PERSAMAAN MOMENTUM.

Slides:



Advertisements
Presentasi serupa
Dinamika Newton Kelas : X Semester : 1 Durasi : 4 x 45 menit
Advertisements

Soal :Tekanan Hidrostatis
ALIRAN MELALUI LUBANG DAN PELUAP
Aplikasi Hukum Newton.
TUGAS 2 INDIVIDU bagian (c)
DINAMIKA FLUIDA FISIKA SMK N 2 KOTA JAMBI.
Kumpulan Soal 10. Kemagnetan Dan Fisika Modern
Tugas 1 masalah properti Fluida
FLUIDA DINAMIS j.
Berkelas.
Matakuliah : K0614 / FISIKA Tahun : 2006
RIZKI ARRAHMAN KELAS C. ALIRAN FLUIDA DALAM PIPA  Sistem perpipaan adalah suatu sistem yang banyak digunakan untuk memindahkan fluida, baik.
Kuliah Mekanika Fluida
Mekanika Fluida – Fani Yayuk Supomo, ST., MT
Kuliah MEKANIKA FLUIDA
Selamat Belajar… Bersama Media Inovasi Mandiri Semoga Sukses !!
FISIKA FLUIDA yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id
4. DINAMIKA.
Mekanika Fluida Jurusan Teknik Sipil Pertemuan: 4.
4. DINAMIKA.
DINAMIKA PARTIKEL.
Hidrostatika Hidrostatika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang tidak bergerak. Fluida ialah zat yang dapat mengalir. Seperti zat cair dan gas. Tekanan.
Nikmah MAN Model Palangka Raya
Andari Suryaningsih, S.Pd., MM.
Pengukuran Tekanan 2. Tekanan Ukur (gauge pressure) Tekanan ukur adalah besarnya tekanan yang diukur diatas atau dibawah tekanan atmosphir Tekanan absolut.
7. TUMBUKAN (COLLISION) (lanjutan 1).
FLUIDA DINAMIS Oleh: STAVINI BELIA
Mempelajari gerak partikel zat cair pada setiap titik medan aliran di setiap saat, tanpa meninjau gaya yang menyebabkan gerak aliran di setiap saat, tanpa.
Ir. Mochamad Dady Ma‘mun M.Eng, Phd
Ir. Mochamad Dady Ma‘mun M.Eng, Phd
HIDRODINAMIKA.
Konsep Aliran Zat Cair Melalui (Dalam) Pipa
KERJA DAN ENERGI Garis melengkung pada gambar melukiskan jejak partikel bermassa m yg bergerak dlm bidang xy dan disebabkan oleh gaya resultan F yang besar.
DINAMIKA FLUIDA.
ALIRAN INVISCID DAN INCOMPRESSIBLE, PERSAMAAN MOMENTUM, PERSAMAAN EULER DAN PERSAMAAN BERNOULLI Dosen: Novi Indah Riani, S.Pd., MT.
BAB FLUIDA.
1 HIDRODINAMIKA Aliran Berdasarkan cara gerak partikel zat cair aliran dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu : 1. Aliran Laminair, yaitu suatu aliran.
DINAMIKA FLUIDA.
Prof.Dr.Ir. Bambang Suharto, MS
Pertemuan 1 Pendahuluan
Sebuah benda bermassa 5 kg terletak pada bidang datar yang licin dari keadaan diam, kemudian dipercepat 5 m/s2 selama 4 sekon. Kemudian bergerak dengan.
Kuliah Mekanika Fluida
Mekanika Fluida Statika Fluida.
DONNY DWY JUDIANTO LEIHITU, ST, MT
m  v  kg m3 P F A  Newton meter 2  
DINAMIKA FLUIDA FISIKA SMK PERGURUAN CIKINI.
MEKANIKA FLUIDA I Dr. Aqli Mursadin Rachmat Subagyo, MT
LATIHAN SOAL MENJELANG UJIAN TENGAH SEMESTER
HIDROSTATISTIKA.
MEKANIKA ZALIR (FLUIDA)
Kuliah Mekanika Fluida
STATIKA FLUIDA Suatu padatan adalah bahan tegar yang mempertahankan bentuknya terhadap pengaruh gaya-gaya luar Fluida (zat alir) adalah bahan tak tegar.
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya
Kuliah MEKANIKA FLUIDA
MODUL 2: ALIRAN BAHAN CAIR Dr. A. Ridwan M.,ST.,M.Si,M.Sc.
MEKANIKA ZALIR (FLUIDA)
FLUIDA DINAMIS j.
DINAMIKA FLUIDA.
MEKANIKA FLUIDA Bagian II (HIDRODINAMIKA)
PERTEMUAN 1.
LATIHAN UTS.
Mekanika Fluida Pendahuluan
PENGANTAR TEKNOLOGI INFORMASI
Dinamika HUKUM NEWTON.
MEKANIKA FLUIDA Bagian II (HIDRODINAMIKA)
MEKANIKA FLUIDA Bagian II (HIDRODINAMIKA)
Tugas Akhir PENGUJIAN POMPA HIDRAM SEBAGAI POMPA RAMAH LINGKUNGAN
Menik Dwi Kurniatie, S.Si., M.Biotech. Universitas Dian Nuswantoro
Alfandy Maulana Yulizar Materi Kuliah: - Tegangan Permukaan - Fluida Mengalir - Kontinuitas - Persamaan Bernouli - Viskositas.
1. Aliran bersifat steady/tunak(tetap) FLUIDA FLUIDA IDEAL FLUIDA SEJATI 2. Nonviscous (tidak kental) 2. Viscous (kental) 1. alirannya turbulen 3. Incompresibel.
Transcript presentasi:

PERSAMAAN MOMENTUM

Zat cair yang bergerak dapat menimbulkan gaya. Gaya yang ditimbulkan oleh zat cair dapat dimanfaatkan untuk : - analisis perencanaan turbin - mesin-mesin hidraulis - saluran yang panjang dan berkelok-kelok - dsb.

Definisi Momentum suatu partikel atau benda didefinisikan sebagai perkalian antara massa M dan kecepatan V, Momentum = M · V Partikel-partikel aliran zat cair mempunyai momentum. Perubahan momentum dapat menyebabkan terjadinya gaya. Gaya yang terjadi karena gerak zat cair disebut dengan gaya dinamis dan merupakan gaya tambahan pada gaya tekanan hidrostatis.

Momentum Aliran Zat Cair Momentum = ρ Q V Dengan : ρ : rapat massa zat cair Q : debit aliran V : kecepatan rerata aliran

Gaya yang Bekerja pada Zat Cair F = ρ Q (V2 – V1) F = ρQV2 – ρQV1 Gaya yang bekerja pada zat cair adalah sebanding dengan laju perubahan momentum

Koefisien Koreksi Momentum Dalam menurunkan persamaan momentum, distribusi kecepatan aliran dianggap seragam padahal tidak demikian kenyataannya, sehingga perlu koreksi. F = ρ Q (β2V2 – β1V1) Dengan β adalah koefisien koreksi momentum. Laminer β = 1,33 Turbulen β = 1,01 – 1,04

Gaya yang Ditimbulkan oleh Perubahan Kecepatan Ditinjau gaya pada curat. Gaya ini dapat menimbulkan gaya tarik pada curat. Perencanaan baut dan las pada sambungan didasarkan pada gaya tarik tsb. Rx = p1A1 – ρQ(V2 – V1)

Contoh Hitung gaya tarik pada sambungan antara pipa berdiameter 6,5 cm dan curat yang melewatkan semburan air dengan kecepatan 30 m/d dan diameter 2 cm. percepatan gravitasi adalah 9,81 m/d.

Penyelesaian Persamaan kontinyuitas: V1 = 2,84 m/d Persamaan Bernoulli:

Elevasi titik 1 & 2 sama dan tekanan di titik 2 adalah atmosfer, sehingga: Dalam satuan MKS Atau p1 = 45,46 t/m2

Dalam satuan SI Atau p1 = 445,97 kN/m2 Rx = p1A1 – g / g Q(V2 – V1) Rx = 45.460 x ¼ π 0,0652 – 1000 / 9,81 x 0,00942 (30 – 2,84) = 124,77 kgf (MKS) Rx = p1A1 – ρQ(V2 – V1) Rx = 45.460 x ¼ π 0,0652 – 1000 x 0,00942 (30 – 2,84) = 1.224,0 N (SI)

Gaya yang Ditimbulkan oleh Perubahan Arah Perubahan arah aliran dalam pipa dapat menyebabkan terjadinya gaya-gaya yang bekerja pada belokan pipa. Gaya-gaya tersebut disebabkan oleh gaya tekanan statis dan gaya dinamis. Belokan arah x (horisontal) : Rx = p1A1 – p2A2cosθ – ρQ(V2cosθ– V1) Belokan arah y (vertikal) : Ry = W + p2A2sinθ + ρQV2sinθ

Resultante gaya R : Sudut α diukur terhadap horisontal menunjukkan arah kerja gaya R. Gaya R tersebut akan berusaha untuk melepaskan bagian belokan dari pipa utama, yang harus dapt ditahan oleh sambungan antara pipa dan belokan.

Gaya yang Ditimbulkan oleh Pancaran Zat Cair PLAT TETAP Apabila suatu pancaran zat cair menghantam plat datar diam dengan membentuk sudut tegak lurus terhadap plat, pancaran tsb tidak akan dipantulkan kembali tetapi akan mengalir di atas plat dalam segala arah. Gaya yang bekerja pada plat : R = ρ a V2 Apabila pancaran membentuk sudut θ terhadap plat : R = ρ a V2 sin θ V

Contoh Sebuah curat memancarkan air yang menghantam plat vertikal. Debit aliran Q = 0,025 m3/d dan diameter ujung curat 3 cm. Hitung gaya horisontal yang diperlukan untuk menahan plat. Apabila pancaran air menghantam plat dengan membentuk sudut 30° terhadap plat, berapakah gaya penahan tegak lurus plat.

Gaya yang bekerja pada air adalah sama dengan gaya horisontal yang diperlukan untuk menahan plat. Dianggap bahwa arah ke kanan adalah positif. Kecepatan aliran pada curat, Kecepatan aliran pada plat, V2 = 0 Gaya penahan, F = ρ Q (V2 – V1) F = 1000 x 0,025 (0 – 35,37) = -884,25 N (arah F adalah ke kiri) Apabila pancaran membentuk sudut 30°, maka: F = -884,25 sin 30° = -442,13 N

PLAT BERGERAK R = ρ a (V – v)2 Apabila plat yang dihantam pancaran zat cair bergerak dengan kecepatan v dalam arah pancaran, maka pancaran tersebut akan menghantam plat dengan kecepatan relatif (V-v). R = ρ a (V – v)2 v V

Seri Plat Bergerak R = ρ a V(V – v) v Jumlah plat dapat ditambah menjadi beberapa plat datar yang dipasang di sekeliling roda dan memungkinkan pancaran air menghantam plat-plat tersebut secara tangensial sehingga roda dapat bergerak dengan kecepatan tangensial v. apabila dianggap bahwa jumlah plat adalah sedemikian sehingga tidak ada pancaran air yang terbuang (tidak mengenai plat), maka gaya yang ditimbulkan oleh zat cair pada plat adalah : R = ρ a V(V – v) V v

K = ρ a V(V – v)v Kerja yang dilakukan/detik = gaya x jarak/detik Energi kinetik pancaran : Ek = ½ ρaV3 Efisiensi kerja :

R = 2 ρ a V2 PLAT LENGKUNG TETAP Perubahan momentum dapat terjadi karena adanya perubahan arah aliran tanpa terjadi perubahan kecepatan. Gaya yang ditimbulkan oleh zat cair pada plat lengkung adalah : R = ρ a V (V cosα + Vcosβ) Apabila α = β = 0 maka : R = 2 ρ a V2

Plat datar R = ρ a V2 Plat lengkung R = 2 ρ a V2 Perbandingan antara persamaan gaya pada plat datar dan plat lengkung menunjukkan bahwa gaya yang terjadi pada plat lengkung dimana pancaran membelok 180 ° adalah 2 kali gaya yang terjadi pada plat datar. Pancaran membelok 180° apabila plat lengkung berbentuk setengah lingkaran.

Plat Lengkung Bergerak Pancaran air datang dengan kecepatan V menghantam plat dengan kecepatan relatif, Vr = V – v. pancaran tersebut akan meluncur pada plat lengkung dan keluar melalui kedua ujungnya dengan membentuk sudut β terhadap arah gerak plat. Gaya yang ditimbulkan oleh pancaran dalam arah pancaran : R = ρ a (V – v)2(1+cos β) v V

K = ρ a (V – v)2 (1+cos β) v Kmaks = ρ a (1+cos β) 4/27V3 Kerja yang dilakukan : K = ρ a (V – v)2 (1+cos β) v Kerja akan maksimum jika : V = 3v Kerja maksimum : Kmaks = ρ a (1+cos β) 4/27V3 Apabila plat adalah setengah lingkaran, atau β=0 Kmaks = 8/27 ρ a V3 Tenaga kinetik pancaran air : Ek = ½ ρaV3 Efisiensi maksimum :