Fluida Zat yang dapat mengalir Tekanan Hidrostatika P

Fluida : Zat yang dapat mengalir Tekanan Hidrostatika (P). Po ( zat cair dan udara ) P = F/A Po h 1 P 1 h P 2 P P = ρ. g. h + Po P 1 = 1/3. ρ. g. h + Po Gas Pgas P h P 1 P = ρ. g. (h 1+h 2) + Po P 1 = ρ. g. (h 1+h 2) + Po P 2 = ρ. g. h 1 + Po h 2 P 1 P 2 P 3 P 1=P 2=P 3 = ρ. g. h + Po Po h Pgas = ρ. g. h + Po

h 2 ρ1 h 1 ρ1. h 1 = ρ2. h 2 ρ2 Hukun Pascal: Tekanan yang diberikan akan diteruskan kesegala arah sama besar P F 1 P 1 =P 2 A 1 F 1. A 2=F 2. A 1 F 2 A 2 P 2

Hukum Archimedes Benda yang dimasukkan kedalam fluida akan mendapatkan gaya angkat sebesar gaya berat fluida yang didesak benda Fa = wair Fa = mair. g Fa = a. Vair. g Vair = Vbenda Fa = a. Vbenda. g

Tenggelam, Melayang, Terapung Fa = gaya angkat air ( gaya Archimedes) W = mb. g : gaya berat balok Vb = volume balok total Vbs = volume balok sebagian Tenggelam W > Fa Fa = a. g. Vb b > a a b = massa jenis balok a = massa jenis fluida(air) Melayang W = Fa Fa = a. g. Vb b = a a Fa a b b w Terapung W = Fa Fa = a. g. Vbs b < a w b Fa w Fa

Contoh 1: Kapal layar a W = (mkapal + mmuatan) g Fa = a. g. Vbs Fa = W Dengan mengubah mmutatan volume kapal yang tenggelam ( Vbs) dapat diatur W Fa Contoh 2: Kapal selam kapal =( mkapal + mair )/Vkapal a a mair didalam kapal dapat diubah jumlahnya sehingga kapal ikut berubah Dengan mengubah kapal selam dapat tenggelam, melayang dan terapung

Tegangan Permukaan : γ =……. N/m Lapisan air sabun γ Fadhesi γ = F/ 2. L γ air L B A γ = F/ L L = 2 . R L = keliling permukaan air R= jari-jari tabung F=mg L = panjang batang AB Batang AB dapat bergerak bebas arah vertikal

Gaya Kohesi : Gaya tarik menarik antara partikel zat sejenis. Gaya Adhesi : Gaya tarik menarik antara partikel zat tak sejenis Gaya adhesi > gaya kohesi Gaya adhesi < gaya kohesi Air raksa dalam tabung kaca Air dalam tabung kaca @ @ @= sudut kontak<90 o @ Air diatas kaca @= sudut kontak >90 o @ Air raksa diatas kaca

Kapilaritas: Peristiwa naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler NB: Pipa kapiler pipa yang diameternya < 1 mm @<90 @>90 h h air Air raksa Air h= 2γ. cos@ ρ. g. r

Viskositas Fluida(zat Cair) Viskositas adalah tingkat kekentalan zat cair. Akibat zat cair memiliki sifat viskositas fluida mempunyai gaya gesekan jika ada benda bergerak didalam zat cair itu. Gaya gesekan zat cair ini disebut gaya Stokes (Fst): Fst= 6π. η. r. v V=S/t Fst r

Percobaan Stokes Percobaan mengukur viskositas zat cair( misal oli) Fst+Fa = W Sehingga rumus menjadi: Fst Fa η = 2/9. g. r 2(ρb – ρa)/v W Buktikan Fst r Fa V=S/t Sebab a=0 atau ∑F=0 W Pada bola bekerja tiga gaya : Fst= 6π. η. r. v : gaya gesekan oli Fa= ρa. g. V : gaya angkat Archimedes W=mg : gaya tarik bumi ρb = m/V dan V = volume bola V = 4/3. Π. r 3 S=h : tinggi air dalam tabung t= waktu turun bola

Fulida Ideal : Syarat fluida dikatakan ideal: 1. Tidak kompresibel 2. Tidak mengalami gesekan 3. Aliran stationer 4. Tidak turbulin V 1 A 2 V 2 A 3 V 3 A 1 Debit(Q=…. . m 3/s) : Volume fluida yang mengalir persatuan waktu Q = V / t Atau Q = A. v Persamaan Kontinuitas: Fluida ideal yang mengalir dalam suatu pipa dengan luas penampang berubah , nilai debit setiap saat sama Maka nilai : Q 1=Q 2=Q 3. Jika dilihat 2 titik yaitu titik 1 dan 2 Q 1=Q 2 A 1. v 1 = A 2. v 2

Asas Bernoulli: Usaha yang dilakukan fluida ideal sama dengan perubahan energi mekanik fluida W= Em 2 - Em 1 P 1 p 2 V 2 h 2 V 1 h 1 Maka rumus diatas dapat dikembangkan menjadi: P 1+ ½. ρ. V 12 + ρ. g. h 1 = P 2 + ½. ρ. V 22 + ρ. g. h 2

Contoh 4: Tabung Venturimeter V 1=kelajuan aliran… m/s g=percepatan gravitasi …m/s 2 h=selisih ketinggian air …m A 1=luas penampang pipa 1. . m 2 A 2=luas penampang pipa 2. . m 2 Contoh 5: Tabung Venturimeter dengan Manometer V 1=kelajuan aliran… m/s g=percepatan gravitasi …m/s 2 h=selisih ketinggian air …m A 1=luas penampang pipa 1. . m 2 A 2=luas penampang pipa 2. . m 2 ρ1=massa jenis cairan dalam manometer kg/m 3 ρ=massa jenis cairan dalam venturimeter kg/m 3 Contoh 6: Tabung Pitot V 1=kelajuan aliran gas m/s g=percepatan gravitasi …m/s 2 h=selisih ketinggian air …m ρ1=massa jenis cairan dalam manometer kg/m 3 ρ=massa jenis gas dalam tabung pitot. . kg/m 3

Contoh 1: Kasus asas Bernoulli: Lihat 2 titik Yaitu titik(1) dan (2) V 1=V 2=0 h 1=0 dan h 2=h P 1=P dan P 2=Po Po Titik(2) h Titik(1) P 1+ ½. ρ. v 12 + ρ. g. h 1 = P 2 + ½. ρ. v 22 + ρ. g. h 2 P+0+0 = Po+0+ ρ. g. h P = ρ. g. h+Po P Contoh 2: Kasus asas Bernoulli: Titik(1) h v Ttk(2) y X Lihat titik (1) dan (2) Air keluar dari lobang berada sejauh h dari permukaan. Kecepatan turunnya permukaan air sangat kecil ~0 Maka kecepatan air keluar V v = 2. g. h X = v. t t = 2. Y/g

Gaya Angkat Pesawat Terbang P 1+ ½. ρ. v 12 + ρ. g. h 1 = P 2 + ½. ρ. v 22 + ρ. g. h 2 Penampang lintang sayap pesawat V 1 P 1 V 2 Titik(1) dibawah sayap dan titik(2) diatas sayap ΔP = P 1 - P 2 = ½. ρ (v 22 – v 12) ΔP = F/A Fa = ½. ρ (v 22 – v 12). A Fa= gaya angkat udara thd pesawt ρ= masa jenis udara v 1, v 2 = kecepatan udara di sayap A = luas total permukaan bawah sayap W = mg : gaya berat pesawat Jika: Fa > W : pesawat bergerak keatas Fa = W : pesawat bergerak datar Fa < W : pesawat bergerak turun