PPT Fluida dinamis
Transcript of PPT Fluida dinamis
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
1/25
FLUIDA DINAMIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2015
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
2/25
Satuan Pendidikan: SMA
Kela !Se"ete# : $I
K%"&eteni Inti :
KI' 1 Men()a*ati dan "en(a"alkan a+a#an a(a"a *an( dianutn*a'KI' 2 Men()a*ati dan "en(a"alkan &e#ilaku +u+u#, dii&lin, tan((un(+a-a., &eduli
/(%t%n( #%*%n(, ke#+aa"a, t%le#an, da"ai, antun, #e&%ni dan %akti dan
"enun+ukkan ika& e.a(ai .a(ian da#i %lui ata .e#.a(ai &e#"aala)an dala"
.e#inte#aki e3a#a eekti den(an lin(kun(an %ial dan ala" e#ta dala"
"ene"&atkan di#i e.a(ai 3e#"inan .an(a dala" &e#(aulan dunia'
KI' 4 Me"a)a"i, "ene#a&kan, dan "en(analii &en(eta)uan aktual, k%ne&tual,
%edu#al, dan "etak%(niti .e#daa#kan #aa in(in ta)un*a tentan( il"u
&en(eta)uan, tekn%l%(i, eni, .uda*a, dan )u"ani%#a den(an -a-aan
ke"anuiaan, ke.an(aan, kene(a#aan, dan &e#ada.an te#kait &en*e.a. en%"ena
dan ke+adian, e#ta "ene#a&kan &en(eta)uan %edu#al &ada .idan( ka+ian *an(
&eiik euai den(an .akat dan "inatn*a untuk "e"e3a)kan "aala)'KI' Men(%la), "enala#, dan "en*a+i dala" #ana) k%nk#et dan #ana) a.t#ak te#kait
den(an &en(e".an(an da#i *an( di&ela+a#in*a di ek%la) e3a#a "andi#i, .e#tindak
e3a#a eekti dan k#eati, e#ta "a"&u "en((unakan "et%da euai kaida)
keil"uan
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
3/25
K%"&eteni Daa#
1'1 Men*ada#i ke.ea#an Tu)an *an( "en3i&takan dan "en(atu#
ala" +a(ad #a*a "elalui &en(a"atan en%"ena ala" ii dan
&en(uku#ann*a
2'1 Menun+ukkan &e#ilaku il"ia) /"e"iliki #aa in(in ta)u6
%.+ekti6 +u+u#6 teliti6 3e#"at6 tekun6 )ati)ati6 .e#tan((un(
+a-a.6 te#.uka6 k#iti6 k#eati6 in%7ati dan &eduli lin(kun(an
dala" akti7ita e)a#i)a#i e.a(ai -u+ud i"&le"entai ika&
dala" "elakukan &e#3%.aan , "ela&%#kan, dan .e#dikui
4'8 Mene#a&kan ini& luida dina"ik dala" tekn%l%(i
'8 Me"%diikai ide!(a(aan %*ek ede#)ana *an(
"ene#a&kan ini& dina"ika luida
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
4/25
Mate#i P%k%k
• Fluida Dina"ik
• Fluida Ideal
• A9a K%ntinuita• A9a e#n%uli
• Pene#a&an A9a e#n%uli dala" Ke)idu&an
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
5/25
Fluida Dina"ik
Fluida dina"i adala) luida *an( .e#(e#ak'
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
6/25
Fluida Ideal
Fluida bersifatnon viskos
•
Pada uidayang sifatnyanon viskos,gesekaninternalantarpartikel uidadiabaikan,sehingga kita
menganggaptidak ada gayagesekan padaaliran yangsifatnya nonviskos
Aliran uidabersifat tunak(streamline)
•
Pada uidayang sifatnyatunak,kecepatanmasing-masingpartikel uidapada setiaptitik cenderung
konstan
Fluida bersifatinkompresibel
•
Fluida yangbersifatinkompresibeldianggapmemilikikerapatan yangcenderungkonstan.
Aliran uidabersifat
irrotasional
•
Partikel uidaideal dianggaptidak berotasi(tidak memilikimomentumsudut)
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
7/25
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
8/25
engapa saat kalian
menutup sebagian mulutselang tersebutdengan !ari, aliran airmen!adi semakin deras""""
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
9/25
A9a9 K%ntinuita
Fluida mengalir melaluisebuah penampang seluasA# dengan kela!uan v#.
