Tag: Fluida Dinamis

  • Materi Fisika SMA – Rumus Fluida Dinamis

    Materi Fisika SMA – Rumus Fluida Dinamis

    AhmadDahlan. Net – Pernahkah kalian memperhatikan air yang keluar dari sebuah selang? Jika kalian perhatikan, air tersebut bergerak dari sebuah kerang menuju ujung selang. Air yang keluar dari selang merupakan salah satu contoh dari penerapan fluida dinamis. Berikut penjelasan lebih lengkap mengenai fluida dinamis.

    A. Pengertian Fluida Dinamis

    Fluida dinamis merupakan fluida yang bergerak. Terdapat beberapa ciri dari fluida dinamis, yaitu :

    1. fluida dianggap tidak kompresibel
    2. fluida diasumsikan bergerak tanpa gesekan walaupun ada gerakan materi
    3. aliran fluida memiliki kecepatan dan arah gerak partikel yang tetap.
    4. memiliki kecepatan yang tetap dan membentuk aliran laminer

    B. Persamaan Fluida Dinamis

    1. Debit fluida

    Debit merupakan laju aliran fluida. Secara umum, debit fluida memiliki persamaan :

    Q=\frac{V}{t}

    Keterangan,
    Q : debit fluida (m3/s)
    V : volume fluida (m3)
    t : waktu (s)

    2. Azas Kontinuitas

    Azas Kontinuitas menyatakan bahwa fluida yang mengalir dalam keadaan tunak (konstan) akan memiliki laju aliran yang sama di setiap titik nya. Secara umum persamaan kontinuitas dituliskan sebagai berikut :

    A_1v_1=A_2v_2

    Keterangan,
    A1 : luas penampang 1 (m2)
    v1 : kecepatan aliran fluida di penampang 1 (m/s)
    A2 : luas penampang 2 (m2)
    v2 : kecepatan aliran fluida di penampang 2 (m/s)

    3. Azas Bernoulli

    Azas Bernoulli menyatakan bahwa kecepatan fluida yang meningkat akan menurunkan tekanan pada fluida tersebut. Secara umum azas Bernoulli memiliki persamaan : 

    P_1+ρgh_1+\frac12ρv_1^2=P_2+ρgh_2+\frac12ρv_2^2

    Keterangan,
    P : Tekanan (Pa)
    ρ : massa jenis fluida (kg/m3)
    g : percepatan gravitasi (m/s2)
    h : ketinggian fluida (m)
    v : kecepatan fluida (m/s)

    C. Contoh Soal

    Air mengalir dari pipa yang berjari jari 3 cm dan keluar melalui sebuah keran yang
    berjari jari 1 cm. Jika kecepatan air keluar keran 3 m/s. berapakah kecepatan air dalam pipa?

    Pembahasan

    Dik :
    rpipa = 3 cm = 0,03 m
    rkeran = 1 cm = 0,01 m
    vkeran = 3 m/s

    Dit :
    vpipa = ?

    Jawab : 

    A_{pipa}v_{pipa}=A_{keran}v_{keran}
    \pi r_{pipa}^2v_{pipa}=\pi r_{keran}^2v_{keran}
    \pi (0,03\ m)^2v_{pipa}=\pi (0,01\ m)^2\ (3\ m/s)
    \pi (0,0009\ m^2)v_{pipa}=\pi (0,0001\ m^2)\ (3\ m/s)
    v_{pipa}=\frac{\pi (0,0001\ m^2)}{\pi (0,0009\ m^2)}\ (3\ m/s)
    v_{pipa}=(0,11)\ (3\ m/s)
    v_{pipa}=0,33\ m/s

    Jadi, kecepatan air di pipa adalah 0,33 m/s

  • Materi Fisika SMA – Rumus Hukum Kontinuitas

    Materi Fisika SMA – Rumus Hukum Kontinuitas

    AhmadDahlan.Net – Pernahkah kalian mengalirkan air menggunakan selang? Biasanya ketika menggunakan selang, kita akan memencet ujung selangnya hingga aliran air yang keluar dari selang akan lebih cepat. Hal ini dikarenakan debit air yang masuk kedalam selang harus sama dengan debit air yang keluar dari selang. Untuk memahami hal tersebut, perhatikan pembahasan berikut mengenai Azas Kontinuitas.

    A. Pengertian Hukum Kontinuitas

    Pada kajian fluida dinamis atau fluida yang mengalir terdapat azas Kontinuitas. Azas ini menjelaskan bahwa fluida yang mengalir dan tak termampatkan dalam keadaan tunak, akan memiliki laju aliran volume di setiap waktu sama besar.

    Dalam kehidupan sehari – hari biasanya kita dapat menemukan konsep ini dalam penggunaan selang air, air yang mengalir dari sebuah kerang, dan lain sebagainya.

    B. Persamaan Kontinuitas

    Apabila fluida mengalir melewati pipa yang memiliki luas penampang yang berbeda, maka berdasarkan hukum Kontinuitas debit fluida yang melewati pipa dengan luas A1 akan sama dengan debit fluida yang melewati pipa dengan luas A2.

    Secara matematis persamaan Kontinuitas dapat dituliskan sebagai berikut :υ

    Q_1=Q_2
    \frac{V_1}{t_1}=\frac{V_2}{t_2}
    \frac{A_1.l_1}{t_1}=\frac{A_2.l_2}{t_2}
    A_1.υ_1=A_2.υ_2

    Keterangan,
    Q1 : Debit fluida pada penampang 1 (m3/s)
    Q2 : Debit fluida pada penampang 2 (m3/s)
    V1 : volume pipa 1 (m3)
    V2 : volume pipa 2 (m3)
    l1 : panjang pipa 1 (m)
    l2 : panjang pipa 2 (m)
    υ1 : kecepatan aliran fluida di penampang 1 (m/s)
    υ2 : kecepatan aliran fluida di penampang 2 (m/s)
    A1 : luas penampang pipa 1 (m2)
    A2 : luas penampang pipa 2 (m2)

    C. Contoh Soal

    Sebuah pipa dengan luas penampang 600 cm2 di pasang keran pada ujungnya dengan jari jari keran 3 cm Jika besar kecepatan aliran air dalam pipa 0,5 m/s, maka dalam waktu 5 menit , berapakah voume air yang keluar dari keran ?

    Pembahasan

    Dik :
    A1 = 600 cm2 = 0,06 m2
    υ1 = 0,5 m/s
    r2 = 3 cm = 0,03 m
    t = 5 menit = 300 s

    Dit :
    Volume air yang keluar dari keran?

    Pembahasan :
    Volume air yg keluar dari keran = Volume dari keran = V2 

    \frac{A_1.l_1}{t_1}=\frac{A_2.l_2}{t_2}
    A_1.v_1=\frac{V_2}{t_2}
    0,06\ m^2\ . \ 0,5\ m/s=\frac{V_2}{300\ s}
    0,03\ m^3/s=\frac{V_2}{300\ s}
    0,03\ m^3/s×300\ s=V_2
    9\ m^3=V_2

    Jadi, volume air yg keluar dari keran sebanyak 9 m3.