Fluida
Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida
dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.
TEKANAN HIDROSTATIS
Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah
tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar tempatnya.
PARADOKS HIDROSTATIS
Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak
tergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair dalam bejana, tetapi
tergantung pada luas dasar bejana ( A ), tinggi ( h ) dan massa
jenis zat cair ( r )
dalam bejana.
dalam bejana.
Ph = r g h
Pt = Po + Ph F = P h A = r g V |
r = massa jenis zat cair
h = tinggi zat cair dari permukaan g = percepatan gravitasi Pt = tekanan total Po = tekanan udara luar |
|
HUKUM PASCAL
Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan diteruskan
ke semua arah sama.
P1 = P2 ® F1/A1 = F2/A2
HUKUM ARCHIMEDES
Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan
berat sebesar berat zat cair yang dipindahkan.
Tiga keadaan benda di dalam zat cair:
a. tenggelam: W>Fa Þ rb > rz
b. melayang: W = Fa Þ rb = rz c. terapung: W=Fa Þ rb.V=rz.V' ; rb<rz |
|
W = berat benda
Fa = gaya ke atas = rz . V' . g
rb = massa jenis benda
rz = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang berada dalam fluida
Fa = gaya ke atas = rz . V' . g
rb = massa jenis benda
rz = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang berada dalam fluida
Akibat adanya gaya ke atas ( Fa ), berat benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang
menjadi:
Wz = W - Fa
Wz = berat benda di dalam zat cair
TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan ( g) adalah besar gaya ( F ) yang dialami pada permukaan zat cair
persatuan panjang(l)
g = F / 2l
KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat cair (
y ) dalam tabung kapiler yang dimasukkan sebagian ke dalam zat cair karena
pengarah adhesi dan kohesi.
|
|
y = 2 g cos q / r g r
y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa (m)
g = tegangan permukaan (N/m)
q = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3)
g = percepatan gravitas (m / det2)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa (m)
g = tegangan permukaan (N/m)
q = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3)
g = percepatan gravitas (m / det2)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
Sifat Fluida Ideal:
- tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan)
- dapat berpindah tanpa mengalami gesekan
- mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel)
- kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama
- dapat berpindah tanpa mengalami gesekan
- mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel)
- kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama
HUKUM BERNOULLI
Hukum ini diterapkan pada zat cair yang mengalir
dengan kecepatan berbeda dalam suatu pipa.
P + r g Y + 1/2 r v2 = c
P = tekanan
1/2 r v2 = Energi kinetik r g y = Energi potensial |
]® tiap satuan
waktu |
|
CEPAT ALIRAN (DEBIT AIR)
Cepat aliran (Q) adalah volume fluida yang dipindahkan
tiap satuan waktu.
Q = A . v
A1 . v1 = A2 . v2
v = kecepatan fluida (m/det)
A = luas penampang yang dilalui fluida
A = luas penampang yang dilalui fluida
Untuk zat cair yang mengalir melalui sebuah lubang
pada tangki, maka besar kecepatannya selalu dapat diturunkan dari Hukum
Bernoulli, yaitu:
v = Ö(2gh)
|
h = kedalaman lubang dari permukaan zat cair
|
Contoh:
1. Sebuah kolam air berdinding bujursangkar dengan
panjang 15 m, tingginya 7,5m.Tentukanlah tekanan air 4,5 m di bawah permukaan
air!
Jawab:
P = r . g . h = 103 . 10 . 4,5
P = 4,5.104 N/m2
P = 4,5.104 N/m2
2. Air mengalir sepanjang pipa horisontal, penampang tidak
sama besar. Pada tempat dengan kecepatan air 35 cm/det tekanannya adalah 1
cmHg. Tentukanlah tekanan pada bagian pipa dimana kecepatan aliran airnya 65
cm/det.(g = 980 cm/det2) !
Jawab:
P1 = 1 cmHg = 1.13,6.980 dyne/cm2
P1 = 13328 dyne/cm2
P1 = 13328 dyne/cm2
v1 = 35 cm/det; v2 = 65 cm/det
Tidak ada komentar:
Posting Komentar