MEKANIKA FLUIDA I Dr. Aqli Mursadin Rachmat Subagyo, MT HMKK 325 Dr. Aqli Mursadin Rachmat Subagyo, MT

PENDAHULUAN Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA Mekanika Fluida adalah: Disiplin ilmu bagian dari bidang mekanika terapan yang mengkaji perilaku dari zat-zat cair dan gas dalam keadaan diam ataupun bergerak. Ada beberapa pertanyaan yang menerik yang hanya bisa dijelaskan dengan Mekanika Fluida : Bagaimana sebuah roket menghasilkan gaya dorong, padahal tidak ada udara yang melawan dorongannya di luar angkasa? Mengapa kita tidak dapat mendengar sebuah pesawat supersonik sampai pesawat tersebut hilang melewati kita? Bagaimana sebuah sungai dapat mengalir di hilir dengan kecepatan cukup besar meskipun kemiringan permukaannya begitu kecil sehingga tidak bisa dideteksi dengan pengukuran biasa? Bagaimana informasi yang diperoleh dari model pesawat terbang dapat digunakan untuk merancang pesawat sesungguhnya? Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA Semua pertanyaan diatas adalah berhubungan dengan lingkup mekanika fluida, mekanika fluida adalah subjek yang sangat penting dan terpakai. SEJARAH SINGKAT Beberapa tulisan awal yang memberi sumbangan pada mekanika fluida modern antara lain tulisan archimedes (287-212 SM), adalah seorang ahli matematika dan penemu Yunani yamg pertama kali mengungkapkan prinsip-prinsip hidrostatika dan gejala keterapungan Leonardo da Vinci (1452-1519) menggambarkan melalui sketsa-sketsa dan tulisan-tulisan berbagai jenis fenomena aliran. Galileo-galilei (1564-1642) memulai penelitian mengenai mekanika eksperimental. Kemudian muncul nama-nama terkenal seperti Newton, Bernoulli, Euler dan d’Alembert. Ludwig Prandtl (1857-1953) memperkenalkan konsep “ lapisan batas fluida (fluid boudary layer)”, yang meletakan dasar-dasar bagi penyatuan aspek teoritis dan eksperimental dari mekanika fluida. Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA Dimensi dan Satuan Karena didalam kajian mekanika fluida kita akan menangani karakteristik fluida, maka kita harus memahami karakteristik secara: Kualitatif Kuantitatif Aspek Kualitatif : untuk mengidentifikasi sifat dasar atau jenis dari karakteristik tersebut (seperti panjang, waktu, tegangan dan kecepatan). Aspek kuantitatif: memberikan ukuran numerik dari karaktristik tersebut Gambaran kualitatif: Besaran Primer Besaran Sekunder Contoh besaran primer seperti panjang (L), waktu (T) massa(M) dan temperatur (θ) Besaran sekunder adalah turunan dari besaran primer misal : luas= L², kecepatan=LT^-1 Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA SISTEM SATUAN Sistem Gravitasi Inggris (British Gravitational System) Panjang (ft) Waktu (detik) Gaya (pound) Temperatur ( ⁰F )/ ( ⁰R) Sistem Internasional (SI) Panjang (m) Waktu (detik) Massa (kg) Temperatur (K Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA CONTOH SOAL Sebuah tangki air dengan massa total 36 kg terletak di atas lantai sebuah lift. Tentukan gaya (dalam Newton) yang diberikan oleh tangki kepada lantai ketika lift mengalami percepatan keatas sebesar 7 ft/s² Penyelesaian: Gambar diagram benda bebas Penerapan hukum kedua Newton tentang gerak adalah: Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA Atau Dimana kita mengambil arah ke atas sebagai arah positif. Karena W= mg, persamaan (1) dapat ditulis sebagai Dimana kita mengambil arah keatas sebagai arah positif. Karena W= mg, persamaan (1) dapat ditulis sebagai: Karena kita menggunakan satuan Newton maka: Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

Maka: Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA

LATIHAN 1. Tentukan dimensi dalam sistem FLT dan sistem MLT untuk: Produk dari massa dikalikan kecepatan Produk dari gaya dikalikan volume Produk energi kinetik dibagi luas 2. Selidiki dimensi dalam sistem FLT dan sistem MLT dari besaran-besaran berikut yang muncul pada tabel : Kecepatan anguler Energi Momen inersia (bidang) Daya Tekanan

TERIMAKASIH Definisi dan ruang lingkup MEKANIKA FLUIDA