BAB 5 ( Fluida Dinamis)

                  Fluida Dinamis

Pengertian Fluida Dinamis

Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. 

Fluida Ideal

Fluida ideal yaitu fluida yang tidak kompresibel, berpindah tanpa mengalami gesekan, dan aliranya stationer.

1. Alirannya tunak (steady), yaitu kecepatan setiap partikel fluida pada satu titik tertentu adalah tetap, baik besar maupun arahnya. Aliran tunak terjadi pada aliran yang pelan.
2. Alirannya tak rasional, artinya pada setiap titik partikel fluida tidak memiliki momentum sudut terhadap titik tersebut. Alirannya mengikuti garis arus (streamline).
3. Tidak komprisibel (tidak termampatkan), artinya fluida tidak mengalami perubahan volume (massa jenis) karena pengaruh tekanan.
4. Tak kental, artinya tidak mengalami gesekan baik dengan lapisan fluida disekitarnya maupun dengan dinding tempat yang dilaluinya. Kekentalan pada aliran fluida berkaitan dengan viskositas

Jenis Aliran Fluida

• Aliran lurus atau laminer yaitu aliran fluida mulus. Lapisan-lapisan yang bersebelahan meluncur satu sama lain dengan mulus. Pada aliran ini partikel fluida mengikuti lintasan yang mulus dan lintasan ini tidak saling bersilangan. Aliran laminer dijumpai pada air yang dialirkan melalui pipa atau slang.
• Aliran turbulen yaitu aliran yang ditandai dengan adanya lingkaran-lingkaran tak menentu dan menyerupai pusaran. Aliran turbulen sering dijumpai di sungai-sungai dan selokan-selokan.

Ciri-Ciri Fluida Dinamis

• fluid dianggap tidak kompetibel
• fluid dianggap bergerak tanpa gesekan, walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan)
• aliran fluida adalah aliran stsioner yaitu kecepatan dan arah gerak partikel pluida yang melalui suatu titik tertentu selalu tetap
• tak bergantung waktu (tunak), artinya kecepatannya konstan pada titik tertentu, dan membentuk aliran leminer (berlapis)

Rumus Fluida Dinamis

Besaran-besaran dalam fluida dinamis

Debit aliran (Q)

Contoh Soal

Suatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m3 tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 ) m. Hitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh !

Jawab :

Persamaan Kontinuitas

Air yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:

Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :

Hukum Bernoulli

• Teorema Toricelli (laju effluk)

• Venturimeter

• Venturimeter adalah sebuah alat yang bernama pipa venturi. 

• Tabung pitot

• 
• Gas (misalnya udara) mengalir melalui lubanglubang di titik a. Lubang-lubang ini sejajar dengan arah aliran dan dibuat cukup jauh di belakang sehingga kelajuan dan tekanan gas di luar lubang-lubang tersebut mempunyai nilai seperti halnya dengan aliran bebas. Jadi, va = v (kelajuan gas) dan tekanan pada kaki kiri manometer tabung pilot sama dengan tekanan aliran gas (Pa).

• Penyemprot

• Pada alat penyemprot alat nyamuk dan parfum, saat batang penghisap ditekan, udara akan mengalir dengan kecepatan tinggi dfan melewati dimulut pipa. 

• • Pesawat Terbang

  • 
  • 

  Contoh Soal No. 1

  Ahmad mengisi ember yang memiliki kapasitas 20 liter dengan air dari sebuah kran seperti gambar berikut!

  

  Soal dan pembahasan Fluida Dinamis

  Jika luas penampang kran dengan diameter D2 adalah 2 cm2 dan kecepatan aliran air di kran adalah 10 m/s tentukan:

  a) Debit air
  b) Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember
• Data :
  A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2
  v2 = 10 m/s
  a) Debit air
  Q = A2v2 = (2 x 10−4)(10)
  Q = 2 x 10−3 m3/s
  b) Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember
  Data :
  V = 20 liter = 20 x 10−3 m3
  Q = 2 x 10−3 m3/s
  t = V / Q
  t = ( 20 x 10−3 m3)/(2 x 10−3 m3/s )
  t = 10 sekon

Untuk mengetahui bagaimana penerapan fluida dinamis dalam kehidupan sehari-hari :

• untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat terbang
• penyemprot parfum

• penyemprot racun serangga