Hidrodinamika, Dinamika Fluida, Hk Kontinuitas,Hk Poiseuille

Presentasi berjudul: "Hidrodinamika, Dinamika Fluida, Hk Kontinuitas,Hk Poiseuille"— Transcript presentasi:

1 Hidrodinamika, Dinamika Fluida, Hk Kontinuitas,Hk Poiseuille

2 Fluida atau zat alir meliputi zat cair dan gas Perbedaan zat cair dan gas
Molekul-molekul terikat secara longgar Tekanan yang terjadi karena grafitasi - Tekanan terjadi secara tegak lurus pada bidang Zat Gas Molekul bergerak bebas dan saling tumbukan Tekanan bersumber pada perubahan momentum Tekanan terjadi tidak tegal lurus

3 HIDRODINAMIKA(STATIKA FLUIDA)
Rapat massa ( ρ ) : ρ = m / V m = massa V = volume Satuan: Kg/m3 Tekanan ( P ) : P = F / A F = gaya normal A = luas permukaan

4 Tekanan dalam ukuran jarum ( syringe)
Untuk gaya dari ibu jari yang sama, maka syringe yang sempit akan menghasilkan tekanan lebih besar dibandingkan syringe yang lebih besar. Jka menggunakan syringe kecil untuk menyuntik, maka dapat menghasilkan tekanan yang besar dan dapt merusak jaringan dan vena

5 Satuan Tekanan SI : Pascal (Pa)
Tekanan ini merupakan tekanan yang cukup kecil : sebuah apel ditangan memberikan tekanan sekitar 1000 Pa Sering digunakan satuan kilopascal (kPa) Konversi: 1 kPa = 7,5 mmHg= 10,2 cmH2O 14,5 lb/inci2 = 1 bar – 750 mmHg

6 Satuan-satuan tekanan
Pa / kPa mmHg cmH2O Atmosfir (Atm) Bar Torr(1Torr=1mmHg) lb/inci2 (psi) Keterangan Gas darah Tekanan darah arteri Tekanan vena sentral Tabung gas, autoklaf Tabung gas, tekanan minyak pada mobil Pengukur vakum Tabung gas, tekanan ban mobil

7 Prinsip Pascal & Archimides
Tekanan yang diberikan pada suatu fluida tertutup diteruskan tanpa berkurang besarnya pada setiap bagian fluida dan dinding-dinding dimana fluida tersebut berada Archimides : Bila sebuah benda seluruhnya atau sebagian dicelupkan kedalam fluida yang diam, akan mendapat gaya apung keatas seberat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut

8 Tekanan dalam cairan Tekanan yang dihasilkan oleh kolom cairan adalah proporsional dengan tinggi kolom dan densitas cairan Semakin tinggi posisi cairan, maka kecepatan aliran fluida akan meningkat Semakin tinggi densitas cairan, maka tekanan cairan juga akan semakin besar

9 Tekanan dan aliran darah
Tekanan darah sama dengan tekanan hidrostatik Tekanan darah akan bervariasi tergantung lokasi pengukuran: dada (90 mmHg), kepala(58mmHg), kaki (202 mmHg) Jantung adalah titik referensi standar untuk pengukuran tekanan darah

10 Tekanan dan aliran darah
Tekanan darah sama dengan tekanan hidrostatik Tekanan darah akan bervariasi tergantung lokasi pengukuran: dada (90 mmHg), kepala(58mmHg), kaki (202 mmHg) Jantung adalah titik referensi standar untuk pengukuran tekanan darah

11 Hukum Pascal pada tekanan darah
Jika pembuluh darah memiliki titik lemah, maka setiap peningkatan tekanan darah dalam pembuluh darah akan ditransmisi- kan secara merata kesegala arah Jika tekanan cukup tinggi, maka dinding pembuluh darah dapat pecah Fluida mengalir melalui gradien tekana, yaitu dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah Perbedaan tekanan yang penting,

12 Untuk aliran fluida yang bergerak dengan kecepatan dan luas penampang tertentu( v1,A1) kemudian melewati luas penampang dan dengan kecepatan berbeda (v2,A2),maka: Debit alirab ( Av) : A1v1 = A2v2 = tetap ( Pers Kontinuitas)

13 Untuk aliran dengan beda ketinggian :
p + ½ ρv2 + ρgh= konstan ( Pers Bernoulli ) ρ = rapat massa ; h = ketinggian p = tekanan v = kecepatan Alat yang digunakan untuk menghitung kecepatan aliran : Venturimeter

14 Aliran Zat Cair Melalui Pembuluh
Apabila sebuah lempengan kaca diletakkan diatas permukaan zat cair kemudian digerakkan dengan kecepatan v maka lapisan dibawah akan bergerak dengan kecepatan : F v d

15 Gaya F yang menyebabkan kecepatan kaca dapat dinyatakan:
F = η A v/d η = koefisien gesekan dalam ( viskousitas) A = luas permukaan kaca d = jarak dari permukaan ke dasar v = kecepatan mengalir

16 Zat cair dalam pembuluh darah dapat digambarkan :
F P1 P2 d Debit air : Hukum Poiseuille V = Jumlah zat cair yang mengalir perdetik η = viskousitas = 3-4 x 10-3 Pascal untuk darah = Pascal untuk air r = jari-jari pembuluh ( m) L = Panjang ( m) P = tekanan

17 Hukum Poiseuille dapat dituliskan :
Jika di analogkan dengan hukum Ohm: V = I R, maka: V = p1 – p2 = tegangan I = V = kecepatan alir R = = hambatan

18 Soal Debit zat cair yang melalui pembuluh sepanjang 30 cm pada p = 100 mm Hg adalah 1 ml/mnt.Hitung debit yang mengalir melalui pembuluh sepanjang 20 cm dan 10 cm. Debit zat cair yang melalui pembuluh dengan diameter 1mm pada p = 100 mm Hg adalah 1 ml/mnt. Hitung debit yang mengalir pada pembuluh yang berdiameter 2 mm dan 4 mm