Download - Minggu 1 - Parametr Fluida
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
1/24
SI-2SI-2113311 Mekanika Fluida danMekanika Fluida dan
HidraulikaHidraulika
Parameter FluidaParameter Fluida
((229 Agustus 2013)9 Agustus 2013)
Minggu 1Minggu 1
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
2/24
Tujuan UmumTujuan Umum
• Mahasiswa menguasai sifat fluida, sifat pengaliran, dan interaksi antaraMahasiswa menguasai sifat fluida, sifat pengaliran, dan interaksi antara
pengaliran fluida dengan media pengalirannyapengaliran fluida dengan media pengalirannya
OutcomesOutcomes
• Mahasiswa memiliki kemampuan dasar untuk menganalisis parameterMahasiswa memiliki kemampuan dasar untuk menganalisis parameter
fluida erkaitan dengan peren!anaan infrastruktur hidraulik"fluida erkaitan dengan peren!anaan infrastruktur hidraulik"
Mata Kuliah TerkaitMata Kuliah Terkait
• #$%2103 Matematika &ekayasa#$%2103 Matematika &ekayasa
• #$%2111 #tatika#$%2111 #tatika
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
3/24
'mpetensi'mpetensi
Aktifitas (hurweek)Aktifitas (hurweek)
PenilaianPenilaian
PustakaPustaka
'gnitif * +0 'gnitif * +0
Mtrik * 30 Mtrik * 30
Afektif * 20 Afektif * 20
'uliah * 3 (tatap muka)'uliah * 3 (tatap muka)
&espnsi * 1&espnsi * 1
-ugas * 1-ugas * 1
Praktikum * 1Praktikum * 1
.-# * 30 .-# * 30
.A# * /0 .A# * /0
-ugas * 10 -ugas * 10
ui * 20 ui * 20
1"1" andut 'uliah Mekanika Fluida danandut 'uliah Mekanika Fluida danidraulikaidraulika
2"2" #treeter, "4, 5ylie, 6"7",8Fluid#treeter, "4, 5ylie, 6"7",8FluidMe!hani!s8 M! raw ill, 19:+Me!hani!s8 M! raw ill, 19:+
3"3" ;hw,8
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
4/24
incian Kuliahincian Kuliah
Mg 1 Parameter FluidaMg 1 Parameter Fluida
Mg 2 #tatika FluidaMg 2 #tatika Fluida(hidrstatis)(hidrstatis)
Mg 3 'inematika FluidaMg 3 'inematika Fluida
Mg / Pengenalan >inamikaMg / Pengenalan >inamika
FluidaFluida
'erapatan, kekentalan, tegangan'erapatan, kekentalan, tegangan
permukaan, dan kmpressiilitaspermukaan, dan kmpressiilitas
fluidafluida
'eseimangan fluida statis pd pintu'eseimangan fluida statis pd pintu>am, angunan air lainnya>am, angunan air lainnya
aya Apungaya Apung
aris alir, fungsi alir, ?ektraris alir, fungsi alir, ?ektr
'e!epatan, dan per!epatan'e!epatan, dan per!epatan
'nsep ruang titik, persamaan'nsep ruang titik, persamaan
'ntinuitas, persamaan energi,'ntinuitas, persamaan energi,
persamaan mmentum, ukumpersamaan mmentum, ukum
@ewtn $$@ewtn $$
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
5/24
Mg + Pengenalan AnalisaMg + Pengenalan Analisa
>imensi>imensi
Mg Aliran pada #aluranMg Aliran pada #aluran
-ertutup 1-ertutup 1
Mg = Aliran pada #aluranMg = Aliran pada #aluran
-ertutup 2-ertutup 2
Mg : .-#Mg : .-#
7ilangan tidak erdimensi7ilangan tidak erdimensiPrinsip keserupaanPrinsip keserupaan
Persamaan kntinuitasPersamaan kntinuitas
Persamaan energi pada pipaPersamaan energi pada pipa
Analisis aliran pada pipa er!aangAnalisis aliran pada pipa er!aang
paralel, seri, Baringan pipaparalel, seri, Baringan pipa
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
6/24
Mg 9 Aliran pada #aluranMg 9 Aliran pada #aluran
-eruka 1-eruka 1
Mg 10 Aliran pada #aluranMg 10 Aliran pada #aluran
-eruka 2-eruka 2
Mg 11 Aliran pada #aluranMg 11 Aliran pada #aluran
-eruka 3-eruka 3
Mg 12 Aliran pada #aluranMg 12 Aliran pada #aluran
-eruka /-eruka /
Mg 13 Aliran pada #aluranMg 13 Aliran pada #aluran
-eruka +-eruka +
'arakteristik aliran'arakteristik aliran'arakteristik hidraulik saluran'arakteristik hidraulik saluran
>istriusi ke!epatan>istriusi ke!epatan
>istriusi tekanan>istriusi tekanan
-inggi energi aliran-inggi energi aliran
Persamaan mmentumPersamaan mmentum
ukum @ewtn $$ukum @ewtn $$
Persamaan 7ernaullyPersamaan 7ernaully
6nergi dan gaya khas6nergi dan gaya khas
Aliran kritisAliran kritis
7ilangan Frude7ilangan Frude
Aliran seragamAliran seragam
Metde Manning, ;hey, dan #tri!klerMetde Manning, ;hey, dan #tri!kler
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
7/24
Mg 1/ Aliran pada #aluranMg 1/ Aliran pada #aluran
-eruka -eruka
Mg 1+ Aliran pada #aluranMg 1+ Aliran pada #aluran
-eruka =-eruka =
Mg 1 .A#Mg 1 .A#
aya seretaya seret
'e!epatan iBin'e!epatan iBin
Aliran eruah lamat laun dan !epatAliran eruah lamat laun dan !epat
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
8/24
Mekanika Fluida dan HidraulikaMekanika Fluida dan Hidraulika
Mekanika Fluida dan hidraulika mewakili !aang mekanika terapan yangMekanika Fluida dan hidraulika mewakili !aang mekanika terapan yang
erkaitan dengan perilaku fluida pada saat diam dan ergerak" >alamerkaitan dengan perilaku fluida pada saat diam dan ergerak" >alam
pengemangan prinsip fluida, eerapa sifat fluida memainkan perananpengemangan prinsip fluida, eerapa sifat fluida memainkan peranan
penting, yang lain hanya peranan minr atau tidak erperan samapenting, yang lain hanya peranan minr atau tidak erperan sama
sekali"sekali"
>alam statika fluida, erat spesifik (unit erat) adalah parameter>alam statika fluida, erat spesifik (unit erat) adalah parameter
penting, dimana aliran fluida, kerapatan dan ?isksitas adalahpenting, dimana aliran fluida, kerapatan dan ?isksitas adalah
parameter%parameter utama" 'etika kmpresiilitas !ukup esar terBadi,parameter%parameter utama" 'etika kmpresiilitas !ukup esar terBadi,
prinsip termdinamika mesti ditinBau" -ekanan uap menBadi penting Bikaprinsip termdinamika mesti ditinBau" -ekanan uap menBadi penting Bika
tekanan ukur negatif ada dan tegangan permukaan mempengaruhitekanan ukur negatif ada dan tegangan permukaan mempengaruhi
kndisi statika dan aliran dalam agian ke!il"kndisi statika dan aliran dalam agian ke!il"
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
9/24
!e"inisi Fluida!e"inisi Fluida
Fluida adalah at%at yang dapat mengalir dan menyesuaikan terhadapFluida adalah at%at yang dapat mengalir dan menyesuaikan terhadap
entuk wadah isian" >alam keadaan seimang, fluida tidak akanentuk wadah isian" >alam keadaan seimang, fluida tidak akan
mengalami gaya tangensial dan geser" #emua fluida mempunyaimengalami gaya tangensial dan geser" #emua fluida mempunyai
eerapa tingkatan kmpresiilitas dan memerikan sedikit gayaeerapa tingkatan kmpresiilitas dan memerikan sedikit gaya
tahanan untuk menguah entuk"tahanan untuk menguah entuk"
Fluida dapat diklasifikasikan seagai !airan atau gas" Peredaan utamaFluida dapat diklasifikasikan seagai !airan atau gas" Peredaan utama
antara !airan dan gas seagai erikutCantara !airan dan gas seagai erikutC
% ;airan se!ara praktis adalah tidak mampu mampat (in!mpressile)% ;airan se!ara praktis adalah tidak mampu mampat (in!mpressile)
dimana gas adalah mampu mampat (!mpressile)"dimana gas adalah mampu mampat (!mpressile)"
% ;airan menempati ?lume (ruang) tertentu dan mempunyai% ;airan menempati ?lume (ruang) tertentu dan mempunyai
permukaan eas , sementara massa yang dierikan leh gaspermukaan eas , sementara massa yang dierikan leh gasmenyear sampai menempati semua agian wadah isianmenyear sampai menempati semua agian wadah isian
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
10/24
Satuan Sistem #n$lishSatuan Sistem #n$lish
>alam sistem 6nglish dimensi mekanika dasar adalah panBang (length),>alam sistem 6nglish dimensi mekanika dasar adalah panBang (length),
gaya (fr!e), dan waktu (time)" #atuan%satuan dasar terkait adalah ftgaya (fr!e), dan waktu (time)" #atuan%satuan dasar terkait adalah ft
(ft) dari length, pund (l) dari gaya (atau erat pund), dan se!nd(ft) dari length, pund (l) dari gaya (atau erat pund), dan se!nd(se!) dari waktu" #emua satuan2 lain dapat diturunkan dari satuan(se!) dari waktu" #emua satuan2 lain dapat diturunkan dari satuan
utama seperti satuan ?lume adalah ftutama seperti satuan ?lume adalah ft33 , satuan per!epatan adalah, satuan per!epatan adalah
ftse!ftse!22 , satuan usaha adalah ft%l, dan satuan tekanan adalah lft, satuan usaha adalah ft%l, dan satuan tekanan adalah lft22 ""
#atuan untuk massa dalam sistem,#atuan untuk massa dalam sistem, slugslug , diturunkan dari satuan dasar, diturunkan dari satuan dasar
seagai erikut" .ntuk enda Batuh eas dalam ruang hampa,seagai erikut" .ntuk enda Batuh eas dalam ruang hampa,per!epatan adalah erupa gra?itasi (g * 32,2 ftse!per!epatan adalah erupa gra?itasi (g * 32,2 ftse!22 pada permukaanpada permukaan
laut), dan gaya yang dierikan adalah eratnya sendiri" >ari hukumlaut), dan gaya yang dierikan adalah eratnya sendiri" >ari hukum
@ewtn $$,@ewtn $$,
aya dalamaya dalam pound pound * massa dalam* massa dalam slugslug D per!epatan dalam ftse!D per!epatan dalam ftse!22
selanButnyaselanButnya
7erat dalam pund * massa dalam slug D g (32,2 ftse!7erat dalam pund * massa dalam slug D g (32,2 ftse!22))
atauatau
massa M dalam slug * erat 5 dalam pund g(32,2 ftse!massa M dalam slug * erat 5 dalam pund g(32,2 ftse!22))
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
11/24
Satuan Sistem Internasional %SI&Satuan Sistem Internasional %SI&
>alam sistem $nternasinal dimensi mekanika dasar adalah panBang>alam sistem $nternasinal dimensi mekanika dasar adalah panBang
(length), massa (mass, ereda dengan sistem 6nglish), dan waktu(length), massa (mass, ereda dengan sistem 6nglish), dan waktu
(time)" #atuan%satuan dasar terkait adalah meter (m) dari panBang,(time)" #atuan%satuan dasar terkait adalah meter (m) dari panBang,kilgram (kg) dari massa, dan detik (det) dari waktu" #emua satuan2kilgram (kg) dari massa, dan detik (det) dari waktu" #emua satuan2
lain dapat diturunkan dari satuan utama seperti satuan ?lume adalahlain dapat diturunkan dari satuan utama seperti satuan ?lume adalah
mm33 , satuan per!epatan adalah mdet, satuan per!epatan adalah mdet22 , dan satuan (massa) kerapatan, dan satuan (massa) kerapatan
adalah kgmadalah kgm33 ""
#atuan #$ dari gaya, @ewtn (@), diturunkan melalui hukum @ewtn $$C#atuan #$ dari gaya, @ewtn (@), diturunkan melalui hukum @ewtn $$C
aya dalam @ * (massa dalam kg) D (per!epatan dalam mdetaya dalam @ * (massa dalam kg) D (per!epatan dalam mdet22))
Eadi 1 @ * 1 kg " mdetEadi 1 @ * 1 kg " mdet22 " >ari @ewtn diturunkan Eule (E) dari usaha," >ari @ewtn diturunkan Eule (E) dari usaha,
dimana 1 E * 1 @ " M, dan pas!al (Pa) dari tekanan atau tegangan,dimana 1 E * 1 @ " M, dan pas!al (Pa) dari tekanan atau tegangan,dimana 1 Pa * 1 @mdimana 1 Pa * 1 @m22
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
12/24
Kera'atan Massa FluidaKera'atan Massa Fluida
'erapatan fluida'erapatan fluida dalam satuan kgmdalam satuan kgm33 didefinisikan seagai massa perdidefinisikan seagai massa per
satuan ?lume fluidasatuan ?lume fluida
* dmd (1)* dmd (1)
dimana m adalah massa dan ?lume"dimana m adalah massa dan ?lume"
#e!ara umum,#e!ara umum, dapat Buga erupa fungsi tekanan lkal dan temperatur"dapat Buga erupa fungsi tekanan lkal dan temperatur"#ementara gas, ketergantungan pada tekanan dan temperatur adalah#ementara gas, ketergantungan pada tekanan dan temperatur adalah
dminan" Misalnya, kerapatan air pada temperatur 20dminan" Misalnya, kerapatan air pada temperatur 2000 ; erkisar 99:,2; erkisar 99:,2
kgmkgm33 dan pada :0dan pada :000 ; seesar 9=1,: kgm; seesar 9=1,: kgm33 ""
.ntuk aliran dengan temperatur knstan (aliran isthermal), kerapatan.ntuk aliran dengan temperatur knstan (aliran isthermal), kerapatan
untuk semua !airan adalah knstan, dimana hal ini diseut seagai tidakuntuk semua !airan adalah knstan, dimana hal ini diseut seagai tidakmampu mampat (in!mpressile)" .ntuk fluida tidak mampu mampat,mampu mampat (in!mpressile)" .ntuk fluida tidak mampu mampat,
suatu massa tertentu dari fluida menempati suatu ?lume tertentu"suatu massa tertentu dari fluida menempati suatu ?lume tertentu"
