7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 1/38

Kemampuan dasar yang akananda miliki setelah

mempelajari bab ini adalahsebagai berikut.

• Dapat menganalisishukum-hukum yangberhubungan dengan fuidastatis dan dinamis serta

penerapannya dalamkehidupan sehari-hari.

A.Fluida Statis

B. Tegangan Permukaan Zatair dan !isk"sitasFluida

. Fluida Dinamis

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 2/38

Fluida Statis

ida yang diam disebut fuida statis.

#.Tekanan

Tekanan dide$nisikan sebagai

gaya n"rmal %tegak lurus& yangbekerja pada suatu bidang dibagidengan luas bidang.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 3/38

likasi Tekanan dalam Keseharian

Tekanan 'at (air yanghanya disebabkan "lehberatnya sendiri disebuttekanan hidr"statis.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 4/38

Tekanan hidr"statis 'at (air %Ph&dengan massa P pada kedalaman h.

Penurunan )umus Tekanan*idr"statis

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 5/38

Tekanan gauge adalah selisih antaratekanan yang tidak diketahui dengantekanan atm"s+er %tekanan udara luar&.

Tekanan ,auge

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 6/38

Tekanan utlakPada Suatu Kedalaman Zat

air

#. ika disebut tekanan padasuatu kedalaman tertentu/yang dimaksud adalahtekanan mutlak.

0. ika tidak diketahui dalams"al/ gunakan tekananudara luar P1 2 # atm 2 34(m*g 2 #/1# 5 #16 Pa.Semua titik yang terletak pada bidang datar

yang sama di dalam zat cair yang sejenismemiliki tekanan (mutlak) yang sama.

Pernyataan inilah yang kita sebut sebagaihukum p"k"k hidr"statika.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 7/38

Alat 7kur Tekanan ,as

an"meter

Bar"met

er

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 8/38

*ukum Pas(al

Tekanan yangdiberikan pada 'at(air dalam ruang

tertutup diteruskansama besar ke segalaarah.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 9/38

Penerapan *ukum Pas(alpada Kehidupan Sehari-hari

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 10/38

*ukum Ar(himedes

,aya apung 2 berat benda di udara 8 beratbenda dalam 'at air

Gaya ke atas disebutsebagai gaya apung(buoyancy ).

,aya apung yang bekerja padasuatu benda yang di(elupkansebagian atau seluruhnyakedalam suatu fuida samadengan berat fuida yangdipindahkan "leh bendatersebut.

*ukum Ar(himedes

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 11/38

nurunan atematis *ukum Ar(himede

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 12/38

engapung/ Tenggelam/ dan elayang

Peristiwa mengapungVbf < Vb

Peristiwa melayang Vbf= Vb

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 13/38

asalah Kuantitati+ Peristi9a engapun

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 14/38

Penerapan *ukum Ar(himedesdalam Kehidupan Sehari-hari

#. *idr"meter

Dasar matematis prinsip kerja hidrometer:

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 15/38

0. Kapal :aut

,aya apung sebanding dengan ;"lum airyang dipindahkan massa jenis rata8ratabesi ber"ngga dan udara yang menempatir"ngga lebih ke(il daripada massa jenis airlaut.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 16/38

Kapal Selam

a. Kapal selam memiliki tangkipemberat.

b.Tangki ini dapat diisi udara

atau air.(. 7dara lebih ringan daripada

air.

d.Berat t"tal kapal selam akanmenentukan apakah kapalakan mengapung atau

menyelam.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 17/38

<. Bal"n 7daraBal"n di isi dengan gas

panas sehingga bal"nmenggelembung dan;"lumnya bertambah.

Bertambahnya ;"lumbal"n berarti bertambah

pula ;"lum udara yangdipindahkan "leh bal"n.

,aya apung bertambahbesar.Perhatian=

• Dalam cairan sebagian benda yang ter(elupdalam (airan/ hingga !b>  belum tentu samadengan !b. Dalam udara/ ;"lume benda yangter(elup selalu sama dengan ;"lume benda %!b>  2 !b&.

