BAHAN AJAR FISIKA FLUIDA DINAMIS OLEH Burhani S

BAHAN AJAR FISIKA FLUIDA DINAMIS OLEH Burhani, S. Pd SMA Titian Teras Jambi

FLUIDA DINAMIS ¨ SIFAT UMUM GAS IDEAL n Aliran fluida dapat merupakan aliran tunak (STEADY ) dan tak tunak (non STEADY) n Aliran fluida dapat termanpatkan (compressibel) dan tak termanfatkan ( non compresibel ) n Aliran fluida dapat berupa aliran kental (viscous) dan tak kental (non vicous) n GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2 ¨ Aliran garis arus (streamline) ¨ Aliran turbulen

Hukum Kekekalan Massa n Hukum konservasi massa ¨ “Massa tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Massa dapat berubah wujud dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain” Berlaku untuk sistem fluida statis dan dinamis n Dibutuhkan pemahaman tentang sistem, lingkungan, dan kondisi batas n

HUKUM KEKEKALAN ENERGI n n Energi bersifat kekal, namun dapat berubah wujud Tingkat energi yang dikandung oleh suatu benda bersifat relatif terhadap tingkat kandungan energi tertentu Persamaan energi aliran: pada fluida mengalir Pada kondisi ideal, tidak ada energi yang hilang, energi yang masuk, dan kerja yang dilakukan sistem Persamaan Bernoulli

Persamaan kontinuitas n Debit fluida : Q = A. v secara umum persamaan kontinuitas : A 1 v 1 = A 2 v 2

Bentuk Aliran Fluida Dalam hal u 1 dan/atau u 2 tidak uniform, maka harus digunakan u 1, rata-rata dan u 2, rata-rata

Persamaan Bernoulli ¨ Terdiri dari : Energi tekanan n Energi potensial dan energi kenetik n Rugi-rugi energi karena gesekan (friction loss Maka persamaan bernoulli: P + ρgh + ½ρv 2 = konstan n

Contoh soal 1. Air keluar dari ujung pipa dengan diameter 0, 8 cm tentukan debit air jikakecepatan air pada suatu titik didalam pipa 6 cm/s. Diket : d = 0, 8 cm r = 0, 4 cm V= 6 cm Dit : Q = …………… jawab : Q = A. v = Πr 2 v = Π (0, 4)2 6 = Π 0, 16. 6 = 0, 96Π m 3/s

2. A 1 Diket : d 1 = 4 cm, d 2 = 2 cm P = 10 N/m 2 g = 10 m/s 2 ρ = 1000 kg/m 3+ A 2 Sebush pipa diletakkan mendatar diameter A 1 = 4 cm dan A 2 = 2 cm, air mengalir dari pipa besar ke pipa kecil dengan kecepatan 3 m/s dan tekanannya 10 N/m 2 jika massa jenis air 1000 kg/m 3 g = 10 m/s 2 tentukan tekanan air pada pipa kecil jawab : A 1. v 1 = A 2. v 2 ΠR 2 3 = ΠR 2 V 2 v 2 = (2 x 10 -2)2. 3 (10 -2)2 V 2 = 12 m/s Dit : P =……. P 1 ½ρv 12 = P 2 ½ρv 22 P 1 = 3, 25 x 104 Pa

Soal Latihan 1. Sebuah pipa panjangnya memiliki penampang berbeda pada empat, dan 50 cm 2 dan kecepatan bagian keempat adalah 4, 8 m/s tentukanlah: a. debit air melalui bagian empat b. luas penampang pada bagian empat c. Laju air pada bagian dua dan tiga 2. Sebuah air volumenya I m diisi air dari aliran kran yang mempunyai 10 cm dengan kecepatan aliranluas penampang 2 m/s tentukan waktu yang diperlukan untuk mengisi bak tersebut 3. Air mengalir dalam pipa, luas penampang kecil 6 cm g =10 m/s, ρ = 1000 kg/m 3 tuntukan air( debit) yang mengalir melalui pipa