Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat car, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya batu dan benda-benda keras atau seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir. Susu, minyak pelumas, dan air merupakan contoh zat cair. dan Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di dalamnya. Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut mengapung di atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi di dalam tubuh manusia setiap saat meskipun sering tidak disadari.
Fluida ini dapat kita bagi menjadi dua
bagian yakni:
1. Fluida Statis
2. Fluida Dinamis2. FLUIDA DINAMIS
Pengertian Fluida Dinamis
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair,
gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap
steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan
(tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak
mengalami putaran-putaran).
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali hal yang berkaitan dengan fluida dinamis ini.
Besaran-besaran dalam fluida dinamis
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu,
atau:
Dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
V = laju aliran fluida
(m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran
Keterangan:
Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m3)
t = selang
waktu (s)
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 :
Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada
hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan
bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi
potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik
sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :
Keterangan:
p = tekanan air (Pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi
h = ketinggian air
Penerapan dalam teknologi
Pesawat Terbang
Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi
pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum bernoulli yang membuat laju
aliran udara tepat di bawah sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka
mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil daripada tekanan pesawat di
bawah.
Akibatnya terjadi gaya angkat pesawat dari hasil selisih antara tekanan di atas dan di bawah di kali dengan luas efektif pesawat.
Keterangan:
ρ = massa
jenis udara (kg/m3)
va= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)
vb= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)
F = Gaya angkat pesawat (N)
Penyemprot Parfum dan Obat Nyamuk
Prinsip kerja yang dilakukan dengan menghasilkan laju yang lebih besar pada ujung atas selang botol sehingga membuat tekanan di atas lebih kecil daripada tekanan di bawah. Akibatnya cairan dalam wadah tersebut terdesak ke atas selang dan lama kelamaan akan menyembur keluar.
Soal dan pembahasan : Fluida Dinamis
Rumus Minimal
Debit
Q = V/t
Q = Av
Keterangan :
Q = debit (m3/s)
V = volume (m3)
t = waktu (s)
A = luas penampang (m2)
v = kecepatan aliran (m/s)
1 liter = 1 dm3 = 10−3 m3
Persamaan Kontinuitas
Q1 = Q2
A1v1 = A2v2
Persamaan Bernoulli
P + 1/2 ρv2 + ρgh = Konstant
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
Keterangan :
P = tekanan (Pascal = Pa = N/m2)
ρ = massa jenis cairan (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Tangki Bocor Mendatar
v = √(2gh)
X = 2√(hH)
t = √(2H/g)
Keterangan :
v = kecepatan keluar cairan dari lubang
X = jarak mendatar jatuhnya cairan
h = jarak permukaan cairan ke lubang bocor
H = jarak tempat jatuh cairan (tanah) ke lubang bocor
t = waktu yang diperlukan cairan menyentuh tanah
Baca Juga: Pengertian Fluida Statis
Contoh Soal Fluida Statis dan Dinamis : Soal tentang Fluida Statis dan Dinamis
Untuk Materi ini bisa di download di Download Materi Fluida Dinamis
Tidak ada komentar:
Posting Komentar