Apa yang kalian saya lihat

54 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)
(2)
(3)

DINAMIKA FLUIDA

Persamaan Kontinuitas

2

(4)
(5)

Tempat penampungan air di sebuah rumah

mengalami kebocoran, air yang bocor itu

ditampung dengan menggunakan ember

berukuran 3 liter, setiap 5 menit ember harus

diganti karena penuh air, apabila lubang bocor

berukuran 2 mm

2

, kecepatan keluarnya air

adalah

….

a.

5 m/s

d. 3 m/s

b.

4 m/s

e. 2 m/s

(6)

Persamaan Bernoulli

PERSAMAAN BERNOULLI

Dx1

Usaha total

: W (P P )DV

2 1

Perubahan energi kinetik :

2

Perubahan energi potensial :

1 2 mgy

mgy

U  D D

D

(7)
(8)
(9)
(10)
(11)

Viskositas

Hukum Stokes

Viskositas

(kekentalan)

berasal

dari

perkataan

Viscous

(Soedojo, 1986). Suatu

bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi

cair terlebih dulu menjadi

viscous

yaitu

(12)
(13)

Jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan

ke

dalam

fluida

kental,

misalnya

kelereng

dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya

cukup

dalam,

nampak

mula-mula

kelereng

bergerak

dipercepat.

Tetapi

beberapa

saat

setelah menempuh jarak cukup jauh, nampak

kelereng bergerak dengan kecepatan konstan

(bergerak lurus beraturan).

Ini berarti bahwa di samping gaya berat dan

gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang

bekerja pada kelereng tersebut. Gaya ketiga ini

adalah gaya gesekan yang disebabkan oleh

(14)

Satuan viskositas fluida dalam sistem

cgs adalah

dyne det cm

-2

, yang biasa

disebut dengan istilah

poise

di mana

1 poise = 1

dyne det cm

-2

.

(15)

Sebuah bola padat memiliki rapat massa

ρ

b

dan berjari-jari r dijatuhkan tanpa kecepatan

awal ke dalam fluida kental memiliki rapat massa

ρ

f

, di mana

ρ

b

>

ρ

f

. Telah diketahubahwa bola

mula-mula

mendapat

percepatan

gravitasi,

namun beberapa saat setelah bergerak cukup

jauh bola akan bergerak dengan kecepatan

konstan. Kecepatan yang tetap ini disebut

kecepatan akhir

v

T

atau kecepatan terminal yaitu

(16)
(17)

Tegangan Permukaan & Kapilaritas

Dalam peristiwa sehari-hari dapat diamati

seperti

serangga dapat berjalan diatas permukaan air

jarum atau silet dapat diletakkan di atas permukaan air dengan hati-hati

kecenderungan tetes air berbentuk bola, dsb

Fenomena ini menunjukkan permukaan air

mempunyai semacam

stress tekan

atau

(18)
(19)

Secara sederhana gaya permukaan zat cair

dapat

dinyatakan

sebagai

gaya

per

satuan

panjang

= koefisien tegang muka.

Gaya ini berkurang dengan meningkatnya

temperatur dan berubah jika ada larutan-larutan

lain. Umumnya gaya per satuan panjang diukur

pada suhu 20

0

C , misalnya untuk air sebesar :

73 dyne/cm = 0, 073 N/m

(20)
(21)

Kapilaritas

Gejala kapiler

atau

kapilaritas

adalah peristiwa

naik atau turunnya zat cair di dalam pipa kapiler

disebabkan oleh interaksi molekul-molekul di

dalam zat cair (adhesi dan kohesi)

Gaya kohesi adalah tarik-menarik antara

molekul-molekul di dalam suatu zat cair.

(22)

Gejala kapiler pada meniscus cekung (air) akan naik di

dalam pipa kapiler, makin kecil lubang pipa kapiler makin

tinggi naiknya zat cair.

Pada meniskus cembung (raksa) akan turun di dalam

pipa kapiler, Makin kecil lubang pipa kapiler, maka makin

rendah penurunan zat cair.Gejala kapiler tergantung pada

kohesi dan adhesi.

Dalam kehidupan sehari-hari gejala kapilaritas sering

kita temui misalnya:

 Naiknya minyak melalui sumbu kompor.

 Penghisapan air dari tanah oleh akar tanaman menuju dau melalui pembuluh kayu pada batang.

 Air membasahi dinding kamar mandi sehingga dinding menjadi lembab.

 Penghisapan air pada lantai dengan kain pel.

(23)
(24)
(25)

HIDROLIKA

Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Pada prinsipnya mekanika fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu:

1. Hidrostatik :

yaitu mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teorI persamaan kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik.

2. Hidrodinamik :

(26)

Aplikasi sistem hidrolik pada alat-alat berat

Prinsip Hukum Pascal

(27)

Tak Mampu mampat

Fungsi

Pompa sebagai alat pemindahan fluida melalui saluran

terbuka / tertutup di dasarkan dengan adanya peningkatkan

energi mekanika fluida. Tambahan energi ini akan

meningkatkan kecepatan dan tekanan fluida.

Sistem kerja

Ada dua jenis pompa mekanisme kerja pompa

- Displacement Pump

(28)

Displacement Pump

yang termasuk tipe ini adalah

reciprocating pump, yang mempunyai mekanisme kerja : sebuah piston yang

mendorong fluida yang ada di dalam silender dengan sebuah tekanan, kemudian

mendorong fluida tersebut keluar dari silender.

Di dalam silender pompa liquida/ zat cair ditarik melalui katup pemasuk kedalam

silender dengan menarik piston, kemudian didorong keluar melalui katup pembuang pada saat langkah kembali

(29)

Tak Mampu mampat

Displacement Pump

Tipe lain dari pompa jenis ini adalah rotary pump

(30)

Tak Mampu mampat

Displacement Pump

Tipe lain dari pompa jenis ini adalah rotary pump

Di dalam pompa ini ada dua rotari gear yang arah bekerjanya saling

(31)

Tak Mampu mampat

Roto Dynamic Pump

-Pompa jenis ini mempunyai impeler yang diputar sehingga memberikan energi ke dalam fluida.

-Pada saat impeler di putar maka impeler tersebut dapat membentuk gaya-gaya yang centrifugal yang arahnya tegak lurus dengan sumbu

aksisnya (radial flow) dan mendorong

fluida ke arah aksial dengan kecepatan radial.

(32)

Impeler Roto Dynamic Pump

Radial tertutup

- Impeler ini mempunyai plat pada masing-masing sisi kipasnya - Tidak memungkinkan adanya partikel-partikel di dalam fluidanya.

Radial terbuka

- Impeler ini mempunyai satu plat pada kipasnya

- memungkinkan adanya partikel-partikel di dalam fluidanya

Propeler

(33)

Profil distribusi tekanan statik pada saaat impeler diputar

Rendah Tinggi

(34)

Centrifugal pump, kopling & motor Centrifugal pump & motor

(35)
(36)

Tak Mampu mampat

Screw pump

Perangkat ini dipergunakan untuk memindahkan fluida yang

mempunyai kekentalan

(37)
(38)
(39)
(40)

Mampu mampat

Beberapa peralatan yang biasanya digunakan

untuk memindahkan fluida compresible :

-Kipas angin

-Blower/Penghembus

-Kompresor

Sifat-sifat fisis fluida Compresible

-Densitas rendah dan mudah berubah dengan adanya

perubahan temperatur dan tekanan

-Pada tekanan tinggi akan berubah fasa dari

(41)

Mampu mampat

Blower

Sistem kerja

-Ada 2 nekanisme prinsip kerja kompresor

Centrifugal

Displacement

-Debit yang dihasilkan Besar

(42)

Centrifugal Blower

Mampu mampat

(43)

Centrifugal Blower

(44)

Displacement Blower

(45)

Displacement Blower

(46)
(47)

1. Sebuah perahu yang mengapung di air tawar

memindahkan air seberat 35,6 kN.

(a)

Berapakah berat air yang dipindahkan perahu

tersebut ketika mengapung di air laut yang

densitasnya 1,10 x 10

3

kg/m

3

?

(b)

Berapakah perbedaan volume air tawar yang

dipindahkan dengan volume air laut yang

(48)
(49)
(50)

4. Sebuah sungai selebar 20 m mengalir air sedalam 4 m. Curah

hujan rata-rata di daerah sungai tersebut yang luasnya 3000

km

2

adalah 48 cm/tahun. Bila 25 % dari air hujan menguap ke

atmosfir dan sisanya masuk ke sungai perkirakan kecepatan

rata-rata dari air sungai tersebut.

(51)

5. Sebuah bendungan berisi air sampai kedalaman 15 m.

Pada kedalaman 6 m terdapat suatu pipa horisontal

berdiameter 4 cm yang menembus dinding bendungan.

Mula-mula pipa ini disumbat sehingga air tidak keluar dari

bendungan.

a). Hitung gaya gesekan antara sumbat dan dinding pipa

(52)
(53)
(54)

6. Sebuah pesawat terbang horisontal sedemikian rupa

sehingga kecepatan udara di atas sayapya adalah 48 m/s

sedangkan kecepatan udara di bawah sayapnya adalah 40

m/s. Luas setiap permukaan sayapnya adalah 10 m

2

. Bila

rapat massa udara adalah 1,2 kg/m

3

, hitung massa pesawat

terbang tersebut.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...