PPT Fluida dinamis

download PPT Fluida dinamis

of 25

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

    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?