Risalah Fisika Praktek Modul A5

Rumus diatas dikenal sebagai ‘Hukum Stokes’tanda negative menunjukkan arah gaya fs yang berlawanan dengan arah kecepatan bola relative terhadap fluida v∞. Hukum stokes ini dapat berlaku jika syarat atau ketentuan dibawah ini dapat dipenuhi seperti : 1. Rumus tempat fluida tidak terbatas (ukurannya cukup luas/luas dibandingkan dengan ukuran benda yang diuji) 2. tidak ada turbulasi di dalam fluida (aliran di dalam fluida tidak acak) 3. kecepatan v∞ tidak besar sehingga gerak jatuh benda uji di dalam fluida masih linier. Jika sebuah benda padat yang berbentuk bola dan mempunyai massa jenis, jatuh di permukaan zat cair dan bergerak tanpa kecepatan awal v0 = 0, maka bola tersebut mulamula akan mendapatkan percepatan. Dengan bertambah besarnya kecepatan bola, maka GAYA STOKES yang bekerja padanya juga bertambah besar sehingga pada akhirnya bola tersebut akan bergerak dengan kecepatan tetap/konstan, yaitu setelah terjadi keseimbangan antara GAYA BERAT, GAYA ARCHIMEDES, dan GAYA STOKES pada bola yang diuji tersebut.

Bila bola telah bergerak dengan kecepatan tetap, persamaan yang berlaku adalah : V =

ρ = massa jenis bola uji ρ0 = massa jenis fluida. Dari persamaan (2) juga dapat diturunkan persamaan menjadi :

T = waktu yang diperlukan bola menempuh jarak d d = jarak jatuh yang ditempuh bola, dipilih sedemikian rupa sehingga bola telah dapat dianggap bergerak beraturan. Bila percobaan yang akan dilakukan syarat 3 tidak dipenuhi (maksudnya cara menjatuhkan bola uji ke dalam fluida harus benar), karena fluida yang akan ditentukan

koefisien kekentalannya ditempatkan dalam tabung yang besarnya terbatas untuk masingmasing percobaan pada jari-jari bola yang berbeda, kecepatan bola itu harus dikoreksi dengan :

v∞ = v v∞ R r k

= kecepatan bola uji yang diukur = kecepatan bola uji yang sebenarnya (kecepatan bola uji relative terhadap fluida) = jari-jari tabung tempat fluida = jari-jari bola uji = konstanta

karena v =

, persamaan (4) dapat dituliskan ebagai berikut :

T = waktu yang diukur T∞ = waktu yang sebenarnya (waktu relative) Untuk harga d dan kondisi lainnya yang sama, dibuat grafik T versus R untuk persamaan (5) diperoleh garis lurus, maka T∞ dapat ditentukan.