MEKANIKA FLUIDA DI SUSUN OLEH : ADE IRMA 13321070 4
Konsep Dasar Mekanika Fluida Fluida adalah zat yang berdeformasi terus menerus selama dipengaruhi oleh suatutegangan geser.mekanika fluida disiplin ilmu bagian dari mekanika terapan yang mengkaji perilaku dari zatzat cair dan gas dalam keadaan diam ataupun bergerak. Dan dapat juga kita artikan sebagai ilmu yang mempelajari fluida baik pada kondisi diam, bergerak maupun linkungan yang membatasinya.
Berdasarkan sifat fisisnya Fluida dibedakan menjadi dua Fluida Statis Fluida Dinamis
A. Fluida Statis Fluida statis adalah fluida yang berada dalam fase ( diam ) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fliuda tersebut atau bias dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser.
Fluida Statis terbagi 5 Hukum Pascal Tekanan Hukum Archimedes Tegangan Permukaan Kapilaritas
Hukum Pascal Menurut Pascal, Tekanan yang dilakukan di dalam zat cair yang tertutup diteruskan ke setiap bagian dari zat cair dan dinding-dinding tempat fluida tanpa mengalami perubahan nilai Jika suatu fluida bersifat tak dapat dimampatkan, maka suatu perubahan tekanan pada suatu bagian akan diteruskan sesaat ke bagian yang lain sedangkan fluida yang dapat dimampatkan, perubahan tekanan pada suatu bagian menjalar ke bagian lain dari fluida sebagai suatu gelombang dengan kecepatan jalar gelombang bunyi di dalam fluida tersebut
Tekanan Tekanan adalah gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan bidang dan dibagi luas permukaan bidang tersebut. Tekanan hidrostatis disebabkan oleh fluida tak bergerak. Tekanan hidrostatis yang dialami oleh suatu titik di dalam fluida diakibatkan oleh gaya berat fluida yang berada di atas titik tersebut.tekanan hidrostatis dilambangkan dengan ph.
Hukum Archimedes Menurut Archimedes, Jika suatu benda berada pada suatu fluida yang diam, maka setiap bagian permukaan benda mendapatkan tekanan yang dilakukan oleh fluida. Gaya resultan yang bekerja pada benda mempunyai arah ke atas, dan disebut gaya apung. Kita dapat menentukan besar gaya apung secara sangat sederhana
Tegangan Permukaan Tegangan permukaan, Dapat dipahami bahwa bila suatu zat cair dibendung untuk tidak bergerak, maka pada hakikatnya tersimpan energi potensial yang sebanding dengan luas permukaannya yang disebut energi potensial permukaan zat cair.
B. Fluida Dinamis Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).
Fluida Dinamis terbagi 2 Persamaan Kontinuitas Persamaan Bernoulli
Persamaan Kontinuitas Dalam mempelajari materi fluida dinamis, suatu fluida dianggap sebagai fluida ideal. Fluida ideal adalah fluida yang memiliki ciri-ciri berikut ini. Fluida tidak dapat dimampatkan (incompressible), yaitu volume dan massa jenis fluida tidak berubah akibat tekanan yang diberikan kepadanya. Fluida tidak mengalami gesekan dengan dinding tempat fluida tersebut mengalir. Kecepatan aliran fluida bersifat laminer, yaitu kecepatan aliran fluida di sembarang titik berubah terhadap waktu sehingga tidak ada fluida yang memotong atau mendahului titik lainnya.
Persamaan Bernoulli Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.
Sifat Dasar Fluida Kerapatan ( Density ) Volume Jenis Berat jenis Gravitasi Jenis ( SG ) Viskositas Tegangan permukaan ( σ ) Tegangan geser (τ )
Kerapatan ( Density ) Dilambangkan dengan huruf ρ ( rho ) dimana menunjukan karakteristik massa dari suatu fluida, yang nilainya berbedabeda antara fluida satu dengan fluida yang lain. Pengaruh dari tekanan dan volume sangat kecil terhadap nilai ρ. Kerapatan didefinisikan sebagai massa per satuan volume (ρ =m/v). Dimana : m : massa (kg) V : volume (m 3 ).
Volume Jenis Volume jenis dilambangkan dengan ν, merupakan kebalikan dari ρ. Dan merupakan volume per satuan massa. Dirumuskan sebagai ν =1/ρ, satuannya m3/kg
Berat jenis Digunakan untuk mengkarakteristikkan berat dari suatu fluida per satuan volume, dilambangkan dengan γ ( gamma ). Biasa dirumuskan dengan γ = mg/v=ρv dan dinyatakan dengan satuan N/m3dalam SI dan dalam BG dinyatakan dalam lb/ft3
Gravitasi Jenis ( SG ) Perbandingan antar kerapatan fluida dengan kerapatan air pada temperatur tertentu ( suhu 40 Celcius yaitu nilai kerapatan air =1000kg/m3 )
Viskositas Viskositas atau kekentalan dari suatu cairan adalah salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya geser. Viskositas terjadi terutama karena adanya interaksi antara molekul-molekul cairan. Dan viskositas sangat dipengaruhi oleh temperatur.
Tegangan permukaan ( σ ) Tegangan permukaan disebabkan oleh interaksi molekul-molekul zat cair dipermukaan zat cair.
Tegangan geser (τ ) Adalah tegangan yang timbul untuk mengatasi adanya gaya yang bekerja pada suatu fluida dirumuskan dalam τ = μ.du/dy = μe, dimana : μ : viskositas dinamik, du/dy = E : laju regangan geser ( gradien kecepatan ).
Tekanan Fluida Tekanan fluida Tekanan fluida dipancarkan dengan kekuatan yang sama kesemua arah dan bekerja tegak lurus pada suatu bidang. Dalam bidang datar yang sama kekuatan tekanan dalam suatu cairan sama.
.Perbedaan Tekanan Perbedaan tekanan antara dua titik maupun pada ketinggian yang berada dalam suatu cairan diberikan oleh : P 2 P 1 = ρ g (h 2 h 1 ) dalam Pa Head tekanan Head tekanan menyatakan tinggi suatu kolom fluida homogen yang akan menghasilkan suatu tekanan tertentu, maka : h(m fluida) = Dimana : h : Head Tekanan (m) P : Tekanan (Pa) ρ : Rapat massa (kg/m 3 ) g : Gravitasi (m/dtk 2 )
Konsep Tekanan Dalam pembahasan kita mengenai mekanika fluida, kita sering menjumpai tekanan. Tekanan adalah hasil dari gaya-gaya kompresif yang bekerja pada suatu luas. Tekanan adalah hasil dari gaya-gaya kompresif yang bekerja pada suatu luas. Secara matematis dirumuskan : Dimana, P = Tekanan (atm) F = Gaya ( Newton) A= Luas Permukaan (m 2 )
Tekanan Absolut Tekanan absolut memiliki nilai nol didalam sebuah volume yang tidak berisi molekul, kondisi vakum ideal. Dimana adalah : Tekanan atmosfer di lokasi dimana pengukuran tekanan dilakukan;
TERIMA KASIH