Download - 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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 2/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 3/38
likasi Tekanan dalam Keseharian
Tekanan 'at (air yanghanya disebabkan "lehberatnya sendiri disebuttekanan hidr"statis.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 4/38
Tekanan hidr"statis 'at (air %Ph&dengan massa P pada kedalaman h.
Penurunan )umus Tekanan*idr"statis
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 5/38
Tekanan gauge adalah selisih antaratekanan yang tidak diketahui dengantekanan atm"s+er %tekanan udara luar&.
Tekanan ,auge
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 6/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 7/38
Alat 7kur Tekanan ,as
an"meter
Bar"met
er
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 8/38
*ukum Pas(al
Tekanan yangdiberikan pada 'at(air dalam ruang
tertutup diteruskansama besar ke segalaarah.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 9/38
Penerapan *ukum Pas(alpada Kehidupan Sehari-hari
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 10/38
*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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 11/38
nurunan atematis *ukum Ar(himede
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 12/38
engapung/ Tenggelam/ dan elayang
Peristiwa mengapungVbf < Vb
Peristiwa melayang Vbf= Vb
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 13/38
asalah Kuantitati+ Peristi9a engapun
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 14/38
Penerapan *ukum Ar(himedesdalam Kehidupan Sehari-hari
#. *idr"meter
Dasar matematis prinsip kerja hidrometer:
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 15/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 16/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 17/38
<. 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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 18/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 19/38
engapa Terjadi Tegangan PermukaanPada Zat air@
Partikel-partikelsejenis terjadi gayatarik menarik yang
di sebut gayak"hesi.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 20/38
F"rmulasi TeganganPermukaan egangan permukaan
(!) dide"inisikansebagai perbandinganantara gaya teganganpermukaan (#) dan
panjang permukaan (d)di mana gaya itubekerja.
umus tegangan permukaan
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 21/38
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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 22/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 23/38
!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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 24/38
Ke(epatan Terminal
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 25/38
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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 26/38
,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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 27/38
Persamaan K"ntinuitas
Pengertian Debit
Debit adalah besaran yang menyatakan -olum,uida yang mengalir melalui suatu penampangtertentu dalam satuan waktu tertentu.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 28/38
Penurunan Persamaan K"ntinuitas
Persamaank"ntinuitas
Persamaandebitk"nstan
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 29/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 30/38
Daya "leh Debit Fluida
Daya "leh debitfuida=
Daya listrik=
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 31/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 32/38
Penerapan Asas Bern"ullidalam Kehidupan Sehari-hari
%. Dua perahu bermotorberbenturan
&. 'liran air yang keluardari keran
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 33/38
*ukum Bern"ulli
Persamaan
Bern"ulli
PersamaanBern"ulli
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 34/38
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.
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 35/38
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
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 36/38
Penerapan *ukumBern"ullia. Tabung
!enturiKarburat"r !enturim
eter
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 37/38
b. TabungPit"t
:aju aliran gas
dalam tabungpit"t
7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida
http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 38/38
(. Penyempr"tPar+um
d. ,aya Angkat
SayapPesa9atTerbang
,aya angkatsayap