Modul ke:

Fakultas

Program Studi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKADEFINISI DAN SIFAT-SIFAT FLUIDA

BESARAN DAN DIMENSI

Acep Hidayat,ST,MT

01FTPD

Teknik Sipil

DEFINISI DAN SIFAT-SIFAT FLUIDA • Mekanika fluida dan hidrolika adalah bagian

dari mekanika terpakai (Applied Mechanics) yang merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan dasar bagi teknik sipil.

• Mekanika fluida dapat didefinisikan sebagaiilmu pengetahuan yang mempelajari sifat-sifatdan hukum-hukum yang berlaku serta perilakufluida (cairan dan gas)

BESARAN DAN SATUAN

Besaran dan SatuanMEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

Standar Untuk Besaran Panjang, Massa, dan WaktuHukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam besaran-besaran dasar.Besaran-besaran dasar tersebut mempunyai definisi yang jelas. Besaran-besaran dasar tersebut disebut besaran Pokok. Di dalam mekanika, ada tigabesaran Pokok, yaitu Panjang (L), Massa (M), dan Waktu (T). Oleh karenaitu semua besaran-besaran di dalam mekanika dapat dinyatakan denganbesaran-besaran dasar tersebut. Misalnya besaran kecepatan yangmempunyai satuan meter/sekon, dapat dinyatakan oleh besaran dasarpanjang (meter) dan besaran waktu (sekon). Besaran-besaran di dalam fisikapada umumnya merupakan kombinasi dari beberapa besaran yang lebihmendasar. Misalnya, besaran kecepatan merupakan kombinasi dari besaranpanjang dan besaran waktu.Yang dimaksud dengan besaran standar atau besaran pokok adalah besaranyang didefinisikan dan kemudian dijadikan sebagai acuan pengukuran.

BESARAN DAN SATUAN

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran dan Satuan

Standar Untuk Besaran Panjang, Massa, dan WaktuHukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam besaran-besaran dasar. Besaran-besaran dasar tersebut mempunyai definisi yang jelas. Besaran-besaran dasartersebut disebut besaran Pokok. Di dalam mekanika, ada tiga besaran Pokok, yaituPanjang (L), Massa (M), dan Waktu (T). Oleh karena itu semua besaran-besaran didalam mekanika dapat dinyatakan dengan besaran-besaran dasar tersebut. Misalnyabesaran kecepatan yang mempunyai satuan meter/sekon, dapat dinyatakan olehbesaran dasar panjang (meter) dan besaran waktu (sekon). Besaran-besaran di dalamfisika pada umumnya merupakan kombinasi dari beberapa besaran yang lebihmendasar. Misalnya, besaran kecepatan merupakan kombinasi dari besaran panjangdan besaran waktu.Yang dimaksud dengan besaran standar atau besaran pokok adalah besaran yang didefinisikan dan kemudian dijadikan sebagai acuan pengukuran.

BESARAN DAN SATUAN

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran dan Satuan

Standar satuan panjangSebelum tahun 1960, standar satuan panjang didefinisikan sebagai panjang antara

dua goresan pada suatu batang terbuat dari Platina-Iridium yang disimpan pada suaturuangan yang terkontrol kondisinya (lihat gambar 1b). standar ini sudah ditinggalkan karenabeberapa alasan, antara lain karena ketelitian dari standar ini sudah tidak lagi memenuhituntutan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi yang menurut ketelitian makin tinggi.

Setelah standar panjang di atas ditinggalkan pada tahun 1960, didefinisikan kembalistandar panjang baru yaitu: Satu meter didefinisikan sebagai 1 650 763,73 kali panjanggelombang cahaya oranye merah yang dipancarkan oleh lampu Krypton-86.

Pada tahun 1983, standar panjang ini didefinisikan kembali, yaitu: Satu meterdidefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya di dalam vakum selama waktu 1/299792 458 detik. Standar ini yang berlaku hingga kini. Dari definisi yang terakhir ini, makadapat kita tetapkan bahwa kecepatan cahaya di dalam vakum adalah 299 792 458 meterper sekon.

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran dan Satuan

BESARAN DAN SATUAN

Standar satuan massaStandar untuk satuan massa sistem Internasional adalah kilogram (kg). Massa sebesar 1kilogram didefinisikan sebagai masa sebuah benda berbentuk silinder yang terbuat dariplatina-iridium. Gambar 1 (a) memperlihatkan kilogram standar yang tersimpan dan tertutupoleh tabung gelas. Masa standar ini berbentuk silinder dengan diameter 3,9 cm dan tinggi 3,9cm. Kilogram standar ini disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional, di Sevres,Prancis dan ditetapkan pada tahun 1887.Duplikasi dari kilogram standar ini disimpan di “National Institute of Standars and Technology(NIST) di Gaithersburg, Md”. Bila kita mempunyai benda bermassa 5 kg, berarti benda tersebutmempunyai massa 5 kali massa standar di atas.

