Modul ke:

Fakultas

Program Studi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKAPRINSIP MOMENTUM DALAM FLUIDA

Acep Hidayat,ST,MT

10FTPD

Teknik Sipil

MOMENTUM DALAM FLUIDA

I. Definisi Momentum. Momentum suatu partikel atau benda : perkalian massa (m) dengan kecepatan

(v). Partikel-partikel aliran fluida mempunyai momentum. Oleh karena kecepatanaliran berubah baik dalam besarannya maupun arahnya, maka momentumpartikel-partikel fluida juga akan berubahMomentum adalah merupakan hasil kalimassa dan kecepatan.

P = m v

Momentum merupakan besaran vektor dengan satuan kg.m/sLaju perubahan momentum suatu benda sama dengan gaya total yang diberikan padanya.

MOMENTUM DALAM FLUIDA

HUKUM NEWTON II

II. Kekekalan Momentum, TumbukanMomentum total dari suatu sistem benda-benda yang terisolasi adalahkonstanSistem adalah merupakan sekumpulan benda yang berinteraksi satu samalainSistem terisolasi adalah suatu sistem di mana gaya yang ada hanyalah gaya-gaya di antara benda-benda pada sistem itu sendiri .Partikel zat cair mempunyai momentum, v besar dan arah berubahmenjadikan momentum berubah.

MOMENTUM DALAM FLUIDA

Dalam hukum Newton II : perubahan momentum menjadikan suatu gaya yang dinamis.

dA2

V2

dA1

V1

dM= dm.V = .V.dA.v = .V.dA

pada seluruh penampang , M = ?dM = ?A .V.dA = . ?A V.dA = .V.A

M = .Q.V

V kecepatan rata-rata penampang dan Q debit aliran dalam waktu dt.

Gaya yang bekerja pada penampang 1 dan 2 adalah :

F = .Q.( V2 - V1)

F= .Q.V2 - .Q.V1

MOMENTUM DALAM FLUIDAMaka gaya adalah laju perubahan momentum.Persamaan diatas dapat dituliskan dalam 3D sebagai berikut :F = .Q.( Vx2 - Vx1) F = .Q.( Vy2 - Vy1) F = .Q.( Vz2 - Vz1) Sehingga F = Fx+ Fy+ Fz

Hukum Newton II adalah Aksi = Reaksi Penentuan gaya yaitu persamaan momentum antara dua tampang yang ditinjau.

Rx

1 2

P2.A2

P1.A1

MOMENTUM DALAM FLUIDA

Gaya akibat perubahan arah.Misal pada belokan pipa yaitu menimbulkan gaya yang disebabkan oleh gaya tekanan dinamis dan statis.

Contoh kasus :Belokan pipa pada pipa pesat PLTA tinjau belokan pipa dengan perubahan penampang dan membentuk sudut terhadap sumbu-X.

Persamaan Momentum arah-X.Rx = P1.A1 P2.A2.cos .Q.(V2 cos V1 )

Persamaan Momentum arah-Y.Ry = w + P2.A2.sin + .Q.V2 sin.Resultan gaya R= Rx + RyArah = tg = Ry/Rx atau = arc tg(Ry/Rx)

Terima KasihProgram Studi Teknik Sipil