Fluida Dinamis – Pengertian, Rumus, Ciri Ciri, Jenis, Makalah Dan Soal
Fluida Dinamis – Dalam artikel kali ini akan membahas mengenai fluida dinamis. Bagi anda yang masih belum tahu apa itu fluida dimanis anda bisa menyimak artikel ini hingga selesai karena artikel ini akan mengupas secara lengkap mulai dari pengertian fluida dinamis, rumus, ciri – ciri, jenis hingga makalah dan contoh soal yang disertai dengan jawaban yang benar. Sehingga tak hanya bisa dijadikan untuk menambah ilmu pengetahuan tapi juga bisa dijadikan sebagai pembelajaran dan juga latihan untuk menjawab contoh soal yang kami berikan. Apabila sudah mengerjakannya anda pun bisa memeriksa jawabannya.
Namun sebelum lanjut ke pembahasan yang lebih mendalam, mari kita cari tahu dulu pengertian mengenai Fluida Dinamis. Karena tentunya masih banyak yang tidak mengetahui atau pun belum mengetahui apa itu Fluida Dinamis. Berikut ini adalah pengertian lengkapnya, simak di bawah ini ya!
Pengertian Fluida Dinamis
Fluida Dinamis merupakan fluida yang berupa zat cair mau pun gas yang sifatnya bergerak dan mempunyai kecepatan yang sangat konstan terhadap waktu atau dengan kata lain tidak mengalami perubahan volume, bentuknya tidak kentak, tidak turbulen atau tidak mengalami putaran – putaran.
Sudah tahu kan pengertian dari Fluida Dinamis? Jika sudah tahu mari kita dan mengerti tentang pengertian dari Fluida Dinamis, sekarang kita akan lanjut ke pembahasan berikutnya mengenai ciri – ciri Fluida Dinamis. Berikut ini adalah ciri – ciri dari Fluida Dinamis.
Ciri-Ciri Fluida Dinamis
- Fluida Dinamis memiliki ciri – ciri yang tidak kompresibel dan apabila diberi tekanan maka volumenya tidak akan pernah berubah.
- Ciri – ciri Fluida Dinamis yang kedua adalah tidak mengalami gesekan pada saat mengalir, gesekan Fluida Dinamis dengan dinding bisa diabaikan.
- Aliran stasioner dari Fluida Dinamis di tiap paket Fluida Dinamis memiliki arah aliran tertentu dan tidak terjadi turbulensi atau yang bisa juga disebut dengan pusaran.
- Aliran dari Fluida Dinamis tunak dan tidak memiliki kecepatan yang konstan terhadap waktu.
Jenis Aliran Fluida
Jenis aliran dari Fluida Dinamis terbagi menjadi dua jenis dan akan kami bahas di bawah ini, simak ya.
- Aliran Laminer
Aliran ini adalah aliran dimana paket fluida akan meluncur bersama dengan paket fluida yang berada di sebelahnya, pada tiap jalur paket fluida tidak berseberangan dengan jalur yang lainnya. Aliran laminar ini sendiri adalah aliran yang ideal dan terjadi pada aliran fluida pada kecepatan yang lebih rendah.
- Aliran Turbulen
Aliran turbulen adalah aliran dimana paket fluida tidak akan meluncur secara bersamaan dengan paket fluida yang berada di sebelahnya, setiap jalur dari paket fluida dapat berseberangan dengan jalur yang lainnya. Aliran turbulen ini sendiri ditandai dengan adanya pusaranj – pusaran air atau vortex atau pun turbulen dan terjadi jika kecepatan alirannya lebih tinggi.
Macam-Macam Rumus Fluida Dinamis
- Debit
Debit merupakan jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu dan umumnya terjadi setiap per detik.
Q = V/t
Q = Av
Penjelasan :
Q adalah debit (m3/s)
V adalah volume (m3)
t adalah waktu (s)
A adalah luas penampang (m2)
v adalah kecepatan aliran (m/s)
Persamaan Kontinuitas
Persamaan kontinuitas merupakan persamaan yang dapat menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat yang lainnya, sebelum menurunkan hubungan, sebaiknya anda harus memahami beberapa istilah di dalam aliran fluisa. Garis aliran sendiri diartikan sebagai jalur aliran fluida ideal atau bisa juga disebut dengan aliran lunak.
Garis singgung yang terdapat pada satu titik pada garis memberikan arah kecepatan pada aliran fluida, garis alir ini sendiri tak berpotongan di antara satu sama lainnya. Sementara itu tabung air sendiri ialah sekumpulan dari garis – garis aliran.
Q1 = Q2
A1v1 = A2v2
Persamaan Bernoulli
Hukum ini sendiri ialah hukum yang memiliki landasan pada hukum kekekalan energi yang dialami pada setiap aliran fluida. Hukum yang satu ini mengatakan jika jumlah tekanan (p), merupakan energi kinetik per satuan volume, dan juga energi potensial per satuan volume yang memiliki nilai yang sama di tiap titik sepanjang suatu garis arus.
P + 1/2 ρv2 + ρgh = Konstant
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
Penjelasan :
P = tekanan (Pascal = Pa = N/m2)
ρ = massa jenis fluida; cairan ataupun gas (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
- Tangki Bocor Mendatar
Fenomena air yang menyembur ke luar dan berasal dari lubang penyimpanan atau tangki air ini biasa disebut dengan teorema toricelli. Besar energi kinetic air yang menyembur keluar dari lubang tangki air ini sendiri sama besar dengan energi potensial yang dimiliki.
Sehingga dengan begitu kecepatan air yang ada pada lubang penyemburan yakni sama dengan air yang jatuh dengan bebas dari batas ketinggian air, sehingga semakin besar perbedaan ketinggian lubang dengan batas ketinggian air, maka akan semakin cepat pula semburan air yang dihasilkannya.
v = √(2gh)
X = 2√(hH)
t = √(2H/g)
Penjelasan :
v = kecepatan keluar cairan dari lubang
H = Jarak tempat jatuh cairan ( Tanah ) kelubang Bocor
X = jarak mendatar jatuhnya cairan
t = waktu yang diperlukan cairan menyentuh tanah
h = jarak permukaan cairan ke lubang bocor
Contoh Soal
Jika Adi mengisis sebuah ember yang mempunyai kapasitas 20 liter dengan menggunakan air dari sebuah kran. Lihat gambar di bawah ini!
Apabila luas penampang kran dengan diameter D2 ialah 2 cm2 dan juga kecepatan air di kran adalah sebesar 10 m/s.
Maka coba tentukan!
- a) Debit air
- b) Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember
Penyelesaian :
Apabila diketahui :
A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2
v2 = 10 m/s
Maka,
- a) Debit air
Q = A2v2 = (2 x 10−4)(10)
Q = 2 x 10−3 m3/s
Dan,
- b) Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember
Apabila diketahui :
V = 20 liter = 20 x 10−3 m3
Q = 2 x 10−3 m3/s
t = V / Q
t = ( 20 x 10−3 m3)/(2 x 10−3 m3/s )
t = 10 sekon
Artikel Lainnya:
