KELOMPOK 4

FLUIDA DINAMIS

MEIZA FITRI

&ROSMIDATUL

ISNA

FLUIDA DINAMIS

FLUIDA DINAMIS

AZAZ KONTINUITAS

AZAZ BERNOULLI

FLUIDA DINAMIS

• fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak.• Dalam mempelajari materi fluida

dinamis, suatu fluida dianggap sebagai fluida ideal.• Fluida ideal adalah fluida yang

inkompresibel (yaitu, yang densitasnya sulit diubah) dan tidak memiliki gesekan dalam (disebut viskositas).

FLUIDA DINAMIS

Fluida ideal adalah fluida yang memiliki ciri-ciri berikut ini: Fluida tidak dapat dimampatkan (incompressible),

yaitu volume dan massa jenis fluida tidak berubah akibat tekanan yang diberikan kepadanya.

Fluida tidak mengalami gesekan dengan dinding tempat fluida tersebut mengalir.

Kecepatan aliran fluida bersifat laminer, yaitu kecepatan aliran fluida disembarang titik berubah terhadap waktu sehingga tidak ada fluida yang memotong atau mendahului titik lainnya.

Debit Aliran (Q)AZAZ

KONTINUITAS

Debit Aliran (Q)

Persamaan Kontinuitas

jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau

Q = ∆V / ∆t = AV∆t / ∆t = AVdimana :Q  =    debit aliran (m3/s)A  =    luas penampang (m2)V  =    laju aliran fluida (m/s)

aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran

Q = V / tdimana :Q   =    debit aliran (m3/s)V  =    volume (m3)t   =    selang waktu (s)

Debit Aliran (Q)AZAZ KONTINUITAS

Debit Aliran (Q)

Persamaan Kontinuitas

contoh  soalsuatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m3 tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 ) m. hitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh !jawab :t = V / Qt = 100.000 m³ / 1 m³/ st = 100.000 sekon

Persamaan KontinuitasAZAZ KONTINUITAS

Debit Aliran (Q)

Persamaan Kontinuitas

air yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang titik. atau jika ditinjau 2 tempat, maka:debit aliran 1 = debit aliran 2, atau :

A₁ V₁ = A₂V₂

SOAL

Sebuah pipa lurus memiliki dua macam penampang, masing-masing dengan luas penampang 200 mm2 dan 100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang kecil. Jika kecepatan arus di penampang besar adalah 2 m/s, tentukanlah kecepatan arus air di penampang kecil.

jawab

A₁ V₁ = A₂V₂200 mm2 x 2 m/s = 100 mm2 x V₂400 = 100 V₂V₂= 400 / 100V₂ = 4 m/s

PENGERTIANAZAZ BERNOULLI

PENGERTIAN

ALAT YANG MENERAPKAN HUKUM BERNOULLI

hukum bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :

P₁ + ½ρv₁² + ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂² + ρgh₂

dimana :p   = tekanan air (pa)v    = kecepatan air (m/s)g   = percepatan gravitasi (m/s²)h    = ketinggian air (m)ρ = massa jenis (kg/ m³)

ALAT YANG MENERAPKAN HUKUM BERNOULLI

AZAZ BERNOULLI

PENGERTIAN

ALAT YANG MENERAPKAN

HUKUM BERNOULLI

PIPA MENDATAR

TEORI T0RRICELLI

VENTURIMETER

TABUNG PITOT

GAYA ANGKAT PESAWAT TERBANG

Penyemprot Nyamuk

Menurut persamaan Bernoulli : P1 +ρ v12 + ρ g h1 = P2 +ρ v2

2 + ρ g h2 Karena mendatar h1 = h2 Maka:P1 +ρ v1

2 = P2 +ρ v22

Karena A1 > A2 Maka P1 > P2

Hal ini memperlihatkan bahwa tempat-tempat yang menyempit fluida memiliki kecepatan besar, tekanannya mengecil. Sebaliknya, ditempat-tempat yang luas fluida memiliki kecepatan kecil, tekanannya besar.

SOAL

Pada gambar di bawah pipa selindris diletakkan mendatar, diameter A = 4 cm, B = 2 cm. Jika kecepatan aliran di A = 3 m/s dan tekanannya 103 N/m2, tentukan kecepatan aliran dan tekanan di B! (ρair = 1000 kg/m3).

jawab

AA VA = AB VB

=

vB = 12 m/s

=

N/m2

22

TEORI TORRICELLI

Pada dinding bejana terdapat lubang kebocoran kecil yang berjarak h dari permukaan zat cair. Zat cair mengalir pada lubang dengan kecepatan v. Tekanan di titik a pada lubang sama dengan tekanan di titik b pada permukaan zat cair yaitu sama dengan tekanan udara luar B. karena lubang kebocoran kecil, permukaan zat cair dalam bejana turun perlahan-lahan, sehingga v2 dianggap nol.

Zat cair dalam sebuah bejana

TEORI TORRICELLI

Keterangan : v = kecepatan zat cair keluar lubang (m/s)h = jarak permukaan zat cair terhadap lubang (m)g = percepatan gravitasi (m/s2)x = jarak jatuhnya zat cair di lantai terhadap dinding (m) t = waktu zat cair dari lubang sampai ke lantai (s)Q = debit (m3/s) A = luas penampang lubang (m2)

SOAL

Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah reservoir yang penuh dengan air. Pada dinding bagian bawah reservoir itu bocor hingga air memancar sampai di tanah. Jika g = 10 m/s2, tentukanlah:» Kecepatan air keluar dari bagian yang bocor »Waktu yang diperlukan air sampai ke tanah » Jarak pancaran maksimum di tanah diukur dari titik P.

jawab

= = 6 m/s

= = 1sekon

x = vt = (6 m/s)(1s) = 6 m

VENTURIMETER

Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran zat cair dalam pipa.

1. Venturimeter dengan manometer Venturimeter yang dilengkapi dengan manometer dan diisi dengan zat cair yang memeiliki massa jenis ρ’, maka kecepatan pada penampang 1 adalah:

Keterangan: v1 = kecepatan aliran penampang pipa lebar (m/s) A1 = Luas penampang pipa besar (m2) A2 = Luas penampang pipa kecil (m2) ρ’ = massa jenis fluida dalam manometer (Kg/m3) ρ = massa jenis fluida (Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) Kecepatan pada penampang 2 adalah:  

VENTURIMETER

2. Venturimeter tanpa manometer Tabung atau pipa dapat dimanfaatkan untuk menentukan kelajuan fluida di dalam sebuah pipa dan juga dimanfaatkan dalam kaburator.

 

Keterangan: v1 = kecepatan aliran penampang pipa lebar (m/s) A1 = Luas penampang pipa besar (m2) A2 = Luas penampang pipa kecil (m2) h = selisih tinggi permukaan fluida pada pipa pengukur beda tekanan (m) g = percepatan gravitasi (m/s2)

SOAL

Pipa venturimeter yang memiliki luas penampang masing-masing 8 × 10–2 m2 dan 5 × 10–3 m2 digunakan untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,2 m dan g = 10 m/s2, tentukanlah kelajuan air tersebut ( ρ raksa = 13.600 kg/ m3).

jawab

V1 = 5 × 10–3

V1 = 0,44 m / s

V1 = 5 × 10–3

TABUNG PITOT

Tabung pitot digunakan untuk mengukur kecepatan aliran gas.Dengan menggunakan persamaan Bernoulli akan diperoleh kecepatan aliran gas dalam tabung adalah:

Keterangan: v = kecepatan aliran gas dalam tabung (m/s) ρ’ = massa jenis zat cair dalam manometer (Kg/m3) ρ = massa jenis gas (Kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = selisih tinggi permukaan zat cair dalam manometer ( m )

GAYA ANGKAT PESAWAT TERBANG

jika pesawat bergerak lebih cepat, gaya angkat akan lebih besar dan semakin luas sayap pesawat makin besar pula gaya angkatnya. Gaya angkat pada sayap pesawat terbang dirumuskan sebagai berikut: F1 – F2 = (P1 – P2) A F1 – F2 =ρ A (v2

2- v12)

dengan: 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), dan ρ = massa jenis fluida (udara).

SOAL

Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat yang luas permukaannya 50 m2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 300 m/s. Berapakah besarnya gaya angkat pada sayap pesawat terbang tersebut? (ρ udara = 1,3 kg/m3)

jawab

F1 – F2 =ρ A (v22- v1

2)

F1 – F2 = 1,3 x 50 x (102400 – 90000)

F1 – F2 = 806000 N

Penyemprot Nyamuk

Jika pengisap dari pompa ditekan maka udara yang melewati pipa sempit pada bagian A akan memiliki kelajuan besar dan tekanan kecil. Hal tersebut menyebabkan cairan obat nyamuk yang ada pada bagian B akan naik dan ikut terdorong keluar bersama udara yang tertekan oleh pengisap pompa.

Thanks For Your Attention

If You Think You Can…

You Can…