Download - Bab 1 Pendahuluan
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 1/15
Mekanika Fluida/Hidrolika 1
DR. Ir. Susilawati Cicilia Laurentia, MScHE
Bab 1. Pendahuluan
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 2/15
memahami, menganalisa dan
memecahkan soal-soal aplikasi
dari teori-teori hidrostatika,hidrodinamika untuk aliran
tertutup melalui lobang dan peluap
TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 3/15
BAB 1PENDAHULUAN
Definisi Besaran / Satuan Sifat-sifat umum Zat Cair Pengaruh gaya terhadap zat cair
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 4/15
DefinisiHidrolika:
suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat dan hukum-hukum yang berlaku pada “zat cair”; baik zat cair itu diam maupun bergerak
(mengalir)
Hidrolika Hidrostatika: zat cair diam
Hidrodinamika: zat cair bergerak Hidrolika cabang dari ilmu “mekanika fluida”
Suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat dan hukum-hukum yang
berlaku pada suatu zat yang dapat mengalir (fluida).
Zat tersebut mempunyai partikel-partikel yang mudah bergerak tanpa mengalami suatu pemisahan
Ada 2 macam fluida:
zat cair dan gas
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 5/15
Perbedaan sifat-sifat zat cair dan gas:
Zat cair:
- mempunyai permukaan bebas- apabila ditempatkan pada tabung hanya mengisi
sebesar volume yang diperlukan
- tidak bisa/sukar dimampatkan
Gas:
- tidak mempunyai permukaan bebas
- mengisi seluruh tabung- dapat dimampatkan
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 6/15
Besaran / Satuan
3 besaran pokok:
massa (m) panjang ( l )
waktu ( t )
Misalnya:
volume : l3 gaya : mlt-2
luas : l2 tekanan : ml-1t-2
kecepatan : lt-1 debit : l3t-1
percepatan : lt-2 dst ……
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 7/15
Konversi sistem MKS dan SI
Besaran Simbol Sistem MKS Sistem SI KonversiPanjang L m m
Massa M kgm kg
Waktu T d d
Gaya F kgf N g = 9.81
Luas A m2 m2
Volume V m3 m3
Kecepatan V m/d m/d
Percepatan a m/d2 m/d2
Debit Q m3/d m3/d
Kecepatan sudut
Ωrad/d rad/d
Gravitasi g m/d2 m/d2
Kekentalan dinamis µ poise Nd/m2 10-1
Kekentalan kinematik ν stokes m2/d 10-4
Rapat massa ρ kgm/m3 kg/m
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 8/15
Besaran Simbol Sistem
MKS
Sistem SI Konversi
Berat jenis γ kgf/m3 N/m3 g = 9.81
Tekanan p kgf/m2 N/m2
(pascal)
g = 9 .81
1 bar = 105Pa
Daya P kgf m/d W (joule/d) g = 9.81
1 hp = 0,746kW
Kerja,
Energi
W kgf m N m (joule) g = 9,81
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 9/15
Perkalian Faktor pengali Simbol
1012 tera T
109 giga G106 mega M
10
3
kilo k 10-3 milli m
10-6 micro µ
10-9 nano n
10-12 pico p
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 10/15
Sifat-sifat umum Zat Cair
a. Berat jenis (‘unit weight’) → berat persatuan volume
γ = W/V = (ρ.V.g) = ρ.g
b. Rapat massa (‘mass density ‘) → massa persatuan volume
ρ = γ/gc. Kekentalan (‘viscosity’) → sifat zat cair untuk melawan
tegangan geser
F V plat gerak (moving plate)
v + dvX dx v
x α
plat tetap (fixed plate)
A = luas permukaan zat cair
X = jarak kedua plat
μ = kekentalan absolut
V = kecepatan X
V AF
•
•=μ
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 11/15
Kekentalan kinematik : nilai banding antara kekentalan absolutsesuatu zat cair dengan rapat massa zat cair tsb
ρ
μ ν =
Dipandang tiap satuan luas:
x
v
μ τ =
dx
dv
x
v== α tan
dx
dvμ τ =
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 12/15
Kohesi dan Adhesi
Kohesi : gaya tarik menarik antara molekul yang sejenis
Adhesi : gaya tarik menarik antara molekul yang tak sejenisKarena kohesi → pada permukaan zat cair seolah - olah ada
suatu lapisan tipis yang dapat menahan suatu gaya yang
disebut ‘tegangan muka’ (surface tension).
Tegangan muka : suatu tegangan yang timbuil pada tiap-tiap
perbatasan antara dua buah zat cair atau antara zat cair
dengan gas → tergantung pada suhu; makin tinggi suhu
maka makin kecil σ .
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 13/15
Suatu peristiwa dimana pipa kecil dimasukkan ke dalam
suatu cairan, maka cairan di dalam pipa kecil iu akan naik
atau turun peristiwa ini disebabkan karena adanya aksi
kapiler (capillary action) disebabkan adanya kombinasi
antara ‘surface tension’ dan ‘adhesion’
d
k h =
h = kenaikan kapiler (mm)
d = diameter pipa (mm)
Harga k:
Air murni k = 30
Alkohol k = 12
Air raksa k = -14
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 14/15
Compressibility
Adalah suatu sifat berkurangnya volume sesuatu zat
apabila diadakan perubahan tekanan pada zat tersebut.
Compressibility berbanding terbalik dengan modulus
elastisitas
Gas, termasuk suatu zat yang compressible dan zat cair
dianggap suatu zat yang incompressible meskipun
sesungguhnya air adalah 100 kali lebih compressible dari
baja gilas (mild steel)
Eair = 300.000 psi
E baja gilas = 30.000.000 psi
Harga E dipengaruhi oleh suhu dan tekanan
5/13/2018 Bab 1 Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pendahuluan-55a75260bcf1d 15/15
Pengaruh gaya terhadap zat cair
Gaya terpusat: tidak berpengaruh terhadap zat cair
Gaya terbagi rata (tekanan) menurut hukum Pascal: tekanan
akan diteruskan ke seluruh bagian zat cair secara terbagi rata
Gaya luar (mass force) gaya yang tidak langsung bekerja
pada zat cair
Termasuk gaya luar: gaya berat dan percepatanGaya luar tersebut berbanding lurus dengan massa zat cair.
Biasanya gaya luar ini dihitung untuk satu satuan massa zat cair
dengan rumus:
F = m * aF = gaya luar
m = massa
a = percepatan