Bab 7 Mekanika Fluida

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 1/38

Kemampuan dasar yang akananda miliki setelah

mempelajari bab ini adalahsebagai berikut.

• Dapat menganalisishukum-hukum yangberhubungan dengan fuidastatis dan dinamis serta

penerapannya dalamkehidupan sehari-hari.

A.Fluida Statis

B. Tegangan Permukaan Zatair dan !isk"sitasFluida

. Fluida Dinamis



Fluida Statis

ida yang diam disebut fuida statis.

#.Tekanan

Tekanan dide$nisikan sebagai

gaya n"rmal %tegak lurus& yangbekerja pada suatu bidang dibagidengan luas bidang.



likasi Tekanan dalam Keseharian

Tekanan 'at (air yanghanya disebabkan "lehberatnya sendiri disebuttekanan hidr"statis.



Tekanan hidr"statis 'at (air %Ph&dengan massa P pada kedalaman h.

Penurunan )umus Tekanan*idr"statis



Tekanan gauge adalah selisih antaratekanan yang tidak diketahui dengantekanan atm"s+er %tekanan udara luar&.

Tekanan ,auge



Tekanan utlakPada Suatu Kedalaman Zat

air

#. ika disebut tekanan padasuatu kedalaman tertentu/yang dimaksud adalahtekanan mutlak.

0. ika tidak diketahui dalams"al/ gunakan tekananudara luar P1 2 # atm 2 34(m*g 2 #/1# 5 #16 Pa.Semua titik yang terletak pada bidang datar

yang sama di dalam zat cair yang sejenismemiliki tekanan (mutlak) yang sama.

Pernyataan inilah yang kita sebut sebagaihukum p"k"k hidr"statika.



Alat 7kur Tekanan ,as

an"meter

Bar"met

er



*ukum Pas(al

Tekanan yangdiberikan pada 'at(air dalam ruang

tertutup diteruskansama besar ke segalaarah.



Penerapan *ukum Pas(alpada Kehidupan Sehari-hari



*ukum Ar(himedes

,aya apung 2 berat benda di udara 8 beratbenda dalam 'at air

Gaya ke atas disebutsebagai gaya apung(buoyancy ).

,aya apung yang bekerja padasuatu benda yang di(elupkansebagian atau seluruhnyakedalam suatu fuida samadengan berat fuida yangdipindahkan "leh bendatersebut.

*ukum Ar(himedes



nurunan atematis *ukum Ar(himede



engapung/ Tenggelam/ dan elayang

Peristiwa mengapungVbf < Vb

Peristiwa melayang Vbf= Vb



asalah Kuantitati+ Peristi9a engapun



Penerapan *ukum Ar(himedesdalam Kehidupan Sehari-hari

#. *idr"meter

Dasar matematis prinsip kerja hidrometer:



0. Kapal :aut

,aya apung sebanding dengan ;"lum airyang dipindahkan massa jenis rata8ratabesi ber"ngga dan udara yang menempatir"ngga lebih ke(il daripada massa jenis airlaut.



Kapal Selam

a. Kapal selam memiliki tangkipemberat.

b.Tangki ini dapat diisi udara

atau air.(. 7dara lebih ringan daripada

air.

d.Berat t"tal kapal selam akanmenentukan apakah kapalakan mengapung atau

menyelam.



<. Bal"n 7daraBal"n di isi dengan gas

panas sehingga bal"nmenggelembung dan;"lumnya bertambah.

Bertambahnya ;"lumbal"n berarti bertambah

pula ;"lum udara yangdipindahkan "leh bal"n.

,aya apung bertambahbesar.Perhatian=

• Dalam cairan sebagian benda yang ter(elupdalam (airan/ hingga !b> belum tentu samadengan !b. Dalam udara/ ;"lume benda yangter(elup selalu sama dengan ;"lume benda %!b> 2 !b&.

•

assa jenis gas panas lebih kecil dari padamassa jenis udara.



Tegangan Permukaan Zat airdan !isk"sitas Fluida

kah Tegangan Permukaan Zat air ?tu@

Tegangan permukaan'at (air adalah

ke(enderunganpermukaan 'at (airmenegang sehinggapermukaannya sepertiditutupi "leh suatulapisan elastis.



engapa Terjadi Tegangan PermukaanPada Zat air@

Partikel-partikelsejenis terjadi gayatarik menarik yang

di sebut gayak"hesi.



F"rmulasi TeganganPermukaan egangan permukaan

(!) dide"inisikansebagai perbandinganantara gaya teganganpermukaan (#) dan

panjang permukaan (d)di mana gaya itubekerja.

umus tegangan permukaan



em+"rmulasikan KenaikanPenurunan Permukaan Zat air

dalam Pipa KapilerGejala $apiler disebabkan oleh gaya kohesi daritegangan permukaan dan gaya adhesi antara zat cairdan tabung kaca. Prinsip ini untuk menurunkan rumuskenaikan zat cair dalam pipa kapiler.

n+aat gejala kapiler dalam keseharian



Penerapan Tegangan Permukaandalam Kehidupan Sehari-hari

%. Detergen sintetis modern didesain untukmeningkatkan kemampuan air membasahi kotoranyang melekat pada pakaian.

&. 'ntiseptik yang dipakai untuk mengobati lukamemiliki daya bunuh kuman yang baik jugamemiliki tegangan permukaan yang rendah

sehingga antiseptik dapat membasahi seluruh luka.



!isk"sitas Fluida

a. *ukum St"kes untuk

Fluida KentalBesar gaya gesekan

fuida

$oesien k bergantung padabentuk geometris benda.*enda yang memiliki bentukgeometris berupa bola dengan jari+jari r.

Hukum Stokes



Ke(epatan Terminal



Fluida Dinamis

Apa yang Dimaksud dengan

Fluida Ideal?a. 'liran ,uida dapat merupakan aliran

tunak (steady ) atau tak tunak (non-steady )

b. 'liran ,uida dapat termampatkan(compressible) atau tak termampatkan(incom-pressible)

c. 'liran ,uida dapat merupakan aliran

kental (viscous) atau tak kental (non-vis-cous)

d. 'liran ,uida dapat merupakan alirangaris arus (streamline) atau aliranturbulen



,aris ArusDenisi garis arus adalah aliran ,uida yang

mengikuti suatu garis (lurus melengkung ) yang jelas ujung dan pangkalnya.

,aris arusdisebut juga aliranberlapis%aliran

laminar 2



Persamaan K"ntinuitas

Pengertian Debit

Debit adalah besaran yang menyatakan -olum,uida yang mengalir melalui suatu penampangtertentu dalam satuan waktu tertentu.



Penurunan Persamaan K"ntinuitas

Persamaank"ntinuitas

Persamaandebitk"nstan



Perbandingan Ke(epatanFluida dengan :uas dan

Diameter Penampang

$elajuan aliran ,uida tak termampatkanberbanding terbalik dengan luas penampang yangdilaluinya.

$elajuan aliran ,uida tak termampatkanberbanding terbalik dengan kuadrat jari+jaripenampang atau diameter penampang.



Daya "leh Debit Fluida

Daya "leh debitfuida=

Daya listrik=



Asas Bern"ulli=Pada pipa mendatar (horizontal) tekanan ,uida palingbesar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya palingkecil dan tekanan paling kecil adalah pada bagianyang kelajuan alirnya paling besar.



Penerapan Asas Bern"ullidalam Kehidupan Sehari-hari

%. Dua perahu bermotorberbenturan

&. 'liran air yang keluardari keran



*ukum Bern"ulli

Persamaan

Bern"ulli

PersamaanBern"ulli



Dua Kasus PersamaanBern"ulliKasus untuk fuida tak bergerak

%fuida statis&ntuk ,uida tak bergerak kecepatan -% / -& 0 1

Kasus untuk fuida yang mengalir%fuida dinamis& dalam pipamendatar

Pipa mendatar (horizontal) tidak terdapatperbedaan ketinggian di antara bagian+bagian,uida.



Te"rema T"rri(elli

!# sangat ke(il dibandingkandengan ;0 dan dapat diabaikan.

p# 2 p1 dan p# - p1 2 1

Te"rema T"rri(elli



Penerapan *ukumBern"ullia. Tabung

!enturiKarburat"r !enturim

eter



b. TabungPit"t

:aju aliran gas

dalam tabungpit"t



(. Penyempr"tPar+um

d. ,aya Angkat

SayapPesa9atTerbang

,aya angkatsayap

Documents

Bab 7 Mekanika Fluida