Fluida : Zat yang dapat mengalir

Presentasi berjudul: "Fluida : Zat yang dapat mengalir"— Transcript presentasi:

1 Fluida : Zat yang dapat mengalir
( zat cair dan udara ) Tekanan Hidrostatika (P). P = F/A Po Po h1 h P1 P2 h h2 P P P1 P = ρ.g.h + Po P1 = 1/3. ρ.g.h + Po P = ρ.g.(h1+h2) + Po P1 = ρ.g.(h1+h2) + Po P2 = ρ.g.h1 + Po P P P3 Po P1=P2=P3 = ρ.g.h + Po Gas Pgas h Pgas = ρ.g.h + Po

2 ρ1 ρ1.h1 = ρ2.h2 h2 h1 ρ2 Hukun Pascal: Tekanan yang diberikan akan diteruskan kesegala arah sama besar F1 A2 P F2 P1 P1 =P2 F1.A2=F2.A1 P2 A1

3 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

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

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

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

7 Gaya Kohesi :Gaya tarik menarik antara partikel zat sejenis
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 >90o @= sudut kontak<90o @ @ Air diatas kaca Air raksa diatas kaca

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

9 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

10 Percobaan Stokes Buktikan η = 2/9. g.r2(ρb – ρa)/v
Percobaan mengukur viskositas zat cair( misal oli) Fst+Fa = W Sehingga rumus menjadi: Buktikan Fa W Fst η = 2/9. g.r2(ρb – ρa)/v Fst r V=S/t Sebab a=0 atau ∑F=0 Fa 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.r3 S=h : tinggi air dalam tabung t= waktu turun bola

11 Fulida Ideal : Syarat fluida dikatakan ideal: 1. Tidak kompresibel 2
Fulida Ideal : Syarat fluida dikatakan ideal: 1. Tidak kompresibel 2. Tidak mengalami gesekan 3. Aliran stationer 4. Tidak turbulin A2 A3 V3 V1 V2 A1 Debit(Q=…..m3/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 : Q1=Q2=Q3. Jika dilihat 2 titik yaitu titik 1 dan 2 Q1=Q2 A1.v1 = A2.v2

12 Asas Bernoulli: Usaha yang dilakukan fluida ideal sama dengan perubahan energi mekanik fluida
W= Em2- Em1 p2 V2 h2 P1 V1 h1 Maka rumus diatas dapat dikembangkan menjadi: P1+ ½.ρ.V12 + ρ.g.h1 = P2 + ½.ρ.V22 + ρ.g.h2

13 Contoh 4: Tabung Venturimeter
V1=kelajuan aliran… m/s g=percepatan gravitasi …m/s2 h=selisih ketinggian air …m A1=luas penampang pipa1..m2 A2=luas penampang pipa2..m2 Contoh 5: Tabung Venturimeter dengan Manometer V1=kelajuan aliran… m/s g=percepatan gravitasi …m/s2 h=selisih ketinggian air …m A1=luas penampang pipa1..m2 A2=luas penampang pipa2..m2 ρ1=massa jenis cairan dalam manometer kg/m3 ρ=massa jenis cairan dalam venturimeter kg/m3 Contoh 6: Tabung Pitot V1=kelajuan aliran gas m/s g=percepatan gravitasi …m/s2 h=selisih ketinggian air …m ρ1=massa jenis cairan dalam manometer kg/m3 ρ=massa jenis gas dalam tabung pitot.. kg/m3

14 Contoh1: Kasus asas Bernoulli:
Lihat 2 titik Yaitu titik(1) dan (2) Po Titik(2) V1=V2=0 h1=0 dan h2=h P1=P dan P2=Po P1+ ½.ρ.v12 + ρ.g.h1 = P2 + ½.ρ.v22 + ρ.g.h2 P+0+0 = Po+0+ ρ.g.h P = ρ.g.h+Po h Titik(1) P Contoh2: Kasus asas Bernoulli: 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 Titik(1) h v Ttk(2) y t = 2.Y/g X X = v.t

15 Gaya Angkat Pesawat Terbang
P1+ ½.ρ.v12 + ρ.g.h1 = P2 + ½.ρ.v22 + ρ.g.h2 Titik(1) dibawah sayap dan titik(2) diatas sayap ΔP = P1- P2 = ½. ρ (v22 – v12) ΔP = F/A Fa = ½. ρ (v22 – v12) .A Fa= gaya angkat udara thd pesawt ρ= masa jenis udara v1,v2 = 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 V2 P2 Penampang lintang sayap pesawat P1 V1