#eutan gas iasanya menunBukkan suatu fluida adalah mampu mampat#eutan gas iasanya menunBukkan suatu fluida adalah mampu mampat
(!mpressile)"(!mpressile)"
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
13/24
TekananTekanan
-ekanan didefinisikan seagai gaya nrmal lkal F-ekanan didefinisikan seagai gaya nrmal lkal Fnn , per satuan luas A,, per satuan luas A,
dengan satuan kg"mdetdengan satuan kg"mdet22 * @m* @m22 , atau Pas!al (Pa)" 'arena se!ara numerik, atau Pas!al (Pa)" 'arena se!ara numerik
nilai 1 Pas!al adalah ke!il, tekanan iasanya dinyatakan dalam kilPas!al,nilai 1 Pas!al adalah ke!il, tekanan iasanya dinyatakan dalam kilPas!al,kPa" >alam entuk matematik, gaya tekanan dinyatakan seagaikPa" >alam entuk matematik, gaya tekanan dinyatakan seagai
(2)(2)
dimana Fdimana Fnn adalah gaya nrmal terhadap permukaan A"adalah gaya nrmal terhadap permukaan A"
#eringkali kita perlu menghitung gaya ttal#eringkali kita perlu menghitung gaya ttal FF pada suatu permukaanpada suatu permukaan
diseakan tekanan lkal P(D,y,) yaitu,diseakan tekanan lkal P(D,y,) yaitu,
dimanadimana nn adalah ?ektr nrmal satuan mengarah keluar" ektr nrmaladalah ?ektr nrmal satuan mengarah keluar" ektr nrmal nn diikutsertakan untuk memastikan ahwa gaya yang dierikan eraksidiikutsertakan untuk memastikan ahwa gaya yang dierikan eraksi
nrmal terhadap permukaan" -anda (%) diikutsertakan untuk memastikannrmal terhadap permukaan" -anda (%) diikutsertakan untuk memastikan
ahwa gaya eraksi dalam arah menekan"ahwa gaya eraksi dalam arah menekan"
dA
dF P n=
( )dA z y x P d A
,,nFF −==
∫
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
14/24
dF
n
5 dD
Papplied
dA* 5 dD
PapplieddF
n
dD
D
nC mengarah menBauh daripermukaan
amar 1 G aya pada permukaan yang
diseakan leh tekanan
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
15/24
(iskositas Fluida(iskositas Fluidaisksitas didefinisikan seagai suatu sifat yang dihuungkan dengan friksi fluida dalam (internal)"isksitas didefinisikan seagai suatu sifat yang dihuungkan dengan friksi fluida dalam (internal)"
'ehadiran dari friksi dapat ditunBukkan dengan per!aan sederhana seperti pada gamar diawah'ehadiran dari friksi dapat ditunBukkan dengan per!aan sederhana seperti pada gamar diawah
dimana ruang antara dua plat panBang diisi dengan fluida"dimana ruang antara dua plat panBang diisi dengan fluida"
.ntuk menggerakkan salah satu plat dengan ke!epatan . terhadap plat lain, diperlukan gaya F.ntuk menggerakkan salah satu plat dengan ke!epatan . terhadap plat lain, diperlukan gaya F
tertentu untuk arah yang diinginkan" >ari hasil per!aan ditunBukkan ahwa gaya eranding lurustertentu untuk arah yang diinginkan" >ari hasil per!aan ditunBukkan ahwa gaya eranding lurus
terhadap gradien ke!epatan dudy pada permukaan plat yang ergerak yg dinyatakan dgterhadap gradien ke!epatan dudy pada permukaan plat yang ergerak yg dinyatakan dg
y
D
Plat ergerak ayaF
u * .
