Dinamika 000000000000000000000Fluida.ppt

Dinamika 000000000000000000000Fluida.ppt

1. FLUIDA DINAMIS

2. Aliran Laminer dan Turbulen
Garis alir pada fluida mengalir
terdapat dua jenis, yaitu:
1. Aliran laminar adalah aliran
fluida yang mengikuti suatu garis
lurus atau melengkung yang jelas
ujung dan pangkal-nya serta tidak
ada garis lu-rus yang bersilangan.
2. Aliran turbulen adalah aliran fluida yang ditandai dengan adanya
aliran berputar dan arah gerak partikelnya berbeda, bahkan ber-
lawanan dengan arah gerak keseluruhan fluida.

3. PERSAMAAN KONTINUITAS

Apabila suatu fluida mengalir dalam sebuah pipa dengan luas
penampang A dan kecepatan aliran fluidanya v, maka banyaknya
fluida (volume) yang mengalir melalui penampang tersebut tiap
satuan waktu dinamakan debit.
Dalam bentuk persamaan debit dinyatakan sebagai berikut:
vAQ
t
V
Qdan
Keterangan:
Q = debit aliran fluida (m
3
/s)
V = volume fluida yang mengalir (m
3
)
t = waktu (s)
v = kecepatan aliran fluida (m/s)

4. PERSAMAAN KONTINUITAS

Jika suatu fluida mengalir dengan aliran lunak melewati pipa yang
mempunyai luas penampang yang berbeda maka volume fluida
yang melewati setiap penampang itu sama besar dalam selang
waktu yang sama.
Persamaan kontinuitas me-nyatakan
bahwa pada aliran fluida ideal, hasil
kali laju aliran fluida dengan dengan
luas penampangnya adalah konstan.
2211
21
vAvA
QQ


Keterangan:
Q
1 = debit aliran fluida bagian 1 (m
3
/s)
Q
2 = debit aliran fluida bagian 2 (m
3
/s)
A
1
= luas penampang bagian 1 (m
2
)
A
2 = luas penampang bagian 2 (m
2
)
v
1
= kecepatan cairan bagian 1 (m/s)
v
2
= kecepatan cairan bagian 2 (m/s)

5. AZAS BERNOULLI
Tekanan fluida di tempat yang
kecepatannya besar lebih
kecil daripada tekanan fluida
di tempat yang kecepatan-nya
kecil.
Penurunan pers. Bernoulli utk
aliran sepanjang garis arus
didasarkan pada hukum
Newton II utk gerak F = M a
Persamaan bernoulli konstan
2
2
1
vhgp 
Keterangan:
p = tekanan (N/m
2
)
 = massa jenis fluida (kg/m
3
)
g = percepatan gravitasi (m/s
2
)
h = ketinggian fluida dari titik acuan (m)
v = kecepatan fluida (m/s)

6. AZAS BERNOULLI
Terdapat dua kasus istimewa berkenaan dengan persamaan
Bernoulli.
1. Fluida diam atau tidak mengalir (v
1 = v
2 = 0)
)(
1221 hhgpp 
Persamaan ini menyatakan tekanan hidrostatis dalam zat cair
pada kedalaman tertentu.
Keterangan:
p
1 dan p
2 = tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m
2
)
h
1
dan h
2
= tinggi tempat 1 dan 2 (m)
 = massa jenis fluida (kg/m
3
)
g = gravitasional acceleration (m/s
2
)

7. AZAS BERNOULLI
2. Fluida mengalir pada pipa horisontal (h
1
= h
2
= h)
)(
2
1 2
1
2
221 vvpp  
Persamaan ini menyatakan jika v
2
> v
1
, maka p
1
> p
2
yang
berarti jika kecepatan aliran fluida disuatu tempat besar maka
tekanan fluida di tempat tersebut kecil dan berlaku
sebaliknya.
Keterangan:
p
1
dan p
2
= tekanan pada titik 1 dan 2 (N/m
2
)
v
1 dan v
2 = kecepatan pada 1 dan 2 (m)
 = massa jenis fluida (kg/m
3
)
g = gravitasional acceleration (m/s
2
)

8. PENERAPAN AZAS BERNOULI
Menentukan kecepatan dan debit semburan air pada tangki yang
berlubang
h
Q = A.v
ghv2
ghAQ 2
Keterangan:
Q = aliran debit m
3
/s
v = kecepatan semburan air pada pada
bocoran itu m/s
h = tinggi air di atas lubang m
g = percepatan gravitasi m/s
2
A = luas panampang lubang bocoran m
2

9. PENERAPAN AZAS BERNOULI
Venturimeter
]1)/[(
)(2
2
21
21
1



AA
PP
v

Keterangan:
p
1
= tekanan pada titik 1 N/m
2
p
2 = tekanan pada titk 2 N/m
2
 = massa jenis fluida kg/m
3
v
1
= kecepatan fluida pada titik 1 m/s
A
1 = luas penampang 1 m
2
A
2
= luas penampang 2 m
2
1
2
2
2
1










A
A
gh
v

10. PENERAPAN AZAS BERNOULI
Tabung pitot
Tabung pitot merupakan alat yang digunakan untuk mengukur
kecepatan aliran suatu zat cair.

gh
v
'2


11. Contoh soal :

Sebuah tempat air yang sangat besar mempunyai
sebuah kran yang luas penampangnya 2cm2
. Jika tinggi permukaan air dari kran 3,2 m.
Hitunglah air yang tertampung di ember selama 10
detik