Nama : Herdinata Sembiring Nim : 210404003
Mata Kuliah : Mekanika Fluida
Dosen Pengampu : Nurul Ika Putri Dalimunthe, S.T, MPSDA
TUGAS 1
1. Apa yang dimaksud dengan fluida serta jenis dan contoh nya Jawaban :
Mekanika fluida adalah suatu ilmu yang mepelajari prilaku fluida baik dalam kedaan diam (dynamic) serta akibat interaksi dengan media batasnya (zat padat atau fluida dengan yang lain).
Fluida memiliki 2 jenis yaitu : - Zat Cair
Terdiri atas molekul-molekul tetap dan rapat dengan gaya kohesif yang relatif kuat, sehingga cenderung mempertahankan volumenya dan akan membentuk per ukaan bebas yang rata dalam medan gravitasi. Contohnya air dan minyak
- Gas
Terdiri dari molekul-molekul yang tidak rapat dengan gaya kohesif yang cukup kecil (dapat diabaikan).
Sehingga volume gas dapat memuai dengan bebas dan terus berubah.
2. Rangkum mengenai sejarah mekanika fluida Jawaban :
Manusia telah memanfaatkan konsep-konsep dasar mekanika fluida sejak zaman prasejarah. Konsep- konsep ini mulai digunakan ketika manusia mulai mengadakan perburuan. Alat-alat berburu yang memanfaatkan konsep aliran fluida antara lain pelontar batu, lembing, dan panah. Pada
beberapa kebudayaan prasejarah seperti di Mesir dan Mesopotamia, mekanika fluida digunakan untuk irigasi pertanian serta penggunaan dayung untuk pelayaran perahu. Sebagai contoh perahu layar yang sudah dilengkapi dengan dayung dan system pengairan untuk pertanian sudah dikenal pada masa itu.
Pada abad ketiga sebelum Masehi, Archimedes dan Hero dari Iskandariah, memperkenalkan hukum jajaran genjang untuk penjumlahan vektor. Selanjutnya Archimedes (285-212 SM) merumuskan hukum apung dan menerapkannya pada benda-benda terapung atau melayang, dan juga memperkenalkan bentuk kalkulus differensial sebagai bagian dari analisisnya. Ukuran dan bentuk dari benda yang
dimanfaatkan untuk keperluan manusia pada masa ini berkaitan dengan mekanika fluida. Ilmu mekanika fluida mulai dikonsepkan secara ilmiah beberapa abad sebelum masehi. Cendekiawan yang merintis konsep mekanika fluida ialah Aristoteles.
Munculnya ilmu hidrolika karena mengikuti penemuan berbagai hukum dan lahirnya sejumlah kasus yang punya hubungan dengan keseimbangan & gerakan fluida. Yang pertama mempelajari hidrolika adalah LEONARDO DA VINCI (pertengahan abad XV) dengan karya tulisnya : ON THE FLOW OF WATER AND RIVER STRUCTURES. Setelah itu ia melakukan observasi dan memperoleh pengalaman membangun instalasi hidrolika di MILAN ( ITALIA ) dan juga di FLORENCE dsb. Berikutnya muncul GALILEO dengan studi sistematik mengenai dasardasar hidrostatika. Pada 1643 seorang murid GALILEO bernama TORRICELLI memperkenalkan hukum tentang
aliran-bebas zat cair melewati lobang (celah). Pada 1650 diperkenalkan hukum distribusi tekanan dalam zat cair yang dikenal dengan hukum PASCAL. Hukum tentang gesekan dalam fluida yang mengalir, yang
sangat terkenal sampai saat ini dirumuskan oleh ISAAC NEWTON. Selain itu ia juga dikenal sebagai penemu teori viskositas, dan pula dasar teori mengenai similaritas hidrodinamik.
3. Jelaskan apa itu Hukum Newton II beserta rumusnya Jawaban :
Gaya yang bekerja pada sebuah benda menyebabkan benda tersebut bergerak dipercepat atau diperlambat. Hukum II Newton mempelajari hubungan antara gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan percepatan yang ditimbulkan oleh gaya tersebut.
Semua gerak yang ada di alam dapat dijelaskan oleh Hukum Newton II, yang menyatakan bahwa “Laju perubahan momentum (massa M x kecepatan V) adalah berbanding langsung dengan gaya yang bekerja dan arah yang sama dengan gaya tersebut”
Rumus Hukum Newton II :
Apabila M adalah konstan, maka gaya akan sebanding dengan perkalian antara massa dan laju perubahan kecepatan (V), yaitu percepatan (a), atau:
4. Apa yang dimaksud dengan satuan MKS dan SI. Bagaimana cara mengkonversikannya, sertakan dengan contoh
Jawaban :
Sistem MKS, singkatannya dari Meter-Kilogram-Second, adalah salah satu
sistem satuan internasional yang digunakan secara luas dalam ilmu pengetahuan dan teknik, terutama dalam fisika. Sistem ini memiliki tiga unit dasar yang digunakan untuk mengukur tiga besaran dasar, yaitu panjang, massa, dan waktu. Meter (m): Satuan untuk panjang atau jarak.
Sistem Internasional (SI system) banyak dipergunakan diberbagai negara di dunia. Dalam system ini Gaya (F) dinyatakan dalam Newton (N), massa dalam kilogram (kg), meter (m) sebagai satuan Panjang dan detik (det) sebagai satuan waktu.
Dengan satuan tersebut maka hukum Newton II untuk pergerakan dapat ditulis dengan tepat yakni:
Gaya yang bekerja pada sebuah benda yang diakibatkan oleh gravitasi disebut gaya gravitasi. Massa sebuah benda M tidak berubah menurut lokasi, gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut dihitung dengan mengalikan massa dengan percepatan gravitasi setempat g, atau ditulis dengan:
𝐹=𝑀 𝑔 atau 𝑊=𝑀 𝑔 Cara mengkonversikannya :
Contoh :
5. Apa itu kekentalan dynamic (ablosute) dan kinematic? Berikan contohnya Jawaban :
Kekentalan dinamis µ (mu) adalah ekspresi kuantitatif ketahanan fluida terhadap aliran, Sederhananya, kekentalan dinamis memberi informasi tentang gaya untuk membuat fluida mengalir pada laju tertentu.
Sedangkan kinematis v (nu) adalah rasio gaya kental fluida terhadap gaya inersia, Sederhananya kinematik memberi tahu seberapa cepat fluida bergerak ketika ada gaya tertentu.
Rumus kekentalan Dinamis :
T = µ (dc / dy) Keterangan :
• T = Tegangan geser (N/m2)
• µ = Viskositas dinamis (Ns/m2)
• dc = satuan kecepatan (m/s)
• dy = satuan jarak antara (m).
Contoh Soal :
Penyelesaian :
Rumus kekentalan Kinematik :
v = µ/ρ Keterangan
• v = viskositas kinematis satuan (m2/s)
• µ = viskositas absolut / dinamis satuan (Ns/m2)
• ᵨ = densitas satuan(kg/m3).
Contoh soal :
6. Apa itu zat cair newtonian?
Jawaban :
Zat cair Newtonian adalah zat cair yang memiliki tegangan geser (τ) sebanding dengan gradien kecepatan normal (𝑑𝑢/𝑑𝑦 ) terhadap arah aliran.
Contoh zat cair nowtonian adalah air, larutan gula, gliserin, minyak silikon, hidrokarbon ringan, udara, dan gas lainnya adalah contoh cairan Newtonian. Sebagian besar cairan pengeboran adalah cairan non- Newtonian.