$etika melalui penampangseluas A%, kela!uannyaberubah men!adi v%.
Maa luida *an( "auk ke ala) atu u+un( &i&a sama dengan "aaluida *an( kelua# da#i u+un( lain :
Untuk luida ideal
Maka didapat :
= massa jenis fluida
= selang waktu alir fluida
Persamaan
KONTINUITAS
21 mm =
2211 V V ρ ρ =
( ) ( )222111 x A x A ρ ρ =
( ) ( )22221111
t v At v A ∆=∆ ρ ρ 2211 v Av A =
21 ρ ρ =
21 t t ∆=∆
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
10/25
Da#i &e#a"aan k%ntinuita da&ai dii"&ulkan :
$ela!uan uida yang termampatkan berbanding terbalik dengan luas&uas penampang pipa dimana uida mengalir
Pe#kalian anta#a lua &ena"&an( &i&a /A den(an la+u ali#an luida /7 a"a den(an de.it /;
*an( +u(a "en*atakan .ea# 7%lu"e luida *an( "en(ali# &e#atuan -aktu :
Den(an atuan : "4!
PHYSIC
t
V
Q ∆= Av=
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
11/25
A9a e#n%uli
PADA PIPA BERPENAMPANG A PADA PIPA BERPENAMPANG A!
Besar usaha untuk
memindahkan fluida
sejauh x1 :
Besar usaha untuk
memindahkan fluida
sejauh x2 :
dimana V x A =22dimana
Sehingga : V P W 11
=
volume fluidavolume fluida
Sehingga :
111 ' x F W = 111 x A P =
V x A =11
222 ' x F W −=
222 x A P −=
V P W 22
−=
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
12/25
Jadi usaha total yang dilakukan fluida dari ujung kiri ke ujung kanan adalah :
karena Maka didapat :
Perubahan energi mekanik saat fluida bergerak dari ujung kiri ke ujung kanan adalah :
arena !saha merupakan perubahan energi : Maka :
( )V P V P W 21
−+= ρ
mV = ( )
ρ
m P P W
21 −=
( )[ ] ( )
−+−=∆ 2
1
2
212
2
1vvmhhmg E M
M E W ∆=
( ) ( ) ( )
2
1
2
21221 2
1vvmhhmg
m P P
−+−=− ρ
( ) ( ) ( )m
vvmhhmg P P ρ
−+−=− 2
1
2
21221
2
1
( ) ( ) ( )21
2
21221
2
1vvhh g P P −+−=− ρ ρ
21
221221
2
1
2
1vv gh gh P P ρ ρ ρ ρ −+−=−
2
222
2
111
2
1
2
1v gh P v gh P ρ ρ ρ ρ ++=++
tan2
1 2
konsv gh P =++ ρ ρ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
13/25
UNTUK FLUIDA TAK MENGALIR
UNTUK FLUIDA YANG MENGALIR PADA PIPA HORIZONTAL
$asus 'stimea
021
== vv
02
10
2
1
2211 ρ ρ ρ ρ ++=++ gh P gh P
2211 gh P gh P ρ ρ +=+( )
1221 hh g P P −=− ρ
2
222
2
111
2
1
2
1v gh P v gh P ρ ρ ρ ρ ++=++
2
22
2
11
2
1
2
1 v gh P v gh P ρ ρ ρ ρ ++=++hhh == 21
( )21
2
221
2
1vv P P −=− ρ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
14/25
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
15/25
Teorema Torricelli
Teori Torricelli menyatakan bahwa
kecepatan aliran zat cair pada lubang
sama dengan kecepatan benda yang
jatuh bebas dari ketinggian yang
sama.
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
16/25
VENTURIMETER
Alat untuk mengukur kela!uan at cair
TANPA MANOMETER DENGAN MANOMETER
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
17/25
ENTURIMETER TANPA MANOMETER
"
"1"2
v1 v2P1 P2
#luida yang diukur tidak memiliki perbedaan ketinggian :
Berdasarkan persamaan kontinuitas :
Perbedaan tinggi $at %air pada tabung vertikal : h
Maka :
#e"ingga :
Jadi :
( )21
2
221
2
1vv P P −=− ρ
1
2
12 v
A Av =
−
=− 21
2
1
2
121
2
1vv
A
A P P ρ
−
= 1
2
12
2
12
1
A
Av ρ
gh P P ρ =− 21
−
= 1
2
12
2
12
1
A
Av gh ρ ρ
M k k l j fl id d $ i i $ A d l "
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
18/25
Maka kelajuan fluida pada $agian pipa $erpenampang A adala" :
#e"ingga de$it fluida pada pipa senturi tanpa man%meter adala" :
−
= 1
2
12
2
12
1
A
Av gh ρ ρ
−
= 12
2
2
2
1
A
Av gh
1
22
2
1
1
−
=
A
A
ghv
1
2
2
2
1
1
−
=
A
A
gh AQ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
19/25
ENTURIMETERDENGAN MANOMETER
"1"2
P1 P2
v1 v2
y h& M
Perbedaan tekanan :
dapat diukur dengan manometer
dimana tekanan di kaki kiri P& ' tekanan di kaki kanan PM
(engan mensubtitusikan persamaan di atas ke
persamaan :
Maka akan didapat :
' Massa jenis fluida dlm venturi
' Massa jenis fluida dlm manometer
ρ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
20/25
TABUNG PITOTUnt! men"!r !e#a$an "as
"liran gasab
"
"ir raksa
v elajuan gas di a ' va ' v
)ekanan di kiri kaki manometer '
tekanan aliran gas *Pa+
,ubang kanan manometer tegak lurus
terhadap aliran gas- sehingga laju gas
di b ' vb ' .
)ekanan di kaki kanan manometer ' tekanan di b- sedangkan a dan b sama tinggi- sehingga :
Beda tekanan di a dan b ' tekanan hidrostatis air raksa setinggi h 'Sehingga :
v ' kelajuan gas
' massa jenis raksa dlm manometer
' massa jenis gas
h ' perbedaan tinggi raksa dlm manometer
22
2
1
2
1
bbaa v P v P ρ ρ +=+
baa P v P =+ 2
2
1 ρ
2
2
1v P P ab ρ =−
gh P P ab <
ρ =−
ρ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
21/25
Ketika &en()ia& &%"&a ditekan, uda#a da#i
ta.un( elinde# di&aka kelua# "elalui lu.an( e"&it'Uda#a *an( kelua# da#i lu.an( e"&it ini "e"&un*ai
ke3e&atan tin((i e)in((a "enu#unkan tekanan uda#a
di.a(ian ata n%el'
Ka#ena tekanan uda#a di ata n%el le.i) ke3il
da#i&ada tekanan uda#a &ada &e#"ukaan 3aia#an di
dala" ta.un(, "aka 3ai#an akan "en*e"%t kelua#
"elalui n%el'
lubang
tekananrendah
tekanan atmosfer
ALAT
PENYEMP!T
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
22/25
/"0" B")
*Pengaruh gravitasi bumi+
/"0" "&/")*Pengaruh bentuk pesa3at+
/"0" 4"MB")*/esekan antara badan
pesa3at dengan udara+
/"0" /"*5leh mesin pesa3at+
GA=A GA=A PADA PESA>AT
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
23/25
62
61
PENAMPANG SAYAP PESAWATv1 ' kelajuan udara bagian ba3ah
v2 ' kelajuan udara bagian atas
Menurut a$as Bernoulli :
v27v1 P!&P
(engan persamaan :
(engan ketinggian kedua permukaan sayap sama tinggi :
Ga'a angkat Pesawat
#18#2 ' gaya angkat pesa3at
' massa jenis udara
2
222
2
111
2
1
2
1v gh P v gh P ρ ρ ρ ρ ++=++
2
22
2
11
2
1
2
1v P v P ρ ρ +=+
( )212
221
2
1 vv P P −=− ρ
( )21
2
2
21
2
1vv
A
F
A
F −=− ρ
( )21
2
221
2
1vv A F F −=− ρ
ρ
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
24/25
"yarat pesawat bisa
mengudara #
-*aya angkat pesaat + beratpesaat-&a!u pesaat harus semakin besaruntuk memeperbesar gaya angkat
pesaat-kuran pesaat harus besarsehingga gaya angkat semakinbesar
-
8/15/2019 PPT Fluida dinamis
25/25
TERIMA KASI?