9/17/ FLUIDA. Padat. Fase materi Cair. Gas

dokumen-dokumen yang mirip
FIsika KTSP & K-13 FLUIDA STATIS. K e l a s. A. Fluida

FLUIDA. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika FMIPA Universitas Indonesia

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

Fisika Umum (MA101) Zat Padat dan Fluida Kerapatan dan Tekanan Gaya Apung Prinsip Archimedes Gerak Fluida

Fisika Dasar I (FI-321)

Fisika Dasar I (FI-321) Mekanika Zat Padat dan Fluida

PERTEMUAN III HIDROSTATISTIKA

BAB FLUIDA A. 150 N.

Fisika Umum (MA-301) Sifat-sifat Zat Padat Gas Cair Plasma

Fluida Statik & Dinamik

MODUL FISIKA SMA Kelas 10

MEKANIKA FLUIDA. Ferianto Raharjo - Fisika Dasar - Mekanika Fluida

FISIKA STATIKA FLUIDA SMK PERGURUAN CIKINI

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

STANDAR KOMPETENSI :

BAB FLUIDA. 7.1 Massa Jenis, Tekanan, dan Tekanan Hidrostatis

Rumus Minimal. Debit Q = V/t Q = Av

F L U I D A TIM FISIKA

Minggu 1 Tekanan Hidrolika (Hydraulic Pressure)

Dengan P = selisih tekanan. Gambar 2.2 Bejana Berhubungan (2.1) (2.2) (2.3)

ANTIREMED KELAS 10 FISIKA Fluida Statis - Latihan Soal

contoh soal dan pembahasan fluida dinamis

Materi Kuliah: - Tegangan Permukaan - Fluida Mengalir - Kontinuitas - Persamaan Bernouli - Viskositas

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD )

SET 04 MEKANIKA FLUIDA. Fluida adalah zat yang dapat mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan.

DINAMIKA FLUIDA. nurhidayah.staff.unja.ac.id

Bab VII Mekanika Fluida

F L U I D A. Besaran MKS CGS W Newton Dyne. D n/m 3 dyne/cm 3 g m/det 2 cm/det 2

LEMBAR KEGIATAN MAHASISWA TOPIK: FLUIDA. Disusun oleh: Widodo Setiyo Wibowo, M.Pd.

Tegangan Permukaan. Fenomena Permukaan FLUIDA 2 TEP-FTP UB. Beberapa topik tegangan permukaan

MEKANIKA FLUIDA A. Statika Fluida

Fluida adalah suatu zat yang dapat berubah bentuk sesuai dengan wadahnya dan dapat mengalir (cair dan gas).

FLUIDA STATIS 15B08001 ALFIAH INDRIASTUTI

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini Sifat-sifat Zat Padat Gas Cair Plasma

FLUIDA. Standar Kompetensi : 8. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu (benda tegar dan fluida) dalam penyelesaian masalah.

8. FLUIDA. Materi Kuliah. Staf Pengajar Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

Fluida Viskositas Hidrometer Tekanan Kapilaritas Kontiunitas. Kampas Rem

1. Menjelaskan konsep hukum Pascal 2. Menemukan persamaan hukum Pascal 3. Merangkum dan menjelaskan aplikasi hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari

F A. Soal dan Pembahasan UAS Fisika X T.P.2014/2015

Hidrostatika dan Hidrodinamika 32 F L U I D A

K13 Antiremed Kelas 10 Fisika

LEMBAR PENILAIAN. 1. Teknik Penilaian dan bentuk instrument Bentuk Instrumen. Portofolio (laporan percobaan) Panduan Penyusunan Portofolio

BAB II DASAR TEORI. Fluida atau zat cair (termasuk uap air dan gas) dibedakan dari benda padat

siswa mampu menentukan hubungan tekanan, gaya yang bekerja dan luas permukaan. tanah liat, nampan, balok kayu, balok besi, balok alumunium.

B. FLUIDA DINAMIS. Fluida 149

Antiremed Kelas 11 FISIKA

FLUIDA DINAMIS. GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2

Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika, FMIPA, IPB

ANTIREMED KELAS 10 FISIKA

STRUKTURISASI MATERI. Fluida statis ALFIAH INDRIASTUTI

- - TEKANAN - - dlp3tekanan

Ciri dari fluida adalah 1. Mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah

BAB FLUIDA. Logam B mb = 0,10 kg b = kg/m3. = 0,04/8000 m3

Antiremed Kelas 11 Fisika

MASSA JENIS MATERI POKOK

FLUIDA STATIS. 1. Perhatikan gambar, tabung yang penuh berisi air keluar melalui lubang A, B dan C

FLUIDA DINAMIK STATIK

TEMPERATUR. dihubungkan oleh

γ adalah tegangan permukaan satuannya adalah N/m

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd F L U I D A. STANDAR KOMPETENSI : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

MODUL- 9 Fluida Science Center U i n versit itas Brawijijaya

TEKANAN. Tahukah kamu apakah Tekanan itu? Sebelum mengetahui definisi tekanan, marilah kita memahami

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

BAB 5 TEKANAN. Tekanan merupakan gaya yang bekerja pada satuan luas bidang tekan, atau dengan definisi lain bahwa tekanan adalah gaya persatuan luas.

TEGANGAN PERMUKAAN MATERI POKOK

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

Materi Fluida Statik Siklus 1.

MEKANIKA FLUIDA DI SUSUN OLEH : ADE IRMA

SOAL MID SEMESTER GENAP TP. 2011/2012 : Fisika : Rabu/7 Maret 2012 : 90 menit

PERTEMUAN IV DAN V VISKOSITAS

F L U I D A. STANDAR KOMPETENSI : Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah.

SMP kelas 8 - FISIKA BAB 5. TEKANANLatihan Soal 5.2

FIsika FLUIDA DINAMIK

ANTIREMED KELAS 10 FISIKA

PENGARUH DIAMETER NOZEL UDARA PADA SISTEM JET

RANGKUMAN MATERI TEKANAN MATA PELAJARAN IPA TERPADU KELAS 8 SMP NEGERI 55 JAKARTA

HUKUM STOKES. sekon (Pa.s). Fluida memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

Fluida Dan Kalor. ρ = massa jenis zat cair h = tinggi zat cair dari permukaan g = percepatan gravitasi P t = tekanan total P o = tekanan udara luar

3. besarnya gaya yang bekerja pada benda untuk tiap satuan luas, disebut... A. Elastis D. Gaya tekan B. Tegangan E. Gaya C.

Model Modul Program Keahlian : Semua Kelompok Teknologi KATA PENGANTAR

MEKANIKA FLUIDA CONTOH TERAPAN DIBIDANG FARMASI DAN KESEHATAN?

Fluida. B a b 7. A. Fluida Statis B. Fluida Dinamis

BBM 9 FLUIDA PENDAHULUAN

Blangko Angket Uji Lapangan

UJI COBA SOAL Keseimbangan Benda Tegar & Fluida

12/27/2013. Latihan Materi UAS FISIKA FTP FISIKA FLUIDA. Latihan Soal

Melalui kegiatan diskusi dan praktikum, peserta didik diharapkan dapat: 1. Merencanakan eksperimen tentang gaya apung

1/24 FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) FLUIDA. menu. Mirza Satriawan. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

HIDROSTATIKA dan HIDRODINAMIKA

HIDRODINAMIKA BAB I PENDAHULUAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

1.2. Tekanan dan Satuannya. Konsep Tekanan. Satuan-Satuan Tekanan

BAB II SISTEM VAKUM. Vakum berasal dari kata latin, Vacuus, berarti Kosong. Kata dasar dari

LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA I TEKANAN FLUIDA DAN HUKUM PASCAL (FL 2 )

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK

FLUIDA DINAMIS. Ciri-ciri umum dari aliran fluida :

I PUTU GUSTAVE S. P., ST., M.Eng. MEKANIKA FLUIDA

9. Dari gambar berikut, turunkan suatu rumus yang dikenal dengan rumus Darcy.

FISIKA FLUIDA YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id. Didit kelas D: Arga kelas G:

MEKANIKA ZALIR (FLUIDA)

Transkripsi:

6. FLUIDA 9/17/01 Padat Fase materi Cair Gas 1

1 Massa Jenis dan Gravitasi Khusus 9/17/01 m ρ Massa jenis, rho (kg/m 3 ) V Contoh (1): Berapa massa bola besi yang padat dengan radius 18 cm? Jawaban: m ρv ρ r ( ) 3 190 kg ( 3 ) ( 3 ) 4 π 7800 kg/m ( 3,14 )( 0,18 ) 4 3 3 Gravitasi khusus (GK) massa jenis zat/massa jenis air pada 4 o C

Zat Massa jenis (kg/m 3 ) Zat Massa jenis (kg/m 3 ) Padat Cair Gas Zat 9/17/01 Massa jenis (kg/m 3 ) Aluminium,7 x 10 3 Air (4 0 C) 1,00 x 10 3 Udara 1,9 Besi dan baja 7,8 x 10 3 Darah, plasma 1,03 x 10 3 Helium 0,179 Tembaga 8,9 x 10 3 Darah, keseluruhan 1,05 x 10 3 Karbondioksida 1,98 Timah 11,3 x 10 3 Air laut 1,05 x 10 3 Air (uap) (100 o C) Emas 19,3 x 10 3 Air raksa 13,6 x 10 3 0,598 Beton,3 x 10 3 Alkohol, ethyl 0,79 x 10 3 Granit,7 x 10 3 Bensin 0,68 x 10 3 Kayu (biasa) 0,3 0,9 x 10 3 Gelas, umum,4,8 x 10 3 Es 0,917 x 10 3 Tulang 1,7,0 x 10 3 3

Tekanan pada Fluida 9/17/01 tekanan P F A (N/m ) pascal (Pa) Variasi tekanan terhadap kedalaman fluida ρ P ρgh Perubahan tekanan terhadap kedalaman fluida P ρ g h 4

Tekanan atmosfir: 9/17/01 1 atm 1,013 x 10 5 N/m 3 101,3 kpa 1 bar 1,00 x 10 5 N/m 3 100 kpa Tekanan absolut tekanan atmosfir + tekanan terukur Contoh soal (): Tekanan pada keran. Permukaan air di dalam tangki penyimpanan berada 30 m di atas keran air di dapur sebuah rumah, Gb.4. Hitung tekanan air pada keran? Jawab: P ρgh ( 3 3)( 1 10 kg/m 9,8 m/s )( 30 m),9 10 5 N/m 5

9/17/01 CONTOH (3) Jari menjaga agar air tetap di dalam sedotan. Anda memasukkan sedotan dengan panjang L ke dalam gelas tinggi yang berisi minuman favorit Anda. Anda meletakkan jari di atas sedotn sehingga tidak ada udara yang bisa masuk atau keluar, kemudian angkat sedotan dari minuman tersebut. Anda akan melihat bahwa sedotan menahan cairan sedemikian sehingga jarak dari dasar jari ke permukaan cairan adalah h. Apakah udara di ruang antara jari dan cairan mempunyai tekanan P yang (a) lebih besar (b) sama dengan, atau (c) lebih kecil, dari tekanan atmosfir PA di luar sedotan? 6

3 Prinsip Pascal 9/17/01 Prinsip pascal: tekanan yang diberikan pada fluida dalam suatu tempat akan menambah tekanan keseluruhan dengan besar yang sama P P masuk keluar F A keluar keluar F A masuk masuk 7

9/17/01 8

4 Pengukuran Tekanan 9/17/01 P 0 h (tekanan yang diukur) P P 0 + ρgh (manometer) Tekanan terukur ρgh 9

9/17/01 1 mm-hg ρ gh (13,6 x 10 3 kg/m 3 ) (9,80 m/s )(1 x 10-3 m) 133 N/m Dalam ukuran 1 Pa 1 N/m Relatif terhadap 1 atm 1 atm 1,013 x 10 5 N/m 101,3 kpa 1 atm 1,013 x 10 5 N/m 1 bar 1 x 10 5 N/m 1 atm 1,013 bar 1 dyne/cm 0,1 N/m 1 atm 1,013 x 10 6 dyne/cm 1 lb/in 6,90 x 10 3 N/m 1 atm 14,7 lb/in 1 lb/ft 47,9 N/m 1 atm,1 x 10 3 lb/ft 1 cm-hg 1,33 x 10 3 N/m 1 atm 76 cm-hg 1 mm-hg 133 N/m 1 atm 760 mm-hg 1 torr 133 N/m 1 atm 760 torr 1 mm-h O (4 o C) 9,81 N/m 1 atm 1,03 x 10 4 mm-h- O (4 o C) 10

9/17/01 5 Pengapungan dan Prinsip Archimedes h 1 F 1 F Apung F F 1 h h ρ ga( h h ) F 1 ρ gah F ρ F gv F Prinsip Archimedes: gaya apung yang bekerja pada benda yang dimasukkan dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkannya 11

Contoh (4): 9/17/01 Sebuah patung kuno 70 kg terbaring di dasar laut. Volumenya adalah 3 x 10 4 cm 3. Berapa gaya yang diperlukan untuk mengangkatnya? F m Og ρ apung H H O gv ( 3 3)( )( 3 1,05 10 kg/m 9,8 m/s 3 10 m ) 3 10 N w mg ( )( ) 70 kg 9,8 m/s 6,9 10 N Jadi gaya yang diperlukan w F apung 690 300 390 N 1

9/17/01 CONTOH 4A Archimedes: Apakah mahkota itu emas? Ketika mahkota dengan massa 14,7 kg dimasukkan dalam air, sebuah timbangan yang akurat hanya menunjukkan angka 13,4 kg. Apakah mahkota tersebut terbuat dari emas? 13

9/17/01 Ketika suatu benda terapung : F apung w ρ V g Fluida terbenam ρ benda V benda g V terbenam V benda ρ ρ benda fluida 14

Contoh (5): 9/17/01 Hidrometer adalah sebuah instrumen sederhana yang digunakan untuk menunjukkan gravitasi khusus suatu zat cair dengan mengukur seberapa jauh ia terbenam dalam zat cair tersebut. Sebuah hidrometer tertentu terdiri dari sebuah tabung kaca, yang diberi beban di bawahnya, yang panjangnya 5 cm, luas penampang lintang cm, dan mempunyai massa 45 g. Seberapa jauh dari ujung tanda 1 harus dituliskan? m ρ V 45 g 0,9 g/cm cm 5 cn ( )( ) 3 Berarti ketika ditempatkan dalam air, hidrometer tersebut akan setimbang ketika terbenam 0,9 bagian volumenya. Berarti sebanyak (0,9)(5 cm),5 cm dari panjangnya akan terbenam. Karena gravitasi khusus air adalah 1 berarti tanda tersebut harus dituliskan pada,5 cm dari ujungnya. 15

9/17/01 CONTOH 5A Benua yang mengapung. Sebuah model sederhana menggambarkan benua sebagai sebuah balok (massa jenis 800 kg/m3) yang terapung pada lapisan mantel di sekitarnya (massa jenis 3300 kg/m3). Dengan menganggap ketebalan benua 35 km (ketebalan rata-rata kerak Bumi), perkirakan ketinggian benua di atas lapisan yang mengelilinginya. 16

9/17/01 CONTOH 5B Balon Helium. Berapa volume, V, dari helium yang dibutuhkan jika balon harus mengangkat beban 800 kg (termasuk berat balon yang kosong? 17

9/17/01 6 Gerak Fluida; Laju Aliran dan Persamaan Kontinuitas Gerak fluida Mulus (Laminer) Bergolak (Turbulen) Persamaan kontinuitas: ρ 1A1 v1 ρav Jika ρ 1 ρ Maka A v A v 1 1 18

9/17/01 19

9/17/01 0

9/17/01 Contoh (6): Radius aorta sekitar 1 cm dan darah yang melewatinya memiliki laju sekitar 30 cm/s. Pembuluh kapiler biasanya mempunyai radius sekitar 4 x 10-4 cm, dan darah mengalir melaluinya dengan laju sekitar 5 x 10-4 m/s. Perkirakan berapa banyak pembuluh kapiler yang ada dalam tubuh. v A v1 A1 v Nπ r v πr kap 1 aorta N v1 r 0,3 m/s 1 10 m aorta 4 10-4 -6 5 10 m/s 4 10 m v rkap 9 1

9/17/01

9/17/01 CONTOH 6A. Saluran pemanas ke ruangan. Seberapa besar sebuah saluran pemanas harus dibuat jika udara yang mengalir dengan laju 3 m/s di dalamnya dapat mengisi ruangan dengan volume 300 m 3 setiap 15 menit? Anggap massa jenis udara tetap konstan. 3

7 Persamaan Bernoulli 9/17/01 Prinsip Bernoulli: di mana kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah, dan di mana kecepatan rendah, tekanan tinggi Persamaan Bernoulli: P + 1 ρ v + ρgy P + 1 ρv + ρgy 1 1 1 4

Contoh (7): 9/17/01 Air beredar di sebuah rumah pada suatu sistem pemanas air. Jika air dipompa dengan laju 0,5 m/s melalui pipa berdiameter 4 cm di ruang bawah tanah dengan tekanan 3 atm, berapa laju aliran dan tekanan pada pipa berdiameter,6 cm di tingkat dua dengan tinggi 5 m di atasnya? v v A v πr ( ) ( ) 0,0 m,5 m/s ( 0,013 m) 1 1 1 1 0 A πr 1, m/s ( ) ( ) 1 ρ ρ P P + g y y + v v 1 1 1 + ( 5 ) ( 3 3)( 3 10 N/m + 1 10 kg/m 9,8 m/s )( 5 m) 1 [ ] 5,5 10 N/m ( 3 3)( ) 1 10 kg/m 0,5 m/s ( 1, m/s) 5

9/17/01 8. PENERAPAN PRINSIP BERNOULLI; Teorema Torricelli: 1 1 ρ v + ρgy ρ gy 1 ( ) v g y y 1 1 6

9/17/01 Ketika tidak ada perbedaan ketinggian: P 1 1 1 + ρ v 1 P ρ + v Penyemprot parpum Pesawat Tabung venturi Asap ke atas cerobong Sarang tikus Dalam kedokteran TIA (transient ischemic attack) 7

9/17/01 9. VISKOSITAS Viskosias: Fluida yang riil memiliki gesekan internal yang besarnya tertentu F ηaη v l η koefisien viskositas (N.s/m Pa.s) atau poise (P) dalam cgs 8

9/17/01 10. ALIRAN PADA TABUNG: PERSAMAAN POISEUILLE, ALIRAN DARAH Persamaan Poiseuille untuk laju aliran pada tabung: Q π r 4 ( P P ) 8 1 η L 9

9/17/01 r radius dalam tabung; L panjang tabung P 1 P perbedaan tekanan antara ujung-ujung tabung η koefisien viskositas, Q laju volume aliran (m 3 /s) 30

CONTOH 8: 9/17/01 Tekanan pada tabung oli mesin mobil. Oli mesin (anggaplah SAE 10) melalui tabung yang berdiameter 1,80 mm dalam sebuah mesin prototipe. Panjang tabung tersebut 5,5 cm. Berapa perbedaan tekanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan laju aliran sebesar 5,6 ml/min? Jawab: P 1 P 8η LQ 4 πr 8 1 8 3 ( 10 Ns/m )( 5,5 10 m)( 9,3 10 m / s) 3 4 3,14 ( 0,90 10 m) 4,0 10 3 N/m 31

9/17/01 Aplikasi pada penjelasan penyempitan arteri oleh tumpukan kolesterol, menyebabakn gradien tekanan bertambah dan efeknya jantung bekerja lebih keras yang ditandai oleh tekanan darah tinggi 3

9/17/01 11. TEGANGAN PERMUKAAN DAN KAPILARITAS Tegangan permukaan: γ F L, 33

9/17/01 CONTOH 9 Pejalan air. Dasar kaki serangga kira-kira berbentuk bola, dengan radius sekitar 10-5 m. Massa 0,0030 g dari serangga ditopang merata oleh keenam kakinya. Perkirakan sudut θ untuk seekor serangga di permukaan air. Anggap temperatur air adalah 0 o C. 34