•

assa jenis gas panas lebih kecil dari padamassa jenis udara.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 18/38

Tegangan Permukaan Zat airdan !isk"sitas Fluida

kah Tegangan Permukaan Zat air ?tu@

Tegangan permukaan'at (air adalah

ke(enderunganpermukaan 'at (airmenegang sehinggapermukaannya sepertiditutupi "leh suatulapisan elastis.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 19/38

engapa Terjadi Tegangan PermukaanPada Zat air@

Partikel-partikelsejenis terjadi gayatarik menarik yang

di sebut gayak"hesi.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 20/38

F"rmulasi TeganganPermukaan egangan permukaan

(!) dide"inisikansebagai perbandinganantara gaya teganganpermukaan (#) dan

panjang permukaan (d)di mana gaya itubekerja.

umus tegangan permukaan

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 21/38

em+"rmulasikan KenaikanPenurunan Permukaan Zat air

dalam Pipa KapilerGejala $apiler disebabkan oleh gaya kohesi daritegangan permukaan dan gaya adhesi antara zat cairdan tabung kaca. Prinsip ini untuk menurunkan rumuskenaikan zat cair dalam pipa kapiler.

n+aat gejala kapiler dalam keseharian

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 22/38

Penerapan Tegangan Permukaandalam Kehidupan Sehari-hari

%. Detergen sintetis modern didesain untukmeningkatkan kemampuan air membasahi kotoranyang melekat pada pakaian.

&. 'ntiseptik yang dipakai untuk mengobati lukamemiliki daya bunuh kuman yang baik jugamemiliki tegangan permukaan yang rendah

sehingga antiseptik dapat membasahi seluruh luka.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 23/38

!isk"sitas Fluida

a. *ukum St"kes untuk

Fluida KentalBesar gaya gesekan

fuida

$oesien k bergantung padabentuk geometris benda.*enda yang memiliki bentukgeometris berupa bola dengan jari+jari r.

Hukum Stokes

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 24/38

Ke(epatan Terminal

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 25/38

Fluida Dinamis

 Apa yang Dimaksud dengan

Fluida Ideal?a. 'liran ,uida dapat merupakan aliran

tunak (steady ) atau tak tunak (non-steady )

b. 'liran ,uida dapat termampatkan(compressible) atau tak termampatkan(incom-pressible)

c. 'liran ,uida dapat merupakan aliran

kental (viscous) atau tak kental (non-vis-cous)

d. 'liran ,uida dapat merupakan alirangaris arus (streamline) atau aliranturbulen

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 26/38

,aris ArusDenisi garis arus adalah aliran ,uida yang

mengikuti suatu garis (lurus melengkung ) yang jelas ujung dan pangkalnya.

,aris arusdisebut juga aliranberlapis%aliran

laminar 2

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 27/38

 Persamaan K"ntinuitas

Pengertian Debit

Debit adalah besaran yang menyatakan -olum,uida yang mengalir melalui suatu penampangtertentu dalam satuan waktu tertentu.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 28/38

Penurunan Persamaan K"ntinuitas

Persamaank"ntinuitas

Persamaandebitk"nstan

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 29/38

Perbandingan Ke(epatanFluida dengan :uas dan

Diameter Penampang

$elajuan aliran ,uida tak termampatkanberbanding terbalik dengan luas penampang yangdilaluinya.

$elajuan aliran ,uida tak termampatkanberbanding terbalik dengan kuadrat jari+jaripenampang atau diameter penampang.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 30/38

Daya "leh Debit Fluida

Daya "leh debitfuida=

Daya listrik=

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 31/38

Asas Bern"ulli=Pada pipa mendatar (horizontal) tekanan ,uida palingbesar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya palingkecil dan tekanan paling kecil adalah pada bagianyang kelajuan alirnya paling besar.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 32/38

Penerapan Asas Bern"ullidalam Kehidupan Sehari-hari

%. Dua perahu bermotorberbenturan

&. 'liran air yang keluardari keran

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 33/38

*ukum Bern"ulli

Persamaan

Bern"ulli

PersamaanBern"ulli

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 34/38

Dua Kasus PersamaanBern"ulliKasus untuk fuida tak bergerak

%fuida statis&ntuk ,uida tak bergerak kecepatan -% / -& 0 1

Kasus untuk fuida yang mengalir%fuida dinamis& dalam pipamendatar

Pipa mendatar (horizontal) tidak terdapatperbedaan ketinggian di antara bagian+bagian,uida.

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 35/38

Te"rema T"rri(elli

!# sangat ke(il dibandingkandengan ;0 dan dapat diabaikan.

p# 2 p1 dan p# - p1 2 1

Te"rema T"rri(elli

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 36/38

Penerapan *ukumBern"ullia. Tabung

!enturiKarburat"r !enturim

eter

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 37/38

b. TabungPit"t

:aju aliran gas

dalam tabungpit"t

7/17/2019 Bab 7 Mekanika Fluida

http://slidepdf.com/reader/full/bab-7-mekanika-fluida 38/38

(. Penyempr"tPar+um

d. ,aya Angkat

SayapPesa9atTerbang

,aya angkatsayap