Fluida

Fluida

Fluida






Fluida ↔ solid Substansi yang dapat mengalir  disebut juga sebagai zat alir Beberapa materi nampak seperti padatan walaupun termasuk fluida karena alirannya lambat

Densitas


Kerapatan (densitas) suatu zat di suatu titik yang massanya ∆m dan volume ∆V adalah ∆m ρ= ∆V




Sering juga disebut sebagai rapat massa

Jika keseluruhan zat mempunyai densitas yang seragam m ρ= V

Tekanan


Tekanan adalah ukuran penjalaran gaya oleh fluida, yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan persatuan luas permukaan F p= A

Besaran skalar Satuan SI: pascal (Pa) = N/m2

Satuan lain yang sering digunakan adalah atmosfir (atm) 1 atm = 1.01 × 105 Pa

Fluida statik


Misalkan tekanan yang dialami bagian atas elemen adalah p sedangkan pada bagian bawahnya adalah p+dp. Jika luas permukaan atas dan bawah adalah A, maka

Tekanan hidrostatik


Tekanan mutlak (absolute pressure)

p(yo) …?

Karena fluida dalam keadaan statik, maka

Gauge pressure

Menunjukkan bahwa pada kedalaman yang sama tekanannya sama

Alat ukur tekanan fluida


Barometer raksa Untuk mengukur tekanan udara. Tabung yang berisi raksa dibalikkan. Ruang kosong di bagian atas tabung hanya berisi uap raksa yang tekanannya sangat kecil

p2 − p1 = ρg(y1 − y2)

Tinggi kolom raksa 76 cm = 760 mm  tekanan udara luar 76 cmHg




Manometer tabung terbuka

Terdiri dari sebuah ruang yang berisi gas yang ingin diketahui tekanannya pg. Ujung terbuka manometer  tekanan udara luar po p2 = p1 + ρgh p2 − p1 = pg = ρgh

Prinsip Pascal


Jika menambahkan tekanan sebesar po pada bagian atas fluida, maka setiap bagian fluida akan menerima perubahan tekanan yang besarnya sama po





“Tekanan yang diberikan pada fluida dalam ruang yang tertutup diteruskan ke segala bagian fluida dengan sama besar”

Contohnya pada prinsip pengungkit (dongkrak) hidrolik

∆pi = Fi/Ai =Fo/Ao

Fo = (Ao/Ai)Fi Jika Ao > Ai, maka gaya angkat Fo > Fi

Prinsip Archimedes


Tinjau sebuah benda yang berada dalam fluida

Fluida ideal


Beberapa anggapan yang digunakan dalam membahas gerak fluida









Tak kompressibel (incompressible) Temperaturnya tidak bervariasi Alirannya tunak sehingga kecepatan dan tekanan fluida tidak bergantung terhadap waktu Alirannya laminer Alirannya tidak berotasi (irrotational) Tidak kental

Kontinuitas aliran





Persamaan kontinuitas merupakan persamaan yang mengungkapkan kekekalan massa dalam aliran fluida ideal sesuai dengan anggapananggapan Dalam aliran fluida tidak ada sumber yang masuk dan tidak ada yang bocor ke luar

Persamaan kontinuitas


Volume fluida yang melewati permukaan A1 dalam waktu t adalah A1l1 dan karena anggapan fluida ideal (tidak bocor dan tidak ada sumber) maka dalam waktu yang sama volume fluida yang melewati permukaan A2 juga sama

Dapat dinyatakan dalam besaran debit Q

Persamaan Bernoulli





Merupakan persamaan yang menyatakan kekekalan energi pada aliran fluida ideal Fluida pada bagian B mengalir sejauh lB dan mengakibatkan fluida pada bagian A mengalir sejauh lA




Usaha yang dilakukan pada fluida di bagian B




Usaha yang dilakukan pada fluida di bagian A




Usaha oleh gaya gravitasi Total




Diperoleh