Ringkasan Bahan Dan Rumus Fluida Dinamis
PENGERTIAN FLUIDA DINAMIS
- Tidak kompresibel artinya bahwa dengan adanya perubahan tekanan ,volume fluida tidak berubah.
- Tidak memngalami gesekan, artinya bahwa pada ketika fluida mengalir,gesekan antara fluida dengan dinding kawasan mengalir sanggup diabaikan.
- Aliran stasioner, artinya tiap partikel fluida mempunyai garis alir tertentu dan untuk luas penampang yang sama mempunyai laju pemikiran yang sama.
JENIS ALIRAN FLUIDA DINAMIS
Ada beberapa jenis pemikiran fluida. Lintasan yang ditempuh suatu fluida yang sedang bergerak disebut garis alir. Berikut ini beberapa jenis pemikiran fluida.- Aliran lurus atau laminer yaitu pemikiran fluida mulus. Lapisan-lapisan yang bersebelahan meluncur satu sama laindengan mulus. Pada pemikiran partikel fluida mengikuti lintasan yang mulus dan lintasan ini tidak saling bersilangan. Aliran laminer dijumpai pada air yang dialirkan melalui pipa atau selang.
- Aliran turbulen yaitu pemikiran yang ditandai dengan adamnya lingkaran-lingkaran tak menentu dan mirip pusaran. Aliran turbulen sering dijumpai disungai-sungai dan selokan-selokan.
A. DEBIT
Debit dalam hidrologi ialah sejumlah besar volume air yang mengalir tiap satuan waktu. Secara matematis sanggup dirumuskan sebagai berikut:\[\small Q=A.v=\frac{V}{t}\] Keterangan :Q = debit (m3/s)
V = volume fluida (m3)
t = waktu (sekon)
A = luas penampang (m2)
v = kecepatan (m/s)
B. PERSAMAAN KONTINUITAS
Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa debit fluida yang memasuki pipa sama dengan debit fluida yang keluar dari pipa. Perhatikan gambar pemikiran fluida yang mengalir dalam pipa.
Dari gambar tersebut terlihat pemikiran fluida mengalir dari luas penampang satu menuju luas penampang dua. Pada luas penampang awal (A1) fluida mempunyai kecepatan v1, sedangkan pada luas penampang simpulan (A2) fluida mempunyai kecepatan v2. Oleh alasannya ialah itu, persamaan kontinuitas berlaku persamaan berikut :\[\small \\Q_{1}=Q_{2}\\\\A_{1}.v_{1}=A_{2}.v_{2}\] Keterangan :Q1 =debit ketika masuk (m3/s)
Q2 =debit ketika keluar (m3/s)
A1 =luas penampang 1 (m2)
A2 =luas penampang 2 (m2)
v1 =kecepatan fluida ketika masuk (m/s)
v2 =kecepatan fluida ketika keluar (m/s)
C. AZAS BERNOULLI
Asas Bernoulli menyatakan bahwa dalam pipa horizontal, tekanan fluida paling besar terdapat dalam fluida dengan kelajuan pemikiran kecil, sedangkan tekanan paling kecil terdapat dalam fluida dengan kelajuan pemikiran besar. Perhatikan gambar berikut ini !
Asas Bernoulli apabila dituliskan dalam suatu persamaan sebagai berikut :
$\small \\P+\rho gh+\frac{1}{2}\rho v^{2}=konstan\\ \\P_{1}+\rho gh_{1}+\frac{1}{2}\rho v_{1}^{2}=P_{2}+\rho gh_{2}+\frac{1}{2}\rho v_{2}^{2}$ Keterangan :
P1, P2 = Tekanan dititik 1 dan 2 (N/m2)
v1, v2 = kecepatan pemikiran di titik 1 dan 2 (m/s)
h1, h2 = ketinggian di titik 1 dan 2 (m)
ρ = massa jenis fluida (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
D. APLIKASI AZAS BERNOULLI
1. Tangki Berlubang
Kecepatan semburan air
$ v=\sqrt{2gh}$
Keterangan : v = kecepatan semburan air (m/s)
h = jarak lubang dari permukaan air (m)
H= tinggi total permuukaan air (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Waktu yang diharapkan semburan air mencapai tanah
$t=\sqrt{\frac{2(H-h)}{g}}$
Keterangan :
t = waktu yang diharapkan air mencapai tanah (s)
Jarak Jangkauan Air
$x=2\sqrt{h(H-h)}$
Keterangan :
h = tinggi lubang dari permukaan air (m)
H= ketinggian air diukur dari permukaan tanah (m)
x = jarak jangkauan air (m)
2. Venturimeter
a. Venturimeter tanpa manometer
$v_{1}=\sqrt{\frac{2gh}{\left ( \frac{A_{1}}{A_{2}} \right )^{2}-1}}$
Keterangan :
v1 = kelajuan fluida pada penampang 1 (m/s)
A1=luas penampang 1 (m2)
A2=luas penampang 2 (m2)
h = perbedaan ketinggian pada fluida (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
b. Venturimeter dengan manometer
Kelajuan fluida pada luas penampang A1 sebagai berikut :
$v_{1}=\sqrt{\frac{2\rho _{r}gh}{\rho _{u}\left ( \frac{A_{1}}{A_{2}} \right )^{2}-1}}$
Keterangan :
v1= kelajuan fluida pada penampang 1 (m/s)
A1=luas penampang 1 (m2)
A2=luas penampang 2 (m2)
h = perbedaan ketinggian pada fluida (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
ρr = massa jenis raksa (kg/m3)
ρu = massa jenis udara (kg/m3)
$v_{1}=\sqrt{\frac{2\rho _{r}gh}{\rho _{u}\left ( \frac{A_{1}}{A_{2}} \right )^{2}-1}}$
Keterangan :
v1= kelajuan fluida pada penampang 1 (m/s)
A1=luas penampang 1 (m2)
A2=luas penampang 2 (m2)
h = perbedaan ketinggian pada fluida (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
ρr = massa jenis raksa (kg/m3)
ρu = massa jenis udara (kg/m3)
3. Tabung Pitot
Tabung pitot ialah alat yang dipakai untuk mengukur kelajuan gas. Kecepatan pemikiran gas dirumuskan sebagai berikut :
$v=\sqrt{\frac{2\rho _{r}gh}{\rho _{u}}}$
v = kelajuan pemikiran gas (m/s)
h = perbedaan ketinggian pada fluida (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
ρr = massa jenis raksa (kg/m3)
ρu = massa jenis udara (kg/m3)
4. Gaya Angkat Pesawat
Pesawat terbang sanggup terangkat ke udara alasannya ialah kecepatan udara pada sayap bab atas lebih besar dibandingkan dengan kecepatan udara pada sayap bab bawah. Akibatnya tekanan bab atas lebih kecil dibandingkan tekanan bab bawah. Sketsa gambar yang ditunjukkan melalui gambar berikut :
$\\F_{1}-F_{2}=\left ( P_{1}-P_{2} \right )A\\\\F_{1}-F_{2}=\frac{1}{2}\rho \left ( v_{1}^{2} -v_{2}^{2}\right )A$
Keterangan :
F1 - F2 = gaya angkat pesawat terbang (N)
P1= tekanan di bab bawah sayap (N/m2)
P2= tekanan di bab atas sayap(N/m2)
A= luas penampang sayap (m2)
v1= kecepatan udara di sayap bab bawah (m/s)
v2= kecepatan udara di sayap bab atas (m/s)
ρ = massa jenis udara (kg/m3) Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Ringkasan Bahan Dan Rumus Fluida Dinamis"
Posting Komentar