BESARAN DAN SATUAN

Besaran dan Satuan

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

Standar satuan waktuSebelum tahun 1960, waktu standar dinyatakan dalam hari matahari rata-rata pada

tahun1900. Sehingga satu detik didefinisikan sebagai (1/60) (1/60) (1/24) hari matahari.Pada tahun 1960 satu detik didefinisikan kembali, hal ini dilakukan untuk dapat

memperoleh ketelitian yang tinggi, yaitu dengan menggunakan Jam atom. Standar inididasarkan pada prinsip transisi atom (proses berpindahnya atom dari suatu tingkat energi ketingkat energi yang lebih rendah). Dalam alat ini, frekuensi transisi atom dapat diukur denganketelitian sangat tinggi yaitu 10-12. Frekuensi ini tidak bergantung pada lingkungan di manajam atom ini berada. Oleh karena itu satu detik didefinisikan sebagai waktu yang diperlukanoleh atom Cesium untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770 kali. Dengan menggunakan jamatom ini, waktu hanya berubah 1 detik setiap 300 000 tahun.

Besaran dan Dimensi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran Pokok San Besaran Turunan.

Besaran Pokok dan Besaraan TurunanDi dalam makanika, kita kenal sistem MKS (meter, kilogram, dan sekon). Selain sistem MKS ada juga sistem besaran yang lain. Tetapi pada tahun 1960, suatu komite internasional telah menetapkan sejumlah besaran yang merupakan suatu besaran dasar atau besaran pokok. Sistem tersebut dikenal sebagai “System International”. Untuk selanjutnya, di dalam buku ini akan selalu digunakan Sistem International. Adapun besaran-besaran dasar yang ditetapkan di dalam Sistem International tersebut besaran dasar (Pokok) yang dapat dilihat pada tabel 1.Tabel 1: Besaran pokok, satuan, dan dimensinya menurut Sistem Internasional (SI)No Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi* panjang meter m L

•massa kilogram kg M•waktu sekon s T•kuat arus listrik ampere A I•suhu kelvin K •Intensitas cahaya mol mol N•Jumlah zat kandela (lilin) Cd J

Besaran dan Dimensi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran Pokok San Besaran Turunan.

Selain besaran pokok di atas masih ada besaran lain, yaitu besaran pelengkapNo Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi

* Sudut datar Radian rad -* Sudut ruang Steradian Sr -Setelah besaran-besaran pokok ditetapkan, maka besaran-besaran dalam fisika dapatmempunyai yang merupakan kombinasi dari besaran-besaran pokok tersebut maupun denganbesaran pelengkap. Besaran yang satuannya dapat diturunkan dari besaran pokok disebutbesaran turunan. Jadi secara garis besar, besaran di dalam fisika dapat dibagi menjadiBesaran Pokok,Besaran Turunan, dan Besaran Tambahan.Contoh dari besaran turunan adalah: kecepatan, percepatan, gaya, usaha, daya, volume,massa jenis dan lain-lain.

Besaran dan Dimensi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKABesaran Pokok San Besaran Turunan.

DimensiKata dimensi di dalam fisika mempunyai arti yang berbeda dengan kata dimensi dalam

kehidupan sehari-hari. Dimensi merupakan sifat fisis dari suatu besaran dan tidakbergantung pada besar pengukuran. Misalnya: besaran massa, apakah massa tersebut 5 kg,10 kg, atau 20 kg, besaran massa tersebut tetap mempunyai dimensi M (lihat tabel 1). Padaumumnya besaran-besaran di dalam fisika mempunyai dimensi. Dimensi besaran turunandapat diperoleh dengan menggunakan kombinasi dari besaran pokok. Dengan kata lain,dimensi dari suatu besaran turunan merupakan cara dari besaran tersebut tersusun daribesaran pokok, misalnya: Volume suatu balok, dapat dicari dengan mengalikan panjang (p),lebar (l), dan tinggi (t) dari balok tersebut. Panjang, lebar maupun tinggi mempunyaidimensi panjang, yaitu L. Oleh karena itu, dimensi dari volume menjadi L3.

Dimensi suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf dan diberi tanda kurungpersegi. Misalnya, dimensi dari besaran gaya F dapat ditulis sebagai [ F ]. Denganmengetahui dimensi dan satuan dari besaran-besaran pokok, maka dengan menggunakananalisis dimensional, kita dapat menentukan dimensi dan satuan dari besaran turunan.

Terima KasihPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL