BAB I

1 PENDAHULUAN

Tujuan Intruksional Umum (TIU)

Mahasiswa diharapkan dapat memahami konsep mekanika fluida dan hidrolika yang diperlukan

untuk merencanakan suatu bangunan air.

Tujuan Intruksional Khusus (TIK)

1. Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan sifat-sifat fluida

2. Mahasiswa dapat menjelaskan ruang lingkup mekanika fluida

3. Mahasiswa dapat memahami dimensi dan satuan dalam ilmu mekanika fluida

1.1 Umum

Mekanika fluida merupakan salah satu cabang tertua dari ilmu fisika dan merupakan

pondasi bagi pengetahuan yang mempelajari tentang fluida (zat cair dan gas) dalam bidang

teknik sipil.

1.2 Definisi Fluida

Fluida adalah zat yang dapat mengalir, fluida dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu zat

cair dan gas. Zat cair terdiri atas molekul-molekul tetap dan rapat dengan gaya kohesif (gaya

tarik menarik antar molekul yang sama jenisnya) yang relatif kuat, sehinga cenderung

mempertahankan volumenya dan akan membentuk permukaan bebas yang rata dalam medan

gravitasi. Sebaliknya gas karena terdiri dari molekul-molekul yang tidak rapat dengan gaya

kohesif yang cukup kecil (dapat diabaikan), sehingga volume gas dapat memuai dengan bebas

dan terus berubah.

1.3 Ruang Lingkup Mekanika Fluida

Ruang lingkup mekanika fluida sangat luas dan menyentuh hampir seluruh segi kehidupan

manusia karena bumi terdiri dari lebih dari 75% air (zat cair) dan tertutup oleh udara (gas).

Fluida dalam kehidupan sehari-hari dan bidang teknik sipil dapat kita lihat contohnya seperti:

a. Darah yang mengalir ke pembuluh darah

b. Pipa air, kompresor

c. Perancangan kapal

d. Saluran drainase, pipa air bersih dan air kotor, dan lain-lain.

Studi mengenai aspek-aspek fluida terbagi atas:

a. Statika Fluida

Mempelajari fluida dalam keadaan diam, contohnya air dalam gelas.

b. Kinematika Fluida

Mempelajari hukum=hukum dan sifat kecepatan aliran fluida tanpa meninjau gaya-

gaya yang bekerja terhadap waktu, contohnya kecepatan aliran.

c. Dinamika Fluida

Mempelajari hubungan kecepatan dan percepatan dengan gaya-gaya yang bekerja,

contohnya gaya gempa terhadap aliran air.

Jenis-jenis fluida:

a. Berdasarkan kemampuan menahan tekanan:

Fluida incompressible: fluida yang tidak dapat dikompressi (volumenya tidak dapat

ditekan menjadi lebih kecil), contohnya air.

Fluida compressible: fluida yang dapat dikrompressi, contohnya gas.

b. Berdasarkan struktur molekul

Molekul rapat (zat cair)

Molekul berjarak (gas)

c. Berdasarkan tegangan geser

Fluida Newton: hubungan linear antara tegangan geser dengan perubahan bentuk

Fluida non Newton: hubungan tidak linear antara tegangan geser dengan

perubahan bentuk

d. Berdasarkan sifat aliran

Fluida turbulen: aliran fluida mengalami pergolakan (berputar-putar)

Fluida laminar: aliran fluida yang lintasannya panjang dan berlapis-lapis.

1.4 Dimensi dan Satuan

Dimensi adalah ukuran untuk menyatakan peubah fisika secara kuantitatif. Satuan adalah

suatu cara khusus untuk mengaitkan sebuah bilangan dengan dimensi kuantitatif. Contohnya:

panjang adalah suatu dimensi yang dapat dikaitkan dengan pengubah seperti jarak, ketinggian,

dan lebar. Sedangkan meter atau inci merupakan satuan numeris untuk menyatakan panjang.

Dimensi-dimensi pokok dalam mekanika fluida terbagi atas massa, panjang, waktu, dan

suhu dengan satuan dapat dilihat pada Tabel 1.1 berikut:

Tabel 1.1 Dimensi-dimensi pokok mekanika fluida dalam Sistem Satuan Internasional

Dimensi-dimensi turunan dalam mekanika fluida berdasarkan dimensi pokok dapat

dilihat pada Tabel 1.2 berikut:

Tabel 1.2 Dimensi-dimensi turunan mekanika fluida dalam Sistem Satuan Internasional