mekanika fluida

Free Powerpoint Templates


Rabaiah Nur Aini 41611120065

http://www.powerpointstyles.com/



Pengertian? Jenis –

jenisnya? Contoh?



MEKANIKA FLUIDA

Tekanan Dalam Fluida

Gaya Apung & Prinsip

Archimedes

Tegangan Permukaan & Kapilaritas

Fluida Bergerak & Persamaan

BernoulliAliran Viskositas

Dalam fisika, fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Dalam kehidupan sehari – hari kita dapat menemukan fluida, yaitu air dan udara.



Tekanan didefinisikan sebagai gaya normal per satuan luas permukaan. Dalam

fluida, tekanan dibagi menjadi dua, yaitu tekanan fluida statis dan fluida dinamis.

Dalam fluida statis, tekanan disebut dengan tekanan hidrostatis. Unsur – unsur

yang mempengaruhi tekanan hidrostatis ( N / m2 ) adalah, massa jenis zat cair /

kerapatan (kg / m3), gravitasi ( m/s2),dan kedalaman (m), dengan persamaan

sebagai berikut:

Konsep yang dipakai dalam fluida statis adalah, hukum pascal dan dan hukum III

Newton. Hukum pascal yang menyatakan bahwa tekanan menekan ke segala

arah yang merupakan aplikasi dari fluida dalam keadaan statis. Sedangkan hukum

III Newton dipakai pada aplikasi fluida berupa zat cair dalam suatu wadah yang

yang memberikan tekanan pada wadah, dan sebaliknya, sehingga terjadi gaya

dengan arah yang berlawanan.



Gambar berikut sebuah teko berisi sirup sedalam 15 cm. Tentukan tekanan

hidrostatis di dasar teko, anggap massa jenis sirup sama dengan massa

jenis air yaitu 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2

Diket: h: 15 cm = 0,15 m

ρ: 1000 kg/m3

g: 10 m/s2

Dit Ph: ...... ?

Jawab:

Tekanan hidrostatis:

P h= ρ x g x h

Ph = 1000 x 10 x 0,15 = 1500 N / m2



Gaya apung adalah gaya total yang diberikan fluida pada benda.

Hukum Archimedes,Benda yang dimasukkan ke dalam cairan, akan mendapatkan gaya ke atas sebesar berat berat cairan yang dipindahkan benda itu.



Gaya apung (Hukum Archimedes)Gaya apung adalah selisih antara berat benda di udara dengan berat benda dalam zat cair.Fa = Mf x gFa = ρf x Vb x g

Keterangan:Fa: gaya apungMf: massa zat cair yang dipindahkan oleh bendag: gravitasi bumiρf: massa jenis zat cairVbf: volume benda yang tercelup dalam zat cair

Mengapung, tenggelam, dan melayangSyarat benda mengapung: ρb < ρf Syarat benda melayang: ρb = ρf

Syarat benda tenggelam: ρb > ρf



A. HidrometerHidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat cair. Agar tabung kaca terapung tegak di dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hidrometer lebih basar.

B. Kapal Selamkapal selam memiliki sebuah bagian pemberat. Bagian pemberat ini dapat diisi dengan air. Ketika kapal akan menyelam, pemberat ini diisi dengan air sehingga gaya ke atas yang bekerja pada kapal lebih kecil dari pada berat kapal, sehingga kapal tenggelam. Untuk muncul kembali kepermukaan, air dalam pemberat dikosongkan.

C. Galang KapalGalang kapal adalah tempat untuk memperbaiki kapal terutama bagian bawahnya. Ketika galangan berisi penuh dengan air, kapal laut bisa masuk ke dalamnya. Ketika kapal sudah berada di galangan, air di dalam galang bisa dikeluarkan sehingga galang kapal naik, dan kapal bisa diperbaiki.



D. Balon UdaraKetika balon udara diisi gas yang massa jenisnyalebih kecil dari massa jenis udara, berat udara yang dipindahkan sama dengan gaya ke atas pada balon (hukum Archimedes).

E. Jembatan PontonJembatan pontoon adalah kumpulan drum-drum kosong yang dibuat sebagai jembatan. Drum-drum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya.



Sebuah benda melayang dalam air. Jika massa jenis air adalah 1 gr/cm3 dan volume benda 1.400 cm3, berapakah massa benda tersebut? ( g = 9,8 m/s2)

Diket : ρ air = 1 gr/cm3 Vb = 1.400 cm3 g = 9,8 m/s2

Dit : mb = ……?Jawab :Syarat benda melayang adalah :

Wb = Famb x g = ρ f x g x Vfmb = ρ f x Vf

Karena melayang, maka Vf = V0 sehingga :mb = ρ f x Vf= 1 x 1.400= 1.400Jadi, massa benda tersebut adalah 1.400 gram



Tegangan permukaan adalah fenomena yang terjadi pada zat cair (fluida) yang berada dalam

keadaan diam (statis). Didefinisikan sebagai

kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, sehingga

permukaannya ditutupi oleh suatu lapisan elastis.

Tegangan terjadi karena adanya gaya kohesi yaitu gaya tarik-menarik antara partikel sejenis.kita dapat memisalkannya A mewakili partikel di

dalam zat cair sedangkan B mewakili partikel di permukaan zat cair.partikel A di tarik oleh gaya yang sama besar ke segala arah oleh partikel-partikel yang ada di dekatnya.sebagai hasilnya resultannya adalah sama dengan nol. Sedangkan partikel B di tarik oleh partikel-partikelyang ada disamping

dan dibawahnya dengan gaya yang sama besar.sehingga resultannya adalah berarah ke bawah.resultan ini menyebabkan lapisan atas seakan tertutup selaput elastis inilah yang disebut dengan tegangan permukaan.

Interaksi molekul



Kapilaritas adalah gejala zat cair melalui celah - celah sempit atau pipa rambut. Celah -celah sempit atau pipa rambut ini sering disebut pipa kapiler. Gejala kapilaritas disebabkan adanya gaya adhesi atau kohesi antara zat cair dengan dinding celah itu. Kapilaritas merupakan peristiwa naik atau turunnya zat cair pada bahan yang terdiri atas beberapa pembuluh halus akibat gaya adhesi atau kohesi

Kohesi: Gaya tarik menarik antar partikel sejenis.

Contoh: Tidak bercampurnya air dengan minyak, tidak

melekatnya air raksa pada dinding pipa kapiler, air pada

daun talas.

Adhesi: Gaya tarik menarik antar partikel tidak sejenis.Contoh: Bercampurnya air

dengan kopi/teh, melekatnya air pada dinding pipa kapiler, melekatnya tinta pada kertas.



Sebuah pipa kapiler dengan jari-jari 0,7 m berada dalam bejana dengan diisi cairan yang massa jenisnya 2 g/cm³.kemiringan sudut yang terbentuk adalah

37. Permukaan cairan itu bertegangan 0,1 N/m dengan gaya garavitasi 9,8 m/s². Berapakah kenaikan zat air di dalam pipa kapiler?

Diket : r = 0,7 m = 2 gr/cm³ = 2000 kg/m³ Cos 37 = 0,8 Y= 0,1 N g = 9,8 m/s²ditanya : h

jawab : 2Y cos 37/ x g x r = 2 . 0,1 . 0,8/ 2000. 9,8 0,7 = 0.00011 m = 0,0011 m



FLUIDA BERGERAK HUKUM BERNOULLI

Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain

pada jalur aliran yang sama.

Aliran Tak-termampatkanAliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi.

Aliran TermampatkanAliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll.



Fluida mengalir pada pipa dari ujung 1 ke ujung 2Kecepatan pada ujung 1 = v1 , ujung 2 = v2

Ujung 1 berada pada ketinggian h1 , ujung 2 = h2

Tekanan pada ujung 1 = P1 , ujung 2 = P2.

Jadi jumlah dari tekanan, energi kinetik persatuan volume, dan energi potensial persatuan volume mempunyai nilai yang sama pada setiap titik

sepanjang suatu garis arusP1 : tekanan pada ujung 1, satuannya PaP2 : tekanan pada ujung 2, satuannya Pav1 : kecepatan fluida pada ujung 1, satuannya m/sv2 : kecepatan fluida pada ujung 2, satuannya m/sh1 : tinggi ujung 1, satuannya mh2 : tinggi ujung 2, satuannya m



Pipa untuk menyalurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah 4 : 1. Posisi pipa besar adalah 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan, Selisih tekanan pada kedua pipa (ρair = 1000 kg/m3)

Selisih tekanan pada kedua pipa Dari Persamaan Bernoulli :P1 + 1/2 ρv1

2 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2

P1 − P2 = 1/2 ρ(v22 − v1

2) + ρg(h2 − h1)P1 − P2 = 1/2(1000)(402 − 102) + (1000)(10)(1 − 5) P1 − P2 = (500)(1500) − 40000 = 750000 − 40000P1 − P2 = 710000 Pa = 7,1 x 105 Pa



Viskositas adalah (kekentalan) fluida yang menya-takan gesekan dalam fluida. Pada gambarg aris alir dianggap sejajar dengan dinding pipa.

Akibat adanya kekentalan zat cair dapam pipa, maka besarnya kecepatan gerak partikel pada penampang melintang tidaklah sama. Hal ini disebabkan adanya gesekan antar molekul pada cairan kental. Pada

titik pusat pipa kecepatannya maksimum.

Berdasarkan sifat alirannya :

• Fluida bersifat Turbulen, dimana alirannya mengalami pergolakan (berputar-putar).

• Fluida bersifat Laminar (stream line), dimana alirannya memiliki lintasan lapisan batas yang panjang, sehingga dikatakan juga aliran berlapis-lapis.


mekanika fluida

Documents