Daftar IsiDaftar Isi.............................................................................................................. 1 Gambar Alat ........................................................................................................ 2 Dasar Teori .......................................................................................................... 3 Alat dan Bahan..................................................................................................... 8 Cara Kerja............................................................................................................ 9 Hasil Pengamatan.................................................................................................10 Kesimpulan..........................................................................................................11

1

Gambar Alat

2

3

4

I.

Dasar TeoriFluida merupakan sesuatu yang dapat mengalir sehingga sering disebut sebagai zat

alir. Fasa zat cair dan gas termasuk ke dalam jenis fluida. Fluida Statis adalah fluida selalu mempunyai bentuk yang dapat berubah secara kontinyu seperti wadahnya, sebagai akibat gaya geser (tidak dapat menahan gaya geser) CAIR: Molekul-molekul terikat secara longgar namun tetap berdekatan Tekanan yg terjadi karena ada gaya gravitasi bumi yg bekerja padanya Tekanan terjadi secara tegak lurus pada bidang

GAS: Molekul bergerak bebas dan saling bertumbukan Tekanan gas bersumber pada perubahan momentum disebabkan tumbukan molekul gas pada dinding Tekanan terjadi tidak tegak lurus pada bidang

Koefisien Pergeseran Zat Cair Suatu fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika mengalami tekanan, yang termasuk fluida adalah zat cair dan gas. Dalam fluida, konsep tekanan memegang peranan yang penting. Gaya ke atas yang timbul pada benda yang tercelup disebabkan adanya tekanan dalam fluida. Demikian pula, fluida akan bergerak atau mengalir karena adanya perbedaan tekanan pada dua bagian yang berbeda pada fluida. Semakin kecil luas permukaan benda di mana gaya bekerja akan menyebabkan tekanan yang semakin besar. Oleh karena itu, tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas. Sedikit berbeda dengan tekanan pada zat padat, tekanan yang dihasilkan oleh fluida menyebar ke segala arah. Sementara pada zat padat, tekanan yang dihasilkan hanya ke arah bawah (jika 5

pada zat padat tidak diberikan gaya luar lain, pada zat padat hanya bekerja gaya gravitasi). Tekanan di dalam fluida tak bergerak yang diakibatkan oleh gaya gravitasi disebut tekanan hidrostatika. Jika misalnya zat cair diberi tekanan sebesar P, maka setiap bagian zat cair dan dinding bejana mengalami tekanan sebesar P. Jadi, hukum Pascal dapat dinyatakan sebagai berikut: tekanan yang diadakan dari luar kepada zat cair yang ada di dalam ruangan tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama rata. Hukum Archimedes dapat dinyatakan sebagai berikut: sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Fluida yang riil memiliki gesekan internal yang besarnya tertentu disebut viskositas. Viskositas ada pada zat cair maupun gas, dan pada intinya merupakan gaya gesekan antara lapisan-lapisan yang bersisian pada fluida pada waktu lapisan-lapisan tersebut bergerak satu melewati yang lainnya. Pada zat cait, viskositas terutama disebabkan oleh gaya kohesi antara molekul. Pada gas, viskositas muncul dari tumbukan antarmolekul.

Menurut wikipedia, viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai kekentalan, atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid terhadap aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluid. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas dan dinyatakan dengan simbol (baca: eta). Satuan SI untuk koefisen viskositas adalah Nsm-2 atau pascal sekon (Pa s). Semakin kental suatu fluida, maka koefisien viskositasnya semakin besar, sebaliknya semakin encer suatu fluida, koefisien viskositasnya semakin kecil.

6

Fluida yang bergerak sebenarnya memiliki sifat yang kompleks. Akan tetapi, sejumlah situasi dapat dinyatakan melalui model ideal yang relatif sederhana yang disebut fluida ideal. Ketika fluida berada dalam keadaan bergerak, resultan gaya yang bekerja pada bagian fluida mungkin bernilai nol atau tidak nol, tergantung apakan fluida tersebut bergerak dengan kelajuan konstan atau berubah. Ciri-ciri umum fluida ideal adalah sebagai berikut: a. Tak termampatkan (tidak kompresibel), artinya bahwa fluida ideal tidak akan mengalami perubahan volume (atau massa jenis) ketika mendapatkan pengaruh tekanan. b. Tidak kental (non-viskos), artinya fluida ideal tidak akan mengalami gesekan antara lapisan fluida satu dengan lapisan yang lain maupun dengan dinding saluran akibat gejala viskositas. c. Alirannya tidak bergolak (turbulen), artinya fluida ideal memiliki aliran garis-arus (streamline) sehingga tidak ada elemen fluida yang memiliki kecepatan sudut tertentu/ d. Alirannya tidak bergantung pada waktu (tunak), artinya kecepatan fluida ideal di setiap titik tertentu adalah konstan, namun kecepatan fluida pada dua titik yang berbeda boleh saja tidak sama. Pada aliran tunak, garis-arus (lintasan yang dilalui oleh aliran fluida) dalam suatu penampang aliran tampak berlapis-lapis, sehingga aliran tunak disebut aliran laminer (berlapis). Apabila suatu fluida ideal bergerak atau mengalir di dalam suatu pipa, maka massa fluida yang masuk ke dalam pipa akan sama dengan yang keluar dari pipa selama selang waktu tertentu. Jika tidak demikian, maka akan terjadi penambahan atau pengurangan massa pada bagian tertentu di dalam pipa. Dalam hal ini berarti telah terjadi pemampatan atau perenggangan fluida atau dengan kata lain fluida tidak dapat lagi disebut tak termampatkan. Debit adalah volum fluida yang mengalir per satuan waktu. Sekarang kita dapat menyatakan bahwa debit fluida yang memasuki pipa sama dengan debit fluida yang keluar dari pipa. Kalimat ini selanjutnya dikenal sebagai persamaan kontinuitas.

7

Daniel Bernoulli telah membuktikan bahwa semakin besar kecepatan fluida, semakin kecil tekanannya dan begitu juga sebaliknya semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar tekanannya. Pernyataan ini selanjutnya dikenal sebagai asas Bernoulli. Tahanan terhadap debit zat cair dipengaruhi oleh: 1 2 3 4 Panjang pembuluh Diameter pembuluh Kekentalan zat cair Tekanan

Apabila sebuah lempengan kaca diletakkan di atas permukaan zat cair, kemudian digerakkan dengan kecepatan V, maka molekul di bawahnya akan mengikuti kecepatan kaca sebesar V.ini disebabkan oleh adhesi lapisan zat cair dengan kaca. Cairan yang lebih jauh dari kaca berusaha mengerem kecepatan tersebut dan seterusnya, sehingga zat yang paling jauh dari kaca memiliki kecepatan nol. Untuk aliran di dalam pembuluh, hampir sama dengan contoh di atas. Dorongan (gaya) lebih besar berada di tengah lumen pembuluh. Makin ke tepi kecepatan aliran makin rendah. Dengan mengingat formula tekanan P = F/A, maka kecepatan aliran akan berbentuk parabola. Volume zat yang mengalir melalui penampang A setiap detik dinamakan debit. Dalam aliran zat melalui pembuluh ini berlaku Hukum Poiseuille yang menyatakan bahwa cairan yang mengalir melalui suatu pipa akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa dan pangkat empat jari-jari pipa. V = r4 (P1-P2) 8 L Keterangan: V = jumlah zat yang mengalir per detik (flowrate) = viskositas (untuk air 10-3 pascal pada suhu 20oC, untuk darah 3-4 x 10-3 pascal, 8

tergantung persentase sel darah merah r = jari-jari pembuluh dalam meter L = panjang pembuluh dalam meter P = tekanan Rumus di atas dapat dinyatakan sebagai: Flowrate (volume perdetik)= Pressure (Tekanan) Resistance (tahanan) Keterangan: Pressure = P1 P2 Resistance = 8 L dalam Ns/m5 r4 Efek panjang pembuluh terhadap debit Makin panjang pembuluh, aliran akan mendapatkan tahanan semakin besar sehingga debit akan berkurang. Efek diameter pembuluh terhadap debit Makin besar diameter penampang pembuluh, maka aliran akan mendapatkan tahanan semakin kecil, sehingga debit air semakin besar Efek kekentalan zat cair terhadap debit Semakin kental suatu zat, maka semakin besar gesekan terhadap dinding pembuluh, akibatnya tahanan semakin besar. Maka semakin kental suatu zat, debit makin kecil Pertanyaan: bagaimanakah perubahan kecepatan aliran darah pada penderita anemia? Efek tekanan terhadap debit Apabila tekanan zat cair pada salah satu ujung pembuluh lebih tinggi daripada ujung lainnya, maka zat cair akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Dengan demikian tekanan berbanding lurus dengan aliran

9

II.

Alat dan Bahan :Alat : Tensimeter Stopwatch Gelas ukur Pipa kapiler Set infus

Bahan : Tabung cairan infus Cairan dengan 3 jenis viskositas

10

III.A.

Cara Kerja

Panjang pembuluh terhadap hambatan alir 1. Siapkan tabung penampung masing-masing pembuluh kapiler dengan

panjang berbeda. 2. 3. Tampung masing-masing aliran fluida selama 1 menit. Ukur volume masing-masing penampung hitung debitnya.

B.

Diameter pembuluh terhadap hambatan alir 1. Siapkan tabung penampung masing-masing pembuluh dengan diameter

yang berbeda. 2. 3. Tampung masing-masing aliran fluida selama 1 menit. Ukur volume masing-masing penampung hitung debitnya.

C.

Viscous/kekentalan zat cair terhadap hamabatan alir 1. Siapkan tabung penampung masing-masing pembuluh dengan

kekentalan cairan berbeda. 2. 3. Tampung masing-masing aliran fluida selama 1 menit. Ukur volume masing-masing penampung hitung debitnya.

D.

Tekanan zat cair terhadap hamabatan alir 1. Siapkan tabung penampung masing-masing pembuluh dengan tekanan

(ditunjukkan kedudukan/tinggi) cairan berbeda. 2. 3. Tampung masing-masing aliran fluida selama 1 menit. Ukur volume masing-masing penampung hitung debitnya.

11

IV.

Hasil PengamatanPanjang Pembuluh terhadap hambatan alir Praktikum I Praktikum II Waktu Volume Debit Volume Debit (detik) (cc) (cc/dt) (cc) (cc/dt) Debit (cc/dt) rata-rata 0,31 0,139 0,83 1,309 0,258 0,0915 0,2165 0,205 0,2567 0,2415 0.2565 Catt

Panjang No. Pembuluh 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. Prob I II III

Panjang 60 9 0,15 10 0,167 Sedang 60 3 0,05 4 0,089 Pendek 60 20 0,33 30 0,83 Diameter (luas penampang) Pembuluh terhadap hambatan alir Lebar 60 81 1,35 76 4,27 Sedang 60 15 0,25 16 0,267 Kecil 60 5 0,08 6 0,1 Viskositas (kekentalan) fluida terhadap hambatan alir Gula 60 15 0,25 11 0,183 Sirup 60 10 0,16 11 0,183 Air 60 43 0,71 Tekanan fluida terhadap hambatan alir Tinggi 60 1 0,016 18 0,3 Sedang 60 13 0,216 16 0,267 Pendek 60 20 0,33 11 0,183 Pengukuran Tekanan darah dengan tensi meter air raksa, pegas, dan digital TM Air Raksa TM Pegas TM Digital 100 80 120 90 114 81

V.

Kesimpulana. Tekanan zat cair terhadap hamabatan alir Semakin tinggi letak, debit semakin besar dan volume semakin besar. b. Viscous/kekentalan zat cair terhadap hamabatan alir Semakin kental zat cair debit air semakin kecil c. Diameter pembuluh terhadap hambatan alir Luas penampang berbanding lurus dengan volume dan debit air d. Panjang pembuluh terhadap hambatan alir Semakin panjang pembuluh, semakin sedikit volume dan debir air

12

Semarang, 5 Oktober 2009 Asisten,

Syuraini Jasman

13