Xi fluida

40
FLUIDA FLUIDA

description

dfg

Transcript of Xi fluida

FLUIDAFLUIDAFLUIDAFLUIDASTATIKDINAMIKFluidamerupakansesuatuyangdapat mengalirsehinggaseringdisebutsebagai zat alir. Fasa zat cair dan gas termasuk ke dalam jenis fluidaFENOMENA FLUIDAFENOMENA FLUIDAKenapa kayu-kayu yang besar dan Kenapa kayu-kayu yang besar dan banyak lebih mudah diangkat dalam banyak lebih mudah diangkat dalam air ?air ?Mengapa balon gas bisa naik ke atas ?Mengapa balon gas bisa naik ke atas ?Mengapa telur bisa mengapung dalam Mengapa telur bisa mengapung dalam air garam sementara dalam air murni air garam sementara dalam air murni tenggelam?tenggelam?Kenapa serangga kecil bisa bergerak Kenapa serangga kecil bisa bergerak diatas air dan tidak tenggelam? diatas air dan tidak tenggelam? FLUIDA STATIKFLUIDA STATIKFluida selalu mempunyai bentuk Fluida selalu mempunyai bentuk yang dapat berubah secara kontinyu yang dapat berubah secara kontinyu seperti wadahnya sebagai akibat seperti wadahnya sebagai akibat gaya geser !tidak dapat menahan gaya geser !tidak dapat menahan gaya geser"gaya geser"FLUIDAFLUIDACAIR:Molekul-molekul terikat secara longgar namun tetap berdekatan#ekanan yg ter$adi karena ada gaya gra%itasi bumi yg beker$a padanya#ekanan ter$adi secara tegak lurus pada bidangFLUIDAFLUIDAGAS:Molekul bergerak bebas dan saling bertumbukan#ekanan gas bersumber pada perubahan momentum disebabkan tumbukan molekul gas pada dinding#ekanan ter$adi tidak tegak lurus pada bidangMassa jenisMassa jenisKadang kalau kita perhatikan orang banyak mengatakan bahwa buah manggis lebih berat daripada kapas atau besi lebih berat daripada plastik& 'al ini tidak seluruhnya benar karena semua itu tergantung ukuran dari masing - masing benda&Massa jenis (lanjut)Massa jenis (lanjut)(uatu si)at penting dari *at adalah (uatu si)at penting dari *at adalah rasio massa terhadap %olumenya rasio massa terhadap %olumenya yang dinamakan massa $enisyang dinamakan massa $enisVm= + Densitas , massa $enis + Densitas , massa $enis !Kg,m!Kg,m- -""m + Massa benda !Kg"m + Massa benda !Kg". + .olume benda !m. + .olume benda !m- -""Dalam dunia medis satuan densitas lebih sering dinyatakan sebagai gr,cc !speci/c gra%ity , (0"1 gr,cc + 1222 kg,m-Air pada suhu 3 o4 memiliki densitas 1 (0Conto5eberapa ikan dengan massa 1 kg dimasukan dalam tabung !diameter 2&6 m" yang berisi air dengan ketinggian 1 m sehingga permukaan air meningkat 2&7 m& 5erapakah massa $enis ikan 8 ikan tersebut?TEKANANTEKANAN9Kenapa ayam sulit ber$alan di tanah yang lembek sedangkan itik relati)lebih mudah?9kalautangankitaditekanolehu$ung penayangbagianruncingnyaterasa lebihsakitdaripadaolehu$ungyang bagian tumpulnya& TEKANAN (lanjutan.AFP essure = = PrP = Tekanan (1 N/m2 = 1 Pa)F = Gaya (N)A = Luas penampang (m2)ghAVgAVgAmgPAFP essure = = = == = Prh5arometer 5arometerAlat untuk mengukur tekanan udara menggunakanAlat untuk mengukur tekanan udara menggunakan cairan mercuri , 'g dengan massa $enis 1-&: gr,cc cairan mercuri , 'g dengan massa $enis 1-&: gr,ccKetika mengukur di pantai maka tinggi cairanKetika mengukur di pantai maka tinggi cairan barometer adalah 7: cm dengan percepatanbarometer adalah 7: cm dengan percepatan gra%itasi ;&< m,s gra%itasi ;&< m,s= => +> + g h + 1-:22 kg,m g h + 1-:22 kg,m- - ? ;&< m,s ? ;&< m,s= = ? 2&7: m ? 2&7: m> + 121&- k>a + 1 Atm > + 121&- k>a + 1 AtmTEKANAN (lanjutan!)TEKANAN (lanjutan!)> + > atmosphere @ > gauge 1 Atm + 121&- k>a + 7: cm'g + 7:2 #orrConto'itunglah tekanan total yang dialami sebuah benda yang tercelup dalam sumur pada ke dalaman 12 m dari permukaan air sumur& Aika percepatan gra%itasi di daerah itu adalah sebesar 12 m,s=5erapa tekanan yang dialami penyelam yang berada pada posisi 122 m di atas dasar laut ? !kedalamanlaut+1km&massa$enisair laut B 12=612- kg,m-">rinsip >ascal#ekanan yang diberikan pada #ekanan yang diberikan pada suatu cairan yang tertutup akan suatu cairan yang tertutup akan diteruskan tanpa berkurang ke diteruskan tanpa berkurang ke segala titik dalam Cuida dan ke segala titik dalam Cuida dan ke dinding be$ana !5laise >ascal dinding be$ana !5laise >ascal 1:=--1::="1:=--1::=" #ekanan adalah sama di setiap #ekanan adalah sama di setiap titik pada kedalaman yang samatitik pada kedalaman yang sama>rinsip >ascal !lan$utanD&"22112 1AFAFP P==F !F ">rinsip >ascal !lan$utanD&">aradoks hidrostatik A!

F!A" F"Dongkrak 'idrolikAplikasi dalam kehidupan sehari-hariAplikasi dalam kehidupan sehari-hariContoConto (ebuah pipa berbentuk u yang memiliki luaspenampangkakinyaberbeda digunakanuntukmengangkatbeban& 5erapakahbebanmaksimumyang dapatdiangkatolehnya$ikaluas penampangyangkecilA+1m= diberikangaya123Edenganluas penampang yang besar adalah 6 m=? "RINSI" ARC#IMEDES"RINSI" ARC#IMEDESKenapa kayu-kayu yang Kenapa kayu-kayu yang besar dan banyak lebih besar dan banyak lebih mudah diangkat dalam air mudah diangkat dalam air ??Mengapa balon gas 'eMengapa balon gas 'ebisa naik ke atas ?bisa naik ke atas ?(ebuah benda yang tenggelam (ebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu seluruhnya atau sebagian dalam suatu Cuida akan mendaapatkan gaya Cuida akan mendaapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar angkat ke atas yang sama besar dengan berat Cuda yang dipindahkan dengan berat Cuda yang dipindahkan Feno$ena A%&i$e'esFeno$ena A%&i$e'esAna( )an* te%a+un* Ana( )an* te%a+un* 'en*an ,antuan 'en*an ,antuan +e%au %in*an+e%au %in*anAna( )an* te%a+un* Ana( )an* te%a+un* 'i laut )an* (a'a% 'i laut )an* (a'a% *a%a$n)a tin**i *a%a$n)a tin**i se(alise(aliFeno$ena A%&i$e'esFeno$ena A%&i$e'esh " h !F !F "AGaya Buoyant = FbgV FgAh Fh h gA FF F Ff bf bf bb== = =) (1 21 2Prinsip Arcime!es" Gaya Buoyant !ari ben!a !a#am $#ui!a a!a#a sama !engan berat !ari $#ui!a yang !ipin!akan o#e ben!a tersebut"RINSI" "RINSI" ARC#IMEDES( lanjut)ARC#IMEDES( lanjut)FFa a + F !Cuida yang dipindahkan"+ F !Cuida yang dipindahkan"FFa a + m g+ m gFFa a + + . g. gTen**ela$ Te%a+un* Mela)an*"RINSI" "RINSI" ARC#IMEDES( lanjut)ARC#IMEDES( lanjut)Apa syarat ter$adinya benda Apa syarat ter$adinya benda terapung melayang dan terapung melayang dan tenggelam ?tenggelam ?(emua berdasarkan resultan gaya (emua berdasarkan resultan gaya arah %ertikal dengan melihat arah %ertikal dengan melihat komponen gaya gra%itasi dankomponen gaya gra%itasi danarchimedesarchimedesFFaFFaFFaConto (asusConto (asusArchimedes diminta untuk mencari tahu apakah mahkota ra$a yang baru dibuat benar= terbuat dari emas ataukah bukan ? Gmas memiliki speci/c gra%ity 1;&-& massa mahkota tersebut 13&7 kg ketika di udara dan 1-&3 kg ketika berada di dalam air& Apakah mahkota tersebut terbuat dari emas murni ? -a.a,-a.a,Fb = Berat ben!a !i u!ara % berat ben!a !a#am airFb = & % &' = $ g (& / Fb = b g ( / $ g (& / Fb = b / $1)*+ / 1*, = b / 1 gr/ccb = 11*, -GBerarti makota tersebut bukan terbuat !ari emas.APA/A0 A1A 2A3A 4G LB0 561A0 77#egangan >ermukaan#imbul karena gaya tarik-menarik molekul-molekul *at cair yang se$a$ar permukaan FLF=Feno$ena Te*an*an "e%$u(aan/ % &os 0 1rr# " rgrcos 2 =FLUIDA 5GH0GHAKFLUIDA 5GH0GHAKKarakteristik AliranLaminer I Laminer I .rendah#urbulen I #urbulen I .tinggi

>ermukaan laut>ermukaan laut>ada kedalaman >ada kedalaman tertentutertentu#2DRODINAMIK#2DRODINAMIK(yarat Cuida ideal !5ernoulli" B1& Jat cair tanpa adanya geseran dalam !cairan tidak %iskous"=& Jat cair mengalir secara stasioner !tidak berubah" dalam hal kecepatan arah maupun besarnya !selalu konstan"-& Jat cair mengalir secara steady yaitu melalui lintasan tertentu3& Jat cair tidak termampatkan !incompressible" dan mengalir se$umlah cairan yang sama besarnya !kontinuitas"Kena+a (a+al te%,an* Kena+a (a+al te%,an* )an* ,e%at ,isa te%,an* )an* ,e%at ,isa te%,an* 'i u'a%a 3'i u'a%a 3Kenapa perahu layar Kenapa perahu layar bisa mudah berbelok bisa mudah berbelok ??Ada daya angkat dari CuidaAda daya angkat dari CuidaKontinuitasAA11 1 1 + A+ A= = = =Kecepatandarahmelaluipembuluh aortaber$ari-$ari1cmadalah-2cm,s& 'itunglahkecepatanrata-ratadarah tersebut ketika melalui pembuluh kapiler yangmasing-masingber$ari-$ari3?12-3 cm dan luas permukaan total =222 cm=&$!A!$"A""e%sa$aan 4e%noulli"e%sa$aan 4e%noulliKecepatan rendah tekanan tinggiKecepatan tinggi tekanan rendahkenapa (elembar kain tipis ditiup dari bagian atasnya ternyata kain tersebut naik ke atas?5erdasar konsep ker$a 8 energi5erdasar konsep ker$a 8 energiP + v2 +gh

= konstanP1 + v12 +gh1 =P2 + v22 +gh2ContoConto Air dipompa dengan kecepatan 26 m,s melalui pipa berdiameter 3 cm di lantai dasar dengan tekanan - atm& 5erapakah kecepatan dan tekanan air di dalam pipa berdiameter =: cm di lantai atas yang tingginya 6 m ?Aliran .iskosKenapa aliran sungai Kenapa aliran sungai terdapat perbedaan terdapat perbedaan kecepatan aliran pada kecepatan aliran pada titik tengah dengan titik tengah dengan pinggir sungai ?pinggir sungai ?Adanya gaya gesek Adanya gaya gesek antara Cuida dan antara Cuida dan dinding dinding Fluida idealFlui'a %eal5is(ositas5is(ositas%!%" & Debit alir ! %olum per detik"5is(ositas5is(ositasDebit aliran Cuida dipengaruhi oleh tahanan yang tergantung pdB9>an$ang pembuluh9Diameter pembuluh9.iskous , kekentalan *at cair !pada darah normal kekentalan -&6 kali air"9#ekananL P P rtV8) (2 1)= = (iskousitas = 19:, Pa (air) = , % ) *19:, Pa (!ara)r = ;ari:;ari pembu#u< L = Pan;ang P = Tekanan< ( = (o#ume< t = &aktuMengapa aliran darah penderita anemia sangat cepat ??Conto Conto Kli mesin dengan %iskositas 2= E&s,m= dilewatkanpadasebuahpipa berdiameter1