Fluida statis dan dinamis fluida

Nama anggota:



Fadhil abdurrafi azhar



Berlianto kusuma dewa



Aldi kana mardiyan



Firnando putra alamsyah



Setiawan agil



Fadli budi pamungkas

Kelas: XI mipa 6

FLUIDA

Fluida adalah zat alir atau zat dalam keadaan bisa

mengalir dan memberikan sedikit hambatan

terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Ada

dua macam fluida yaitu

cairan

dan

gas

. Salah satu

ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara

Fluida terbagi atas dua jenis, yakni fluida

statis (hidrostatika) dan fluida dinamis

(hidrodinamika):

-

_{Fluida Statis adalah zat yang dapat mengalir}

yang ada dalam keadaan diam.

Zat termasuk adalah zat cair dan zat gas.

-

_{Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat}

Sifat – Sifat Fluida



Tidak dapat melawan secara tetap stress

geser



Mempunyai kompresibilitas

Fluida Statis adalah zat yang dapat

mengalir yang ada dalam keadaan diam.

Zat termasuk adalah zat cair dan zat gas.

Massa jenis

Masih ingatkah anda definisi massa jenis (ρ),

yaitu massa (m) sampel suatu benda dibagi

dengan volumnya (v);

Tekanan

Gaya normal(tegak lurus) yang bekerja pada

suatu bidang dibagi dengan luas bidang

tersebut.

Rumus :

P = Tekanan (atm, cmHg, Pa, torr, N/m, bar)

F

= Gaya (N)

A = Luas (m2)

P =

F/A

Besarnya gaya tekan zat cair dalam

keadaan diam yang dialami oleh alas

bejana tiap satuan luas

Tekanan

Hidrostatik

P

_{h =}

ρ x g x

h

P

_{h =}

s x

h

Keterangan:

p

_h

: Tekanan hidrostatis (N/m² atau

dn/cm²)

h: jarak ke permukaan zat cair (m atau

cm)

s: berat jenis zat cair (N/m³ atau

dn/cm³)

ρ: massa jenis zat cair (kg/m³ atau

g/cm³)

Hukum Pascal

Tekanan yang diberikan

pada zat cair dalam ruang

tertutup akan diteruskan

sama besar ke segala

arah.

 

Jika yang diketahui adalah

besar diameternya, maka:

 

Keterangan:

F

₁

: Gaya tekan pada pengisap 1

F

₂

: Gaya tekan pada pengisap 2

A

₁

: Luas penampang pada

pengisap 1

Hukum Archimedes

Berat benda yang yang dicelupkan sama

dengan volume benda yang bertambah.

Rumus :

ρ

= Massa jenis (kg/m3)

g

= Gravitasi (m/s2)

V = Volume

Aplikasi Hukum Archimedes Pada

Kehidupan Sehari-Hari



Hidrometer



Kapal Selam



Kapal Laut



Balon Udara

Kapilaritas

Gejala zat cair melalui

celah-celah sempit atau pipa rambut.

y

 

air

y

 

Kenaikan / Penurunan Zat Cair

Dalam Pipa Kapiler

Rumus :

h = kenaikan/penurunan permukaan zat cair dalam pipa

γ = tegangan permukaan

θ = sudut kontak

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

r = jari-jari pipa kapiler

h = 2

ϒ

cos

ϴ

ρ

g r

h = 2

ϒ

cos

ϴ

Tegangan Permukaan

Gaya yang diakibatkan oleh suatu benda yang

bekerja pada permukaan zat cair sepanjang

permukaan yang menyentuh benda itu

Rumus :

Satuan tegangan permukaan =

Newton / meter = J/m2

F = gaya tegangan permukaan

ϒ

=

tegangan permukaan

d = panjang permukaan

Viskositas

Pengukuran dari ketahanan fluida yang

diubah baik dengan tekanan maupun

tegangan.

Rumus :

Ff =

6.π.η.r

Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas)

yang bergerak.

ALIRAN FLUIDA PADA PIPA

PIPA BERLUAS PE-NAMPANG BESAR (A₁) DENGAN LAJU ALIRAN FLUIDA (v1)

PIPA BERLUAS PE-NAMPANG KECIL (A₂) DENGAN LAJU ALIRAN FLUIDA (v₂)

A

1

v

1

A

2

v

2

v

1

A

1

Untuk fluida ideal

:Massa fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa

sama dengan

massa

fluida yang keluar ari ujung lain :

2

Karena

:

= massa jenis

fluida

_{= selang waktu alir}

fluida

Maka

didapat :

Persamaan

KONTINUITAS

Dari persamaan kontinuitas dapai

disimpulkan :

Kelajuan fluida

yang tak termampatkan

berbanding terbalik

dengan

luas

Luas penampang

pipa dimana fluida mengalir

Perkalian antara luas penampang pipa (A) dengan laju aliran fluida (v) sama

dengan debit (Q) yang juga menyatakan besar volume fluida yang mengalir

persatuan waktu :

t

V

Q





_

_Av

Dengan satuan :

AZAS BERNOULLI

Pada pipa horizontal :

pada bagian yang

kelajuannya paling besar

tekanannya paling kecil

dan pada bagian yang

kelajuannya paling kecil

tekanannya paling besar

Persamaan Bernouli

PADA PIPA BERPENAMPANG

A

₁

PADA PIPA BERPENAMPANG

A

₂

Besar usaha untuk memindahkan fluida sejauh x_{1 :}

Besar usaha untuk memindahkan fluida sejauh x₂ :

Sehingga

:

W

1



P

1

V

volume fluida

volume fluida Sehingga

:

W

2





P

2

V

Jadi usaha total yang dilakukan fluida dari ujung kiri ke ujung kanan adalah :



P

V



didapat :

Perubahan energi mekanik saat fluida bergerak dari ujung kiri ke ujung kanan adalah :





Karena Usaha merupakan perubahan

energi :

W





E

M

UNTUK FLUIDA TAK MENGALIR

UNTUK FLUIDA YANG MENGALIR PADA PIPA HORIZONTAL

MENENTUKAN KECEPATAN ALIR PADA DINDING TABUNG

(TEOREMA TORRICELLI)

v

₂

Tekanan pada permukaan fluida dan pada lubang di bawah

adalah sama :

karena berada pada titik

acuan

VENTURIMETER

Alat untuk mengukur kelajuan zat cair

VENTURIMETER TANPA MANOMETER

Fluida yang diukur tidak memiliki perbedaan

ketinggian :





Berdasarkan persamaan

kontinuitas : ₂ 1

Perbedaan tinggi zat cair pada tabung vertikal : h

Maka

:



Maka kelajuan fluida pada bagian pipa berpenampang A

₁

adalah

:

Sehingga debit fluida pada pipa senturi tanpa manometer adalah :

VENTURIMETERDENGAN MANOMETER

Perbedaan

tekanan :

P

1



P

2





P

dapat diukur dengan

manometer

Dengan mensubtitusikan persamaan di atas ke persamaan :



didapat :





= Massa jenis fluida dlm venturi

TABUNG PITOT

Untuk mengukur kelajuan gas

Aliran gas

a

b

h

Air raksa

v

Kelajuan gas di a = v_a = v Tekanan di kiri kaki

manometer = tekanan aliran gas (P_a)

Lubang kanan manometer tegak lurus terhadap aliran gas,

sehingga laju gas di b = v_b = 0

Tekanan di kaki kanan manometer = tekanan di b, sedangkan a dan b sama tinggi, sehingga :

2

Beda tekanan di a dan b = tekanan hidrostatis air raksa setinggi h =

gh

Sehingga :

gh

v = kelajuan gas

'



= massa jenis raksa dlm manometer



_{= massa jenis gas}

V

₂

Menurut azas Bernoulli :

v

₂

>v

₁

P

₂

<P

₁

Dengan persamaan :

2

Dengan ketinggian kedua permukaan sayap sama tinggi :

2

Gaya angkat Pesawat

F₁-F₂ = gaya angkat pesawat



_{= massa jenis}

Syarat pesawat bisa

mengudara :

_{-Gaya angkat pesawat > berat pesawat}

-

_{Laju pesawat harus semakin besar untuk}

memeperbesar gaya angkat pesawat

-

_{Ukuran pesawat harus besar}

sehingga