MEKANIKA FLUIDA.ppt

Mengapa tembok bendungan dibangun sedemikian rupa sehingga semakin ke bawah semakin tebal ?  Mengapa pesawat terbang akan hancur bila tenggelam ke dasar lautan ?  Mengapa telinga kalian terasa sakit bila menyelam semakin dalam ?  Mengapa gunung es terapung di air ?  Mengapa sebutir pasir malahan tenggelam di air ? 



Fluida didefinisikan sebagai zat yang dapat mengalir yaitu zat cair dan zat gas(termasuk gas yang terionisasi atau plasma) tetapi zat padat pada temperatur tertentu dapat mengalir misalnya aspal dan ter.



Secara umum dibedakan menjadi 2 bagian yaitu fluida statik dan fluida dinamik

Fluida Statik membahas ⊲ Tekanan ⊲ Prinsip pascal dan Archimedes Fluida Dinamik membahas ⊲ Persamaan Kontinuitas ⊲ Persamaan Bernaoulli

F  Tekanan : gaya per satuan luas P  A satuan N/cm2 atau pascal (Pa) 1 Pa = 1 N/m2.  Contoh : Seseorang dengan berat 60 kg berdiri di atas kedua kaki yang telapaknya menutupi luasan 500 cm2. Berapa tekanannya terhadap tanah ? Bagaimana bila berdiri hanya dengan satu kaki ?

Tekanan Hidrostatik P  P0   gh  Contoh : Kita hidup dikelilingi oleh lautan udara bukan? Nah karena udara merupakan salah satu contoh fluida, coba tentukan berapakah besar tekanannya di permukaan bumi apabila seseorang yang menyelam di dalam danau sedalam 5 meter dapat merasakan tekanan keseluruhan pada dirinya sebesar 1,5 x 105 Pa ? 



“Tekanan yang dikerjakan pada suatu fluida akan menyebabkan kenaikan tekanan ke segala arah dengan sama besar”

F1 F2  A1 A2

“ Gaya apung pada benda dalam zat cair sama dengan berat fluida yang dipindahkan”  Gaya apung (buoyant force) 

FA  F2  F1

  gAb h2  h1    gVb

Sebuah benda akan tenggelam atau mengapung pada cairan ditentukan oleh perbandingan gaya apung dengan berat benda.  Jika

densitas benda lebih besar dari densitas fluida, benda tenggelam  Jika densitas benda lebih kecil dari densitas fluida benda akan mengapung  Jika densitas benda sama dengan densitas fluida benda tidak tenggelam dan tidak mengapung

Benda padat yang uniform berbentuk kubus dengan panjang sisi 10 cm dan mempunyai massa 700 g. a. Apakah benda tersebut akan terapung ? b. Jika terapung, berapa bagiankah yang tercelup dalam air ?  Sepotong logam yang bentuknya tidak beraturan massanya 90 g ketika ditimbang di udara. Ketika bahan itu berada dalam air, massanya menjadi 75 g. Tentukan volume dan densitas bahan logam tersebut ! 

Lilin yang diberi pemberat dibawahnya terapung pada wadah air seperti pada Gambar. Selama lilin menyala : a.bagian lilin yang berada diatas permukaan air akan turun sehingga api lilin mati b.Lilin akan naik relatif terhadap dasar wadah c.Lilin akan tenggelam lebih rendah relatif terhadap dasar wadah

v1 A1  v2 A2  Q Q adalah debit air yaitu jumlah volume cairan per satuan waktu, satuannya m3/s atau cm3/s.  Contoh : Tentukan ukuran saluran pemanas yang digunakan untuk mengalirkan udara dengan laju 3,0 m/s dan dapat mengisi ruangan dengan volume 300 m3 setiap 15 menit. 

1 1 2 2 p1  gh1  v1  p 2  gh2  v2 2 2 

Contoh : Air mengalir ke atas setinggi 1,5 m melalui pipa dengan laju volume 15 L/s. Jika kecepatan pada ujung pipa yang rendah 3,0 m/s dan luas penampang pipa pada ujung atas 20 cm2, tentukan perbedaan tekanan pad kedua ujung ?