u * 0
Plat diamamar 1 G Per!aan sederhana menunBukkan pengaruh
dari friksi fluida
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
16/24
(2)(2)
>imana A adalah permukaan dari plat agian atas yang kntak dengan !airan">imana A adalah permukaan dari plat agian atas yang kntak dengan !airan"
FA adalah tegangan geser ?isks yang dinyatakan denganFA adalah tegangan geser ?isks yang dinyatakan dengan HH ""
'nstanta prprsinal'nstanta prprsinal II adalah ?isksitas aslut, diseut Buga ?isksitasadalah ?isksitas aslut, diseut Buga ?isksitas
dinamik" $ni adalah sifat fluida" >engan definisi, ?isksitas diukur dalam satuandinamik" $ni adalah sifat fluida" >engan definisi, ?isksitas diukur dalam satuan'g(m"det)" Eika ?isksitas dinamik'g(m"det)" Eika ?isksitas dinamik II diagi dengandiagi dengan maka akan didapatmaka akan didapat
?isksitas kinematis dalam satuan m?isksitas kinematis dalam satuan m22 det" det"
.ntuk keanyakan fluida , ?isksitas adalah suatu fungsi dari temperaturJ se!ara.ntuk keanyakan fluida , ?isksitas adalah suatu fungsi dari temperaturJ se!ara
umum, ?isksitas untuk !airan erkurang dengan etamahnya temperatur"umum, ?isksitas untuk !airan erkurang dengan etamahnya temperatur"
#eagai tamahan, ?isksitas dapat erupa esaran defrmasi dari fluida#eagai tamahan, ?isksitas dapat erupa esaran defrmasi dari fluida
(gradien ke!epatan)"(gradien ke!epatan)"
Fluida denganFluida dengan II yg ukan suatu fungsi defrmasi (misC air atau gas), dikenalyg ukan suatu fungsi defrmasi (misC air atau gas), dikenal
seagai fluida @ewtnian, dan fluida yang memiliki ?isksitas ergantung padaseagai fluida @ewtnian, dan fluida yang memiliki ?isksitas ergantung pada
gradien ke!epatan dikenal seagai fluida nn newtnian"gradien ke!epatan dikenal seagai fluida nn newtnian"
H y H y dy
du
A
F
dy
du
A
F
==
=⇒ µ α
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
17/24
Fluida @n%@ewtnian ditinBau seagai penipisan geser (shear thinning),Fluida @n%@ewtnian ditinBau seagai penipisan geser (shear thinning),
atau pseudplasti!, dimana ?isksitasnya akan erkurang denganatau pseudplasti!, dimana ?isksitasnya akan erkurang dengan
ertamahnya gradien ke!epatan seperti C plastik mlten dan !at"ertamahnya gradien ke!epatan seperti C plastik mlten dan !at"
Penge!atan dengan kuas Bika diper!epat, !airan !at akan leih mudah,Penge!atan dengan kuas Bika diper!epat, !airan !at akan leih mudah,
karena ?isksitasnya erkurang dengan ertamahnya geser" Fluidakarena ?isksitasnya erkurang dengan ertamahnya geser" Fluidalainnya menunBukkan penealan geser (shear thi!kening), atau dilatant,lainnya menunBukkan penealan geser (shear thi!kening), atau dilatant,
dimana ?isksitas ertamah dengan ertamahnya gradien ke!epatan"dimana ?isksitas ertamah dengan ertamahnya gradien ke!epatan"
H
dudy
I
#hear thi!kening(dilatant eha?ir)
#hear thinning(pseudplasti! eha?ir)
@ewtnian eha?ir
amar 2 G -ipe sifat fluida yang ereda
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
18/24
Te$an$an )ermukaanTe$an$an )ermukaan-egangan permukaan adalah gaya permukaan yang terentuk pada-egangan permukaan adalah gaya permukaan yang terentuk pada
antarmuka (interfa!e) dua !airan yang er!ampur atau antara !airanantarmuka (interfa!e) dua !airan yang er!ampur atau antara !airan
dan gas atau antara !airan dan permukaan slid (padat)"dan gas atau antara !airan dan permukaan slid (padat)"
'arena tegangan permukaan, tetesan air yang ke!il, gelemung gas'arena tegangan permukaan, tetesan air yang ke!il, gelemung gas
tetes mer!ury, dan seBenisnya !enderung mempertahankan entuktetes mer!ury, dan seBenisnya !enderung mempertahankan entuk
ulatla"ulatla"
-egangan permukaan
as
Permukaanslid#udut
kntak
amar 1 G #kema fisik tegangan permukaan
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
19/24
;ara yang mudah untuk menggamarkan tegangan permukaan adalah;ara yang mudah untuk menggamarkan tegangan permukaan adalah
dengan meninBau gaya Ft yang diperlukan untuk meregang antar mukadengan meninBau gaya Ft yang diperlukan untuk meregang antar muka
yang diuat mlekul%mlekul dalam lapisan yang sangat tipis denganyang diuat mlekul%mlekul dalam lapisan yang sangat tipis dengan
ketealan diandingkan terhadap ukuran mlekul%mlekul" >engan kataketealan diandingkan terhadap ukuran mlekul%mlekul" >engan katalain, Ft terletak pada idang antarmuka dan eraksi dalam arah tangenlain, Ft terletak pada idang antarmuka dan eraksi dalam arah tangen
terhadap idang" 7esaran Ft dimdelkan menggunakan knsep energiterhadap idang" 7esaran Ft dimdelkan menggunakan knsep energi
permukaan per satuan luaspermukaan per satuan luas KK yang diukur dalam satuan @m , dimanayang diukur dalam satuan @m , dimana KK mewakili Bumlah energi per satuan luas antarmuka yang diperlukanmewakili Bumlah energi per satuan luas antarmuka yang diperlukan
untuk mengatasi tarikan mlekul dan untuk menBaga film yanguntuk mengatasi tarikan mlekul dan untuk menBaga film yang
diregangkan" Persamaan dierikan seagaidiregangkan" Persamaan dierikan seagai
(3)(3)
dimanadimana L L adalah energi dan A luas antarmuka"adalah energi dan A luas antarmuka"
dA
d ε σ =
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
20/24
n, arah nrmal
Fn, gaya tekan
ersih
Ft Ft
Ft !s a%Ft !s a
2Ft sin a
aa
;airan A
;airan 7Ft Ft
Mlekul2 Fluida A, 7
ds
t
amar 2a G Penentuan teganganpermukaan
amar 2 G Pengaruh teganganpermukaan pada pemukaan
lengkung
P
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
21/24
Kom'ressi*ilitas FluidaKom'ressi*ilitas Fluida
'eanyakan fluida adalah mampu mampat (!mpressile), yaitu'eanyakan fluida adalah mampu mampat (!mpressile), yaitu
dipengaruhi leh gaya luar (eDternal fr!e), suatu fluida mampu mampatdipengaruhi leh gaya luar (eDternal fr!e), suatu fluida mampu mampat
(!mpressile) menempati ?lume awal misal 1 yang dapat(!mpressile) menempati ?lume awal misal 1 yang dapatdimampatkan menBadi ?lume yang leih ke!il, misal 2 1" 7iasanya,dimampatkan menBadi ?lume yang leih ke!il, misal 2 1" 7iasanya,
istilah gas digunakan untuk menyatakan suatu fluida mampu mampatistilah gas digunakan untuk menyatakan suatu fluida mampu mampat
(!mpressile)"(!mpressile)"
as%gas tidak hanya dapat dimampatkan tetapi Buga dapat dilepaskanas%gas tidak hanya dapat dimampatkan tetapi Buga dapat dilepaskan
(eDpand), yaitu dengan menghilangkan gaya mampat, ?lume yang(eDpand), yaitu dengan menghilangkan gaya mampat, ?lume yangawalnya ditempati gas ertamah (misalC 2 N 1)" Prses pemampatanawalnya ditempati gas ertamah (misalC 2 N 1)" Prses pemampatan
dan pelepasan gas menghasilkan peruahan sifat lkal yang erkaitandan pelepasan gas menghasilkan peruahan sifat lkal yang erkaitan
dengan penmena yang ereda dari fluida mampu mampat"dengan penmena yang ereda dari fluida mampu mampat"
'emampuan gas untuk mampat atau lepas se!ara langsung erkaitan'emampuan gas untuk mampat atau lepas se!ara langsung erkaitan
dengan gaya antar mlekul yang lemah diantara mlekul%mlekul gas"dengan gaya antar mlekul yang lemah diantara mlekul%mlekul gas"'nsekuensinya, mlekul%mlekul gas dapat terawa dengan mudah'nsekuensinya, mlekul%mlekul gas dapat terawa dengan mudah
saling mendekati satu sama lain" 'arena gaya%gaya antar mlekul lemah,saling mendekati satu sama lain" 'arena gaya%gaya antar mlekul lemah,
rata%rata lintasan eas dari mlekul2 leih esar daripada fluida tidakrata%rata lintasan eas dari mlekul2 leih esar daripada fluida tidak
mampu mampat"mampu mampat"
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
22/24
O #alah satu hal yang mendasar dalam fluida tidak mampu mampat#alah satu hal yang mendasar dalam fluida tidak mampu mampat
adalah agaimana suatu gangguan tekanan ke!il menyear dalamadalah agaimana suatu gangguan tekanan ke!il menyear dalam
medium mampu mampat" #eperti ditunBukkan pada amar 2amedium mampu mampat" #eperti ditunBukkan pada amar 2a
diawah, suatu klm air yang mengalami gaya aksial F" 'arena airdiawah, suatu klm air yang mengalami gaya aksial F" 'arena airpada dasarnya tidak mampu mampat, mlekul%mlekul tidak dapatpada dasarnya tidak mampu mampat, mlekul%mlekul tidak dapat
didrng leih dekat satu sama lain" 'nsekuensinya, gaya dipindahkandidrng leih dekat satu sama lain" 'nsekuensinya, gaya dipindahkan
sesaat ke uBung lain" >alam hal ini, kemampuan fluida in!mpressilesesaat ke uBung lain" >alam hal ini, kemampuan fluida in!mpressile
untuk memindahkan gaya mampu mampat tidak dapat diedakan dariuntuk memindahkan gaya mampu mampat tidak dapat diedakan dari
yang slid"yang slid"
O Eika gaya yang sama diterapkan pada klm gas mampu mampat,Eika gaya yang sama diterapkan pada klm gas mampu mampat,
situasinya eredaJ mlekul%mlekul mendekat ke arah penerapansituasinya eredaJ mlekul%mlekul mendekat ke arah penerapan
tekanan seperti pada amar 2 diawah" -ekanan ini menyeakantekanan seperti pada amar 2 diawah" -ekanan ini menyeakan
penamahan kerapatan (density) lkal, yang mana men!apai nilaipenamahan kerapatan (density) lkal, yang mana men!apai nilai
maksimumnya ketika tekanan dalam gas disekitar gangguan men!apaimaksimumnya ketika tekanan dalam gas disekitar gangguan men!apai
keseimangan dengan tekanan luar" 7agaimanapun, dengan respnkeseimangan dengan tekanan luar" 7agaimanapun, dengan respn
terhadap tekanan lkal ertamah, mlekul2 yang erdekatan Bugaterhadap tekanan lkal ertamah, mlekul2 yang erdekatan Buga
menekan" >engan !ara yang sama, !ara ertahap ini, pengaruh tekananmenekan" >engan !ara yang sama, !ara ertahap ini, pengaruh tekanan
dipindahkan ke agian hilir dan sampai pada uBung lain setelahdipindahkan ke agian hilir dan sampai pada uBung lain setelah
seBumlah waktu tertentu"seBumlah waktu tertentu"
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
23/24
F F
F
(a)
()
amar 2 G #kema peredaan (a) mediain!mpressile)J () media !mpressile
-
8/17/2019 Minggu 1 - Parametr Fluida
24/24
Tu$as 1Tu$as 1
#al 1#al 1
#uatu !ampuran dua fluida tidak mampu mampat (in!mpressile)#uatu !ampuran dua fluida tidak mampu mampat (in!mpressile)
mempunyai kerapatan 920 kgmmempunyai kerapatan 920 kgm33 , dimana :0 dari kerapatan salah, dimana :0 dari kerapatan salahsatu fluida" -entukan kerapatan masing%masing fluida Bika rasi ?lumesatu fluida" -entukan kerapatan masing%masing fluida Bika rasi ?lume
masing%masing fluida yang ditempati adalah 0,=+masing%masing fluida yang ditempati adalah 0,=+