makalah aerodinamika (coefficient drag)
DESCRIPTION
cara mencari coefficent drag pada suatu benda(bola) pada aliran fluida berupa airTRANSCRIPT
LAPORAN HASIL PERCOBAAN
COEFFICIENT DRAG
Nama: Marwanto adi nugroho 5315083436
Faisal akbar 5315083439
Lukman nugraha 5315080317
Khaerizal hakim 5315080304
KATA PENGANTAR
Penulis ucapkan syukur alhamdulillah kepada Allah SWT atas ridho-Nya sehingga makalah
ini selesai tepat pada waktunya. Penulis juga ucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing
yang telah memberi judul makalah ini, . Makalah ini disusun berdasarkan tugas mata kuliah
Aerodinamika tentang “Coefficient Drag”, sehingga kita tahu apa isi dari judul makalah ini.
Juga kepada teman-teman atas informasinya sebagai masukan bagi penulis untuk melengkapi
materi ini.
Saya juga menyadari bahwa ada banyak kekurangan dan kesalahan dalam penulisan
makalah ini. Oleh karena itu, saya mohon saran dan kritik yang membangun dan dapat menjadi
pembelajaran bagi saya dalam pembuatan makalah selanjutnya,karena penulis menyadari masih
dalam tahap pembelajaran..semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk kita semua. Terima
kasih.
Jakarta, april 2010
Penulis
Daftar Isi
Kata Pengantar..................................................................................................... . 2
Daftar Isi.............................................................................................................. . 3
BAB I Latar Belakang................................................................................... . 5
Tujuan Percobaan................................................................................
Alat dan Bahan....................................................................................
Metode Percobaan................................................................................
BABII Hasil Percobaan...................................................................................
BABIII Kesimpulan..........................................................................................
Lampiran................................................................................................................
BAB I
1. Latar Belakang:
Dalam dinamika fluida, coeffient drag adalah gaya yang menghambat pergerakan sebuah benda
padat melalui sebuah fluida ( cairan atau gas). Bentuk gaya hambat yang paling umum tersusun
dari sejumlah gaya gesek, yang bertindak sejajar dengan permukaan benda, plus gaya tekanan,
yang bertindak dalam arah tegak lurus dengan permukaan benda. Bagi sebuah benda padat yang
bergerak melalui sebuah fluida, gaya hambat merupakan komponen dari aerodinamika gaya
resultan atau gaya dinamika fluida yang bekerja dalam arahnya pergerakan. Komponen tegak
lurus terhadap arah pergerakan ini dianggap sebagai gaya angkat. Dengan begitu gaya hambat
berlawanan dengan arah pergerakan benda, dan dalam sebuah kendaraan yang digerakkan mesin
diatasi dengan gaya dorong.
Tipe-tipe gaya hambat pada umumnya terbagi menjadi kategori berikut ini:
gaya hambat parasit , terdiri dari
o seretan bentuk,
o gesekan permukaan,
o seretan interferensi,
gaya hambat imbas , dan
gaya hambat gelombang (aerodinamika) atau hambatan gelombang (hidrodinamika
kapal).
Persamaan gaya hambat menghitung gaya yang dialami sebuah objek yang bergerak melalui
sebuah fluida pada kecepatan yang relatif besar (misalnya bilangan Reynold yang tinggi,
Re > ~1000), yang juga dijuluki seretan kuadrat. Persamaan tersebut merupakan penghormatan
kepada John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh, yang awalnya menggunakan L2 dalam
tempatnya A (L adalah panjang). Gaya sebuah objek yang bergerak melalui sebuah fluida adalah:
Fd=12
ρ . cd . A . v2
Dimana:
Fd=Gaya dorong ( N )
ρ=Massa jenis fluida ( kg
m3 ) Cd=coefficient drag
A=Luas Frontal (m2 )
v=Kecepatan Fluida(ms )
Fd=m .g
Dimana:
m=Massa beban (kg )
g=Gravitasi (m
s2 )
Luas rujukan A sering didefinisikan sebagai luas proyeksi ortografi (proyeksi siku-siku) dari
objek — pada sebuah bidang yang tegak lurus terhadap arah gerakan — misalnya untuk objek-
objek berbentuk sederhana seperti lingkaran, ini merupakan luas penampang lintang. Terkadang
sebuah objek memiliki beberapa luas rujukan dimana sebuah koefisien hambatan yang sesuai
dengan masing-masing luas rujukan harus ditentukan.
Dalam kasus sebuah sayap, perbandingan gaya hambat terhadap gaya angkat sangat mudah saat
luas rujukannya sama, sebab nisbah gaya hambat terhadap gaya angkat hanyalah nisbah gaya
hambat terhadap koefisien gaya angkat. Dengan begitu, rujukan untuk sayap seringkali adalah
luas planform, bukannya luas penampang depan. Untuk objek yang bepermukaan halus, dan titik
pisah yang tidak tetap — seperti sebuah lingkaran atau silinder bundar — koefisien hambatan
akan bervariasi dengan bilangan Reynolds Re, bahkan sampai pada nilai yang sangat tinggi Re
dari tingkat besaran 107). Bagi sebuah objek bertitik pisah yang tetap dan terdefinisi dengan baik,
seperti sebuah cakram lingkar berbidang normal terhadap arah aliran, koefisien hambatan adalah
konstan untuk Re > 3,500.] Pada umumnya, koefisien hambatan Cd merupakan sebuah fungsi
orientasinya aliran berkenaan dengan objek (terlepas dari objek yang simetris seperti sebuah
bola).
2. Tujuan Percobaan:
1. Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari proses tejadinya gaya hambat suatu
benda yang melalui fluida berupa air
2. Serta mencari nilai Coeficient Drag benda tertentu (bola) dengan menggunakan
percobaan tersebut.
3. Alat dan Bahan
1. Bola (merah) dengan diameter 6,5 cm
2. Kayu (coklat) yang telah dibentuk menjadi sebuah segitiga siku-siku sebagai rangka
seperti gambar di atas
3. Penampang beban (hijau), dalam percobaan ini kami menggunkan gelas air mineral
4. Batu sebagai beban
5. Tali (biru)
6. Roll (hitam) yang dipasang disetiap sudut rangka segitiga
4. Metode percobaan:
1. Menentukan sungai yang dijadikan tempat percobaan.
Sungai yang dijadikan tempat percobaan adalah anak sungai/kali sunter yang terletak di
kelurahan Pangkalan jati (Jakarta Timur)
Dengan pertimbangan sebagai berikut:
1. Arusnya cukup deras
2. Tidak banyak sampah yang ada dialiran sungai tersebut
3. Lokasi strategis
2. Mengukur kecepatan air sungai
Buat sebuah garis di tepi sungai sepanjang 2 meter. Kemudian taruh bola atau suatu benda yang
ringan ke sungai dengan garis yang sejajar dengan garis awal hingga melewati garis akhir garis
yang telah dibuat, lalu ukur waktu yang di tempuh bola tersebut. Lakukan sebanyak 3 kali lalu
cari rata-rata waktunya. Setelah rata-rata waktu didapat kemudian dibagi dengan jarak tempuh
bola tersebut (2 meter) sehingga didapat kecepatan aliran sungai
v=ms
3. Masukan kerangka atau alat percobaan ke dalam aliran, dengan keadaan tercelup ke dalam
sungai sebesar 20% dari kedalaman sungai. Kedalaman sungai yaitu 60 cm. Maka kerangka
tercelup 12 cm kedalam sungai.
4. Berikan beban sedikit-demi sedikit hingga kondisi benda atau bola menjadi stabil. Kemudian
catat berat beban yang diberikan
BAB II
Hasil percobaan dan prhitungan:
Dik: m=165 gram=0,165 kg
ρ=1000kg
m3
v=1,3ms
≈ 1,29ms
dbola¿6,5 cm=0,065 m
g=9,81m
s2
Dit: cd=⋯⋯⋯ ?
Jawab: Fd=12
ρ . cd . A . v2
m . g=12
ρ . cd . A . v2
0,165 kg .9,81ms2=
12
.1000kgm3 . cd . A .(1,3
ms )
2
1,61865kg . m
s2 =500kgm3 . cd .
π4
. d2 . 1,69m2
s2
1,61865kg . m
s2 =500kgm3 . cd .
3,144
. (0,065 m)2 .1,69m2
s2
1,61865kg . m
s2 =500kgm3 . cd .3,31663 ×10−3 m2 .1,69
m2
s2
1,61865kg . m
s2=2,802548125
kg . m
s2. cd
cd=0,578
BAB III
Kesimpulan:
Nilai coefficient drag dari benda (bola) yang kami amati dalam percobaan tersebut adalah
0,578. nilai tersebut hampir mendekati dengan tetapan nilai coefficient drag yang sudah ada.
Dengan tingkat kesalahan
LAMPIRAN