Cara Mudah Belajar Fisika

FLUIDA DINAMIS

A.             Fluida Ideal

1.      Tak kompresibel, tidak mengalami perubahan masa jenis

2.      Tak Kental

3.      Mempunyai aliran tunak/ v tetap

B.             Persamaan Kontinuitas

Q = A.v

v₁.A₁= v₂.A₂

Keterangan

Q = Debit Air (m³/s)

A = Luas penampang (m²)

v = Kecepatan aliran (m/s)

Contoh :

Sebuah pipa dengan diameter 12 cm ujungnya menyempit dengan diameter 8 cm. jika kecepatan aliran di bagian pipa yang berdiameter besar 10 cm/s, berapakah kecepatan air yang berdiameter kecil ….

Diketahui :

D₁ = 12 cm è r₁ = 6 cm            èA₁ = πr² = 113,04 cm²

D₂ = 8 cm è r₂ = 4 cm è A₂ = 50,24 cm²

V₁ = 10 cm/s

Ditanya V₂

Penyelesaian

v₁.A₁= v₂.A₂

(10)(113,04) = v₂(50,24)

V₂ = 22,5

C.             Persamaan Bernouli

“Jumlah tekanan, energy kinetic persatuan volume, dan energy persatuan volume selalu bernilai sama pada setiap titik sepanjang garis lurus.

P₁ + ½ rv₁²+ rgh₁ = P₁+ ½ rv₁²+ rgh₁

Kasus Bernouli :

			V = Ö2gh h = h1 – h2 x = 2 (Öh.h2)

 

Contoh :

Sebuah pipa memiliki dua penampang yang beda, masing-masing 5 cm dan 3 cm. jika v₁ = 3 m/s dengan tekanan 16.10⁴ N/m², tentukan kecapatan,  tekanan pada luas penampang yang ke 2 ?

Diket :

d₁ = 5 cm è 5.10^-2 m

d₂ = 3 cm è 3.10^-2 m

v₁ = 3 m/s

P₁ = 1 x 10⁴N/m²

r_air = 1000 Kg/m³

Ditanya v₂dan P₂

Penyelesaian

A₁.V₁= A₂.V₂

V₂ = 8,3 m/s

P₂

P₁ + ½ rv₁²+ rgh₁ = P₁+ ½ rv₁²+ rgh₁

P₂ = 1,298 x 10⁵ N/m²

D.            A

Soal- Soal

1.             Sebuah bak di isi air setinggi 20 m. di sisi bak di buat satu lubang yang berjarak 2 m dari dasar bak. Tentukan jarak horizontal yang dicapai air !

2.             Suatu fluida mengalir pada tabung yang luas penampangnya berbeda. Luas tabung kecil  4 cm² dan luas tabung besar 10 cm², jika kecepatan aliran pada tabung besar 8 m/s, tentukan kecepatan yang mengalir pada tabung yang kecil !

3.             Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm, keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 1 m/s pada tekanan 15 N/m², maka tekanan pada pipa yang kecil adalah …. (r_air = 1 gr/cm³).

4.             Berapa Volume dari 300 gram air raksa jika rapat massa air raksa 13,6 g/cm³

5.             Sebuah bak di isi air setinggi 20 m memancarkan air sejauh 12 m dari sisi dasar bak. Tentukan tinggi lubang air dari dasar tanah ?

6.             Tangki air yang bagian atasnya terbuka berisi air setinggi 3 meter. Pada dinding dipasang keran berjarak 1,8 m dari permukaan air. Tentukan kecepatan aliran air saat keran dibuka ….

7.             Tangki berisi air pada dinding tangki terdapat lubang 1 m dari dasar tangki. Jika kecepatan air yang keluar dari lubang 14 m/s. tentukan tinggi tangki !

8.             Tangki berisi air setinggi 11 m, pada dinding tangki terdapat lubang kecil berjarak 1 m dari dasar tangki. Tentukan kecepatan air dari lubang …

9.             Sebuah drum memiliki dua lubang, lubang yang pertama 2 m dari tanah, lubang ke dua 4 m dari lubang pertama, dan lubang yang kedua, 2