Fluida atau zalir (zat alir)[1] adalah segala jenis zat yang dapat mengalir dalam wujud gas maupun cairan.[2] Berdasarkan pergerakannya, fluida dibedakan menjadi fluida statik dan fluida dinamik.[3] Fluida adalah sub-himpunan dari fase benda, termasuk cairan, gas, plasma, dan padat plastik. Fluida memiliki sifat tidak menolak terhadap perubahan bentuk dan kemampuan untuk mengalir (atau umumnya kemampuannya untuk mengambil bentuk dari wadah mereka). Sifat ini biasanya dikarenakan sebuah fungsi dari ketidakmampuan mereka mengadakan tegangan geser dalam ekuilibrium statik. Konsekuensi dari sifat ini adalah hukum Pascal yang menekankan pentingnya tekanan dalam menggolongkan bentuk fluida. Fluida adalah zat atau entitas yang terdeformasi secara berkesinambungan apabila diberi tegangan geser walau sekecil apapun tegangan geser itu.
Berdasarkan arah tekanan menuji garis alirnya, fluida dibagi menjadi 2 jenis, yaitu fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian. Fluida juga dibagi menjadi cairan dan gas. Cairan membentuk permukaan bebas (yaitu, permukaan yang tidak diciptakan oleh bentuk wadahnya), sedangkan gas tidak dapat membentuk permukaan secara bebas.
Fluida statis adalah cabang ilmu fisika yang berkaitan dengan tekanan, keseimbangan air dan cairan lain. Cairan ketika berada dalam keadaan menghadapi masalah yang jauh dari kata sederhana untuk bisa memecahkan ketimbang ketika dengan fluida dinamis. Cabang ilmu sains membahas karakteristik fluida ketika diam dan membahas mengenai tekanan pada fluida.
Fluida merupakan zat yang bisa mengalir, istilah ini mencakup beberapa zat seperti cair dan gas karena keduanya mempunyai kemampuan dalam mengalir. Berbeda dengan zat padat, contoh yang paling mudah dan umum ditemui adalah air, minyak maupun nitrogen. Sifatnya mengalir dari satu tempat ke tempat lain, menjadikan hal ini kategorikan sebagai fluida statis dan dinamis.
Sementara itu fluida statis merupakan fluida yang berada di dalam fase tidak bergerak atau diam, fluida yang berada dalam keadaan bergerak namun tidak ada perbedaan kecepatan antarpartikel. Dapat dikatakan juga bahwa partikel-partikel fluida ini bergerak dengan kecepatan seragam, tak menimbulkan gaya geser.
Kompresibel dan Tak Kompresibel
Kompresibilitas merupakan kemampuan suatu zat yang dimanfaatkan sebagai akibat dari tekanan, zat kompresibilitas memiliki arti zat yang bisa dimampatkan karena mengalami perubahan volume saat ditekan contohnya seperti gas. Sementara zat tak kompresibel artinya zat yang tidak bisa dimampatkan karena tak mengalami perubahan volume ketika ditekan.
Massa Jenis
Massa jenis merupakan besaran keempat dari fluida statis, massa jenis memperlihatkan seberapa rapat partikel sebuah zat. Partikel di dalam fluida ini lebih dekat sehingga massa jenis akan lebih besar seperti massa jenis air yang kadarnya lebih kecil ketimbang massa jenis air raksa. Untuk mengukur berdasarkan suatu massa benda dan dibagi dengan volumenya.
Viskositas (Kekentalan)
Yang dimaksud dengan viskositas adalah sifat tahanan dari suatu fluida, terhadap tegangan yang diberikan. Hukum dalam pembahasan viskositas fluida adalah hukum stokes yang memiliki rumus fluida statis tersendiri.
Berat Jenis
Berat jenis didefinisikan sebagai berat fluida dalam per satuan volume, berbeda dengan massa jenis dan yang menjadi perbedaan adalah berat jenis dipengaruhi oleh percepatan gravitasi. Sehingga adanya nilai bisa berubah-ubah dan dikarenakan atau disesuaikan percepatan gravitasi yang terdapat di tempat tersebut.
Tegangan Permukaan
Permukaan yang cekung pada zat cair, merupakan sebuah fenomena yang diakibatkan adanya tegangan permukaan fluida. Disebut tegangan permukaan karena gaya yang arahnya menuju ke permukaan nantinya membuat permukaan fluida seperti ditutupi lapisan elastis. Untuk menentukan nilai tegangan permukaan memakai rumus y = F/L.
Kapilaritas Fluida
Kapilaritas fluida menjadi besaran terakhir dan berhubungan dengan pipa kapiler serta gaya kohesi dan adhesi. Saat menggunakan pipa kapiler, penggunaan ini akan memperlihatkan air naik turun dan kapilaritas terjadi saat suatu fluida naik turun dalam pipa kapiler yang mengakibatkan adanya gaya berupa kohesi dan adhesi.
Adhesi
Contoh fluida statis adalah adhesi menjelaskan mengenai gaya tarik menarik yang terjadi dalam partikel yang berbeda jenis. Gaya tarik menarik antar partikel yang membuat kedua gaya bercampur, seperti bercampurnya bahan serbuk dengan air.
Kohesi
Kohesi menjelaskan mengenai gaya tarik menarik antara partikel yang jenisnya sama, kemudian dipengaruhi dengan jarak antarpartikel hingga kerapatan dari zat yang ada. Gaya yang merupakan kohesi ini juga memberi sebuah dampak, berupa zat tidak akan bisa menempel satu sama lain dan contoh mudahnya seperti air dan minyak.
Massa Jenis & Tekanan Fluida
Massa jenis fluida sama dengan jumlah massa fluida dalam tiap satuan volume. Pada volume yang kecil, massa jenis fluida merupakan hasil bagi antara massa fluida dan volumenya. Pengertian ini hanya digunakan pada fluida yang memiliki volume yang kecil dan dapat diamati secara menyeluruh oleh penglihatan.[4] Pada fluida dengan volume yang sangat besar, massa jenis fluida tidak memiliki nilai yang tetap. Perubahan nilai massa jenis fluida dipengaruhi oleh kedalaman pengukuran fluida di dalam cairan. Nilai massa jenis fluida meningkat seiring bertambahnya kedalaman ruang pada cairan. Massa jenis fluida yang nilainya tidak tetap terjadi pada bendungan, lautan maupun atmosfer. Pada atmosfer, nilai massa jenis semakin kecil bila fluida diukur pada posisi yang semakin jauh dari permukaan Bumi. Nilai massa jenis fluida yang berubah-ubah diukur dengan menambahkan faktor diferensiasi massa dan volume fluida.[4]
Video berikut dapat ditonton untuk mempermudah pemahaman konsep:
untuk simulasi, kita bisa menggunakan aplikasi online dari PHET Colorado berikut:
Hukum-Hukum Pada Statika Fluida
Hukum Pascal
Viskositas, Hukum Stokes Untuk Fluida Kental dan Kecepatan Terminal
