Rangkuman Fluida Statis

FLUIDA DINAMIS

Dalam fluida ada yang namanya fluida ideal.  Ciri-ciri umumnya adalah

1. Tidak termampatkan, jika diberi tekanan maka massa dan jenis dan volumenya tida berubah
2. Tidak kental, gesekan dengan daerah yang dilewatinya dapa diabaikan
3. Alirannya stasioner, mempunya garis alir tertentu. Jika aliran melewati daerah yang memiliki luas penampang sama dengan luas penampang sebelumnya, aliran fluida akan memeiliki kelajuan fluida yang sama dengan semula

Pernah mencuci motor? Menyiram tanaman?

Apa yang akan kita lakukan agar air menjangkau tempat yang jauh?

Persamaan debit ini sering disebut sebagai Asas Kontinuitas

Dari rumus kita tahu bahwa debit fluida yang masuk sama dengan debit fluida yang keluar. Hubungan yang kita dapatkan adalah “Apabila luas penampang salah satu pipa kecil maka kecepatan yang ditimbulkan juga akan besar”

Asas Bernoulli

Hubungan antara tekanan dan kelajuan fluida dibahas dalam asas ini

Penerapan Asas Bernoulli

Teorema Toricelli

keterangan:

v = kecepatan fluida yang mengalir melalui lubang kebocoran (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = kedalaman lubang dari permukaan fluida (m)

Efek Venturi

 efek venture terjadi ketika fluida mengalir melalui pipa berdiameter lebar menuju pipa berdiameter sempit pada ketinggian yang sama. pada pipa dengan luas penampang kecil, laju fluida yang dihasilakn lebih besar dibandingkan dengan laju fluida pada pipa dengan luas penampang besar. jika laju semakin besar makan tekanan yang ditimbulkan akan semakin kecil.

                                                                                          

dalam kehidupan nyata venturimeter digunakan untuk menghitung laju aliran air yang mengalir dalam pipa misalnya dimanfaatkan oleh perusahaan air minum, menghitung laju aliran minyak yang digunakan oleh perusahaan minyak dan dibidang kedokteran digunakan untuk mengukur laju aliran darah dalam arteri.

ada dua jenis venture meter yang akan dipelajari yaitu:

a.       Venturi tanpa manometer

Tabung Pitot

1. Gas mengalir melewati lubang lubang di titik 1
2. Kedua lubang terletak cukup jauh dari ujung tabung pitot
3. Kelajuan dan tekanan udara diluar sama dengan udara yang mengalir
4. Tekanan di kaki kiri manometer sama dengan tekanan diluar
5. Karena lubang menuju kaki kanan tegak lurus maka akan menghambat kelajuan udara sehingga udara akan berhenti pada titik 2
6. Tekanan di kaki kanan manometer sama dengan tekanan yang mencapai titik 2

Alat Penyemprot

Batang penghisap ditekan sehingga udara mengalir dengan kecepatan tinggi dan bertekanan kecil melewati ujung penampang A. karena perbedaan tekanan antara di A dan B menyebabkan cairan tandon B akan naik dan terdorong keluar

Gaya Angkat pada sayap pesawat terbang

Pesawat terbang terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat bagian atas lebih besar daripada bagian bawah. Bagian belakang pesawat lebih datar dari pada bagian depannya. Garis arus bagian atas lebih rapat maka kecepatan alirannya lebih besar. Tetapi tekanan di bagian atas lebih kecil daripada bagian bawah. Perbedaan tekanan ini yang menyebabkan tekanan naik

Contoh soal Asas Kontinuitas

1.      Indra membanu ibunya mencuci baju. air yang digunakan berasal dari pompa air berdiameter 5cm dengan kelajuan 2 m/s. Berapakah debit air tersebut?

Contoh soal Asas Bernoulli

2.      Sebuah pipa salah satu bagiannya berdiameter 20  cm dan bagian lainnya berdiameter 10 cm. Jika laju aliran air di bagian pipa berdiameter besar adalah 30 cm/s, maka laju aliran air di bagian pipa berdiameter lebih kecil adalah?

Contoh soal Teorema Toricelli

3.      Tangki air dengan lubang kebocoran diperlihatkan gambar berikut! 

Jarak lubang ke tanah adalah 10 m dan jarak lubang ke permukaan air adalah 3,2 m. Tentukan a) kecepatan keluarnya air b) Jarak mendatar terjauh yang dicapai air c) Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah

Contoh soal Efek Venturi / Venturimeter

4.      Sebuah venturimeter tanpa manometer diperlihatkan pada gambar digunakan untuk mengukur kecepatan air. perbandingan luas penampang 1 dan penampang 2 adalah 5:3, jika ketinggian masing-masing pipa h₁= 9cm dan h₂= 4cm. Tentukan : a) Perbedaan tekanan antara penampang 1 dan penampang 2 dan b) kecepatan air pada penampang 1 dan penampang 2!

Contoh soal Gaya angkat pesawat

5.      Gaya angkat yang terjadi pada sebuah pesawat diketahui sebesar 1100 kN.  Pesawat tersebut memiliki luas penampang sayap sebesar 80 m². Jika kecepatan aliran udara di bawah sayap adalah 250 m/s dan massa jenis udara luar adalah 1,0 kg/m³ tentukan kecepatan aliran udara di bagian atas sayap pesawat!