Profil Penulis Petunjuk

Profil Penulis Petunjuk

Pendahuluan

Wujud zat secara umum dibedakan menjadi tiga, yaitu zat padat, cair, dan gas. Berdasarkan bentuk dan ukurannya, zat padat mempunyai bentuk dan volume tetap, zat cair memiliki volume tetap, akan tetapi bentuknya berubah sesuai wadahnya, sedangkan gas tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap. Karena zat cair dan gas tidak mempertahankan bentuk yang tetap sehingga keduanya memiliki kemampuan untuk mengalir. Zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan disebut fluida. Fluida disebut juga zat alir, yaitu zat cair dan gas.

Pengantar

Fluida dinamis adalah fluida yang mengalir ataubergerak terhadap sekitarnya. Pada pembahasan fluidadinamis, kita akan mempelajari mengenai persamaankontinuitas, dan Hukum Bernoulli beserta penerapannya.Materi kali ini hanya dibatasi pada fluida ideal.

Kata Kunci:

Fluida IdealPersamaan KontinuitasHukum BernoulliVenturimeterTabung PitotGaya Angkat Pada Pesawat Terbang

Fluida ideal mempunyai ciri-ciri berikut ini:1. Alirannya tunak (steady), yaitu kecepatan setiap

partikel fluida pada satu titik tertentu adalah tetap, baik besar maupun arahnya. Aliran tunak terjadi pada aliran yang pelan.

2. Alirannya tak rotasional, artinya pada setiap titik partikel fluida tidak memiliki momentum sudut terhadap titik tersebut. Alirannya mengikuti garis arus (streamline).

3. Tidak kompresibel (tidak termampatkan), artinya fluida tidak mengalami perubahan volume (massa jenis) karena pengaruh tekanan.

4. Tak kental, artinya tidak mengalami gesekan baik dengan lapisan fluida di sekitarnya maupun dengan dinding tempat yang dilaluinya. Kekentalan pada aliran fluida berkaitan dengan viskositas.

ba

c

Aliran fluida stasioner : Setiap partikel fluida akan selalumengalir melalui titik a – b – c.

x1

x2

tt

v1 v2A1

A2

Jumlah fluida yang mengalir melalui suatu penampangtiap satuan waktu disebut Debit dan dirumuskan :

Q = debit (m3/s)V = volum (m3)t = waktu (s)

Selama fluida mengalir, volum fluida yang melaluipenampang A1 sama dengan volume fluida yang melaluipenampang A2. Dengan demikian berlaku rumus :

A1 .v1 = A2 . v2

A1 dan A2 = luas penampang 1 dan 2 (m2)

v1 dan v2 = kecepatan aliranfluida 1 dan 2 (m2/s)

Persamaan ini disebut persamaan kontinuitas bahwa fluidayang tidak kompresibel berlaku perkalian antara laju aliranfluida (v) dengan luas penampangnya (A) selalu tetap.

Bidang acuan

P1

P2

Selama fluida mengalir dapat dirumuskan :

P1 + ½ rv12 + rgh1 = P2 + ½ rv2

2 + rgh2

Hukum Bernoulli :”Melukiskan aliran fluida pada suatupipa yang luas penampang (A) serta ketinggian (h) tidaksama.”

h2

h1

h

P2

P1

P1 + ½ rv12 + rgh1 = P2 + ½ rv2

2 + rgh2

½ rv12 + rgh1 = ½ rv2

2 + rgh2 dibagi r

½v12 + gh1 = ½v2

2 + gh2

v1

v2

v1 = nol

x

P2 = P1

+ gh1 = ½v22 + gh2 ½ v2

2 = gh2 - gh1

Teori Toricelli

h = h2-h1

x = v1.t

2h1t =

g

t = waktu fluida keluar dari lubang sampai

ke tanah (s)

h1= tinggi lubang dari tanah (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

x = jarak jatuhnya fluida dilantai terhadap

dinding (m)

v = kecepatan zat cair keluar dali lubang

(m/s)

Jarak jatuhnya fluida terhadap dinding bejanadirumuskan :

V = V =

Penerapan Hukum Bernoulli

Kita telah membahas asas Bernoulli secara kualitatifuntuk menjelaskan beberapa peristiwa dalam keseharian.Dalam bagian ini kita akan membahas beberapapenerapan hukum Bernoulli dalam bidang teknik.

1. Venturimeter

2. Tabung Pitot3. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang4. Penyemprot Nyamuk

Alat ukur venturi (venturimeter) dipasang dalam suatupipa aliran untuk mengukur laju aliran suatu zat cair. Suatuzat cair dengan massa jenis ρ mengalir melalui sebuah pipadengan luas penampang A1 pada daerah (1). Pada daerah(2), luas penampang mengecil menjadi A2. Suatu tabungmanometer (pipa U) berisi zat cair lain (raksa) denganmassa jenis ρ ' dipasang pada pipa. Kecepatan aliran zatcair di dalam pipa dapat diukur dengan persamaan:

Tabung pitot digunakan untuk mengukur kelajuanaliran suatu gas di dalam sebuah pipa. PerhatikanlahGambar di bawah ini. Misalnya udara, mengalir melaluitabung A dengan kecepatan v. Kelajuan udara v di dalampipa dapat ditentukan dengan persamaan:

Penampang sayap pesawat terbang memiliki bagianbelakang yang lebih tajam dan sisi bagian atasnya lebihmelengkung daripada sisi bagian bawahnya. Bentuk sayaptersebut menyebabkan kecepatan aliran udara bagian ataslebih besar daripada di bagian bawah sehingga tekananudara di bawah sayap lebih besar daripada di atas sayap.Hal ini menyebabkan timbulnya daya angkat pada sayappesawat. Agar daya angkat yang ditimbulkan pada pesawatsemakin besar, sayap pesawat dimiringkan sebesar suduttertentu terhadap arah aliran udara.

Gaya angkat pada sayap pesawat terbang dirumuskansebagai berikut:

F1 – F2 = gaya angkat pesawat terbang (N)A = luas penampang sayap pesawat (m2),v1 = kecepatan udara di bagian bawah sayap

(m/s),v2 = kecepatan udara di bagian atas sayap

(m/s), danρ = massa jenis fluida (udara).

PETUNJUK!

Beberapa fungsi tombol yang perlu diketahui:

halaman utama

previous and next

end show (keluar dari slide)

reload

Profil Penulis

Are you sure you want to exit?

Yes No