memiliki

kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida, misalnya

atmosfer atau air. Pada atmosfer bumi, makin tinggi atmosfir dari permukaan

bumi, kerapatannya semakin kecil sedangkan untuk air laut, misalnya, makin

dalam kerapatannya semakin besar. Massa jenis alias kerapatan dari suatu fluida

homogen dapat bergantung pada factor lingkungan seperti temperature (suhu) dan

tekanan.

Satuan Sistem Internasional untuk massa jenis adalah kilogram per meter

kubik (kg/m3). Untuk satuan CGS alias centimeter, gram dan sekon, satuan Massa

jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm3).

- Contoh

Berikut ini data massa jenis dari beberapa zat.

Zat Kerapatan

(kg/m3)

Zat Cair

Air (4o C) 1,00 x 103

Air Laut 1,03 x 103

Darah 1,06 x 103

Bensin 0,68 x 103

Air raksa 13,6 x 103

Zat Padat

Es 0,92 x 103

Aluminiu

m

2,70 x 103

Besi &

Baja

7,8 x 103

Emas 19,3 x 103

Gelas 2,4 – 2,8 x 103

Kayu 0,3 – 0,9 x 103

Tembaga 8,9 x 103

Timah 11,3 x 103

Tulang 1,7 – 2.0 x 103

Zat Gas

Udara 1,293

Helium 0,1786

Hidrogen 0,08994

Uap air 

(100 oC)

0,6

Kerapatan zat yang dinyatakan dalam tabel di atas merupakan kerapatan

zat pada suhu 0o C dan tekanan 1atm (atmosfir alias atm = satuan tekanan).

j. Momentum

- Pengertian, Rumus, dan Satuan

Dalam fisika, momentum suatu benda didefinisikan sebagai hasil kali

massa benda dengan kecepatan gerak benda tersebut. Secara matematis ditulis :

p = mv

p adalah lambang momentum, m adalah massa benda dan v adalah kecepatan

benda. Momentum merupakan besaran vektor, jadi selain mempunyai besar alias

nilai, momentum juga mempunyai arah. Besar momentum p = mv. Dari

persamaan di atas, tampak bahwa momentum (p) berbanding lurus dengan massa

(m) dan kecepatan (v). Semakin besar kecepatan benda, maka semakin besar juga

momentum sebuah benda. Demikian juga, semakin besar massa sebuah benda,

maka momentum benda tersebut juga bertambah besar.Perlu anda ingat bahwa

momentum adalah hasil kali antara massa dan kecepatan.Jadi walaupun seorang

berbadan gendut, momentum orang tersebut = 0 apabila dia diam alias tidak

bergerak. Jadi momentum suatu benda selalu dihubungkan dengan massa dan

kecepatan benda tersebut. kita tidak bisa meninjau momentum suatu benda hanya

berdasarkan massa atau kecepatannya saja.

- Contoh

Apabila kedua mobil ini bermassa sama tetapi mobil A bergerak lebih

kencang (v lebih besar) daripada mobil B, maka momentum mobil A lebih besar

dibandingkan dengan momentum mobil B. Contoh lain, misalnya mobil A

memiliki massa besar, sedangkan mobil B bermassa kecil. Apabila kedua mobil

ini kebut-kebutan di jalan dengan kecepatan yang sama, maka tentu saja

momentum mobil A lebih besar dibandingkan dengan momentum mobil B.