FLUIDA - Spada UNS

FLUIDA

FASE MATERI

• Padat: Mempertahankan bentuk dan ukuran yang tetap

• Cair: Tidak mempertahankan bentuk yang tetap (mengambil bentuk tempat yang ditempati)

• Gas: Tidak memiliki bentuk maupun volume yang tetap

• Cair dan gas mempunyai kemampuan untuk mengalir  Fluida

• Keadaan keempat: Plasma (atom-atom yang terionisasi)

Massa Jenis dan Gravitasi Khusus

• Lebih berat besi atau kayu?

• Besi lebih rapat daripada kayu

• Massa jenis: Massa per satuan volume (r=m/V)

• Gravitasi Khusus (Specific Gravity):

Perbandingan dari massa jenis zat terhadap massa jenis air pada 4 ^oC

TEKANAN PADA FLUIDA

• Tekanan: Gaya per satuan luas

• Tekanan: P=F/A

• Satuan: N/m² (Pascal: Pa); 1 Pa = 1 N/m²

• Satuan lain: Dyne/cm², Psi (lb/in²)

• Fluida memberikan tekanan ke semua arah.

Tekanan Pada Zat Cair

• Tekanan pada zat cair disebabkan oleh berat zat cair pada kedalaman h

• P=F/A = (rAhg)/A

• P= rgh

• Tekanan pada kedalaman sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama

• Persamaan diatas berlaku untuk fluida yang massa

jenisnya konstan dan tidak berubah terhadap kedalaman (Fluida tidak dapat ditekan)

• Baca contoh 10.2

Tekanan Atmosfer dan Tekanan Terukur

• Pada permukaan air laut, tekanan udara rata-

rata adalah 1,013 x 10⁵ N/m² = 101,3 kPa = 1 atm

• Satuan tekanan lain yang kadang digunakan adalah bar (1 bar= 1,00 x 10⁵ N/m² = 100 kPa)

• Alat pengukur tekanan mencatat tekanan tanpa memperhitungkan tekanan atmosfer (tekanan ini disebut tekanan terukur)

• Tekanan absolut, P = P_A + P_G

Prinsip Pascal

• Prinsip Pascal: Tekanan yang diberikan pada fluida dalam suatu tempat akan menambah tekanan keseluruhan dengan besar yang sama.

• Aplikasi: Rem hidrolik dan Lift Hidrolik

• Apabila piston masukan dan keluaran terletak pada ketinggian yang sama/relatif sama maka

P _keluar = P _masuk

Pengukuran Tekanan, Alat Ukur dan Barometer

• Alat ukur tekanan sederhana: Manometer tabung terbuka

P = P₀ + rgh

Pengukur tekanan yang lain: Aneroid

Tekanan atmosfir diukur dengan menggunakan Barometer air raksa

Pengapungan dan Prinsip Archimedes

• Prinsip Archimedes: Gaya apung yang bekerja pada benda yang dimasukkan dalam fluida

sama dengan berat fluida yang dipindahkannya.

• F_B=rgV

• Baca Contoh 10.5 dan 10.6

Gerak Fluida, Laju Aliran dan Persamaan Kontinuitas

• Dinamika Fluida (Hidrodinamika): Studi mengenai fluida dalam keadaan bergerak.

• Aliran fluida: Aliran Laminer dan Aliran Turbulen

• Laju Aliran Massa: Massa Dm dari fluida yang melewati titik tertentu per satuan waktu Dt (Dm/ Dt)

Persamaan Kontinuitas

• Persamaan kontinuitas: r₁A₁v₁ = r₂A₂v₂

• Jika fluida tersebut tidak bisa ditekan, maka persamaan menjadi:

A₁v₁ = A₂v₂

Baca contoh 10-10 dan 10-11

Persamaan Bernoulli

• Prinsip Bernoulli: Dimana kecepatan fluida

tinggi, tekanan rendah dan dimana kecepatan rendah, tekanan tinggi.

• Asumsi: Aliran tetap dan laminer, fluida tidak dapat ditekan, dan viskositas cukup kecil

• Persamaan bernoulli:

P₁ + ½ rv₁² + rgy₁ = P₂ + 1/2rv₂² + rgy₂

Prinsip Bernoulli

• Lihat dan fahami contoh 10-12

Viskositas

• Fluida riil mempunyai gesekan internal yang disebut sebagai viskositas

• Pada zat cair: Viskositas disebabkan gaya kohesi antar molekul

• Pada Gas: Viskositas muncul akibat tumbukan antar molekul.

• Koefisien viskositas ()

• F =  A v/l   = Fl/vA.

• Satuan: N.s/m² = Pa.s. pada cgs satuan dyne.s/cm²

Persamaan Poiseuille

• Laju aliran fluida dalam tabung yang bulat

bergantung pada viskositas fluida, perbedaan tekanan dan dimensi tabung.

• Persamaan Poiseuille:

Contoh 10-13

•

TUGAS KELAS

• Kerjakan soal No 3, 17, 24

• Dikumpulkan jam 11 dan dimasukkan ke Admin D3