FISIKA FLUIDA

1. Faruq kelas p = 085607979092 Fenta kelas c = 085851264612 Jandel kelas M = 085710005296 Habib kelas K = 087759622378 FISIKA FLUIDA YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id 0852-3589-0508

2. Fluida Mengalir Kontinuitas Persamaan Bernouli Viskositas

3. Fluida Mengalir Statik: rapatmassa & tekanan kecepatanalir Fluida dinamik/bergerak • Beberapaanggapan (model) yang digunakan: • Takkompressibel (incompressible) • Temperaturnyatidakbervariasi • Alirannyatunak, sehinggakecepatandantekananfluidatidak • bergantungterhadapwaktu • Alirannyalaminer • Alirannyatidakberrotasi (irrotational) • Tidakkental

4. SIFAT-SIFAT ALIRAN FLUIDA garis alir Gerak partikel mengikuti lintasan yang teratur(Satu sama lain tak pernah saling berpotongan) Laminer (Stabil) Laminer ~ V rendah Gerak partikel mengikuti lintasan yang tak teratur(Ada bagian yang berpusar) Turbulen(TakStabil) Turbulen ~ V tinggi

5. JENIS ALIRAN • Aliran Laminer • Setiap partikel bergerak dalam satu arah horisontal sehingga terjadi lapisan-lapisan fluida dengan kecepatan berbeda • Distribusi kecepatan tidak merata dan kuadratis • Bila pada aliran laminer disemprotkan cairan berwarna, maka cairan tadi akan bergerak horisontal searah dengan aliran • Aliran laminer terjadi bila : • Viskositas cairan tinggi • Kecepatan aliran rendah • Luas penampang pipa kecil

6. Aliran Turbulen • Ada partikel-partikel yang bergerak ke arah lain sehingga tidak ada lagi lapisan-lapisan dengan kecepatan berbeda • Bila pada aliran turbulen disemprotkan cairan berwarna, maka cairan tersebut selain bergerak searah aliran juga ada yang bergerak ke arah radial sehingga akan memenuhi seluruh penampang pipa • Distribusi kecepatan lebih homogen • Aliran turbulen terjadi bila : • Viskositas cairan rendah • Kecepatan aliran tinggi • Luas penampang pipa besar

7. BILANGAN REYNOLD NR • Tergantung pada rapat massa, viskositas, diameter dan kecepatan • Merupakan bilangan tak berdimensi • Menentukan jenis aliran • Bila NR < 2000  aliran laminer • Bila NR> 4000  aliran turbulen • bila 2000 < NR< 4000  aliran transisi/daerah kritis (critical zone)

8. Dwiki (kelas P) 10 poin Roziq kelas c 5 poin Anik kelas c 5 poin Soal Bilasepanjangpipaberdiameter 150 mm mengalirgliserinpada 25 oCdengankecepatan 3,6 m/s tentukanapakahjenisalirannyalamineratauturbulen

9. Soal Tentukanapakahaliranbersifatlamineratauturbulenbila air padatemperatur 70o C mengalirdalam K copper tube berdiameter1 in dengankecepatansebesar 285 L/min.

12. Aliran turbulen

13. MENU HARI INI Fluida Mengalir Kontinuitas Persamaan Bernouli Viskositas

14. Encer (Nonviscous) Aliran Stabil (Tidak turbulen) Tak termampatkan (Incompressible) Derajat gesekan internal fluida Viskositas mendekati nol Kecepatan partikel pada suatu titik konstan Selama mengalir kerapatannya konstan v P v2 A2 v1 Dx2 A1 Dx1 FLUIDA IDEAL

15. v P Persamaankontinyuitas v2 A2 v1 Dx2 A1 Dx1 Debit (Fluks) FLUIDA IDEAL Muatan kekal : Apabila fluida tak termampatkan : Av = konstan

16. V2 A2 V1 A1 KONTINUITAS Q1 = Q2 • A1 1 = A22 SOAL: • Sebuah pipa lurus memiliki dua macam penampang, masing-masing dengan luas penampang 200 mm2 dan 100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang kecil. Jika kecepatan arus di penampang besar adalah 2 m/s, tentukanlah: • a. kecepatan arus air di penampang kecil, dan • b. volume air yang mengalir setiap menit.

17. Fluida Mengalir Kontinuitas Persamaan Bernouli Viskositas

18. Persamaan Bernoulli Kecepatan rendah  tekanan tinggi Kecepatan tinggi  tekanan rendah kenapaSelembar kain tipis ditiup dari bagian atasnya, ternyata kain tersebut naik ke atas?

19. Persamaan Bernoulli • Terdiri dari : • Energi tekanan • Energi potensial dan energi kenetik • energi karena gesekan (friction loss)

20. P2A2 P1A1 y2 y1 Persamaan Bernoulli v2 v1 Dx2 Dx1 PERSAMAAN BERNOULLI Teorema Usaha - Energi : Usaha total : Perubahan energi kinetik : Perubahan energi potensial :

21. Berdasar konsep kerja – energi P + ½v2 + gh= konstan P1 + ½v12 + gh1 =P2 + ½v22 + gh2

22. Soal P1 = 1 cmHg = 13328 dyne/cm2 A1 A2 Oktavian kelas c 10poin Venta kelas c 1o poin Air mengalir sepanjang pipa horisontal, penampang tidak sama besar. Pada tempat dengan kecepatan air 35 cm/det tekanannya adalah 1 cmHg. Tentukanlah tekanan pada bagian pipa dimana kecepatan aliran airnya 65 cm/det.(g = 980 cm/det2) !

23. MENU HARI INI Fluida Mengalir Kontinuitas Persamaan Bernouli Viskositas

24. Aliran Viskos Fluida ideal • Adanyagayagesekantarafluidadandinding Fluida real Kenapa aliran sungai terdapat perbedaan kecepatan aliran pada titik tengah dengan pinggir sungai ?

25. Viskositas L P1 P2 Viskositas / kekentalandapatdibayangkansebagaigesekanantarasatubagiandenganbagian yang lain dalamfluida.

26. L Viskositas P1 P2 F = gayagesekantaradualapisanzatcair yang mengalir = angkakekentalan = viskositas A= luaspermukaan = kecepatanmengalirsepanjang L

27. L Viskositas P1 P2 Debit alir ( volum per detik) • = Viskousitas = 10-3 Pa (air) = 3 – 4 .10-3 Pa (darah) r = jari-jari pembuluh, L = Panjang P = Tekanan, V = Volume, t = Waktu

28. Viskositas • = Viskousitas = 10-3 Pa (air) = 3 – 4 .10-3 Pa (darah) r = jari-jari, L = Panjang P = Tekanan, V = Volume, t = Waktu Debit aliran fluida dipengaruhi oleh tahanan yang tergantung pd: • Panjang pembuluh • Diameter pembuluh • Viskous / kekentalan zat cair (pada darah normal kekentalan 3.5 kali air) • Tekanan

29. SOAL Oli mesin dengan viskositas 0,2 N.s/m2 dilewatkan pada sebuah pipa berdiameter 1,8 mm dengan panjang 5,5 cm. Hitunglah beda tekanan yang diperlukan untuk menjaga agar laju alirannya 5,6 mL/menit !

30. TERIMA KASIH YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc