DONNY DWY JUDIANTO LEIHITU, ST, MT MEKANIKA FLUIDA MEKANIKA FLUIDA DOSEN PENGAMPU DONNY DWY JUDIANTO LEIHITU, ST, MT NIDN 110047601

Sifat – sifat Benda Cair a Sifat – sifat Benda Cair a. Kerapatan (density) ada tiga macam kerapatan 1. ρ = kerapatan massa ialah satuan massa per satuan isi : kg/ m3 2. w = berat jenis ialah berat persatuan isi (n/m3) 3. S = kerapatan relatif ialah perbandingan berat berat suatu benda terhadap berat air yang mempunyai suhu 4 0 C dengan isi yang sama

Kekentalan ialah sifat cairan yang dapat menahan gaya – gaya geser. b. Kekentalan (viscosity) Benda cair dalam keadaan diam tidak menahan gaya geser, akan tetapi bila benda cair itu mengalir maka gaya geser akan bekerja diantara lapisan – lapisan cairan itu dan menyebabkan kecepatan yang berebeda – beda dari lapisan – lapisan cairan. Kekentalan ialah sifat cairan yang dapat menahan gaya – gaya geser.

Kekentalan Dinamis ( η / eta) Ialah : gaya geser per-satuan luas yang dibutuhkan untuk menggeser lapisan zat cair dengan satu satuan kecepatan terhadap lapisan yang berlekatan di dalam zat cair itu. Satuannya ialah N sec/m2 atau kg/m sec

Kekentalan Kinematis (υ / nu) Ialah : Kekentalan dinamis dibagi dengan kerapatan massa. C. Tegangan Permukaan (σ/sigma) Molekul – molekul zat cair mempunyai daya tarik yang sama ke segala jurusan satu terhadap lainnya, tetapi di permukaan yang berbatasan dengan udara daya tarik ke atras dan ke bawah tidak sama / tidak seimbang. Permukaan cairan berada dalam keadaan seolah – olah berupa satu permukaan yang tegak lurus pada setiap elastis yang mendapat tegangan. Permukaan tegangan di sini adalah sama disetiap titik dari permukaan dan bekerja pada bidang yang tegak lurus pada setiap permukaan cairan.

Tegangan pada permukaan tidak dipengaruhi oleh bentuk lengkungan dari permukaan dan besarnya tetap untuk suhu tertentu dalam suatu permukaan yang memisahkan antara 2 jenis zat. Bila suhu naik maka tegangan permukaan akan menurun. d. Kemampuan untuk dimampatkan Untuk zat cair hubungan antara perubahan tekanan dengan perubahan isi dinyatakan dengan modulus menyeluruh K (bulk modulus)

Tekanan Statis dan Tinggi Tekanan Tekanan cairan dinyatakan dengan : N/m2 1 Bar = 105 N/m2 1. Suatu massa m sebesar 50 kg ditempatkan di atas sebuah torak yang luasnya A = 100 cm2. Berapakah besarnya tekanan pada air yang terletak dibawah torak, bila torak berada dalam keadaan seimbang. Jawab : Gaya yang bekerja pada torak : G = m g = 50 x 9,81 = 490,5 N

Jadi besarnya tekanan : 2 Jadi besarnya tekanan : 2. Berapakah besarnya tekanan p pada kedalaman h dibawah permukaan cairan bila berat jenisnya = w, bila tekanan dipermukaan nol Luas bidang A h Luas bidang B p

Lihat gambar diatas, dimana berat cairan seluas A dalam keadaan seimbang menekan pada bidang B. Karena seimbang maka bidang B mendapat tekanan ke atassebesar gaya yang sama dengan gaya ke bawah Gaya – gaya horisontal bekerja pada sisi – sisi tegaknya yang berasal dari cairan di sekelilingnya. Gaya ini tetap horisontal selama tidak ada gaya gesek, cairan yang ditinjau tetap seimbang / diam. Jadi : p.A = w.A.h p = w.h Besarnya tekanan di semua titik pada satu bidang horisontal adalah sama besar, bila cairan dalam keadaan diam

Bila seorang penyelam sedang bekerja pada kedalaman air 18 m (dibawah muka air laut), sedang berat jenis air laut adalah 10.000 N/m3 , maka tekanan yang dia terima adalah sebesar : p = w . H = 10000 . 18 = 180000 N/m2

Tinggi Tekanan Tekanan sebesar p pada suatu titik di dalam cairan dapat dinyatakan dengan tinggi h dari cairan tersebut. Apabila tekanan itu disebabkan oleh alat penekan, maka besarnya tekanan dapat diukur dengan tinggi cairan yang memberikan tekanan yang sama. p = w . H dimana w = berat jenis cairan h = disebut tinggi tekanan

Berat Jenis air = 9,81 . 103 N/m3 h = p/w = 340000/ 9,81. 103 = 34,7 m 1. Carilah tinggi tekanan h dari air yang tekanannya sama dengan 340000 N/m2 Berat Jenis air = 9,81 . 103 N/m3 h = p/w = 340000/ 9,81. 103 = 34,7 m

Pengukuran Tekanan 1. Tekanan Atmosphir Bumi kita dibungkus oleh atmosphir setinggi beberapa kilometer. Tekanan pada permukaan tergantung dari tingginya udara di atas permukaan bumi, makin tinggi permukaan bumi makin rendah tekanannya. Tekanan atmosphir di atas muka air laut adalah 101.325 kN/m2 , sama dengan tekanan air setinggi 10,35 m atau tekanan air raksa setinggi 760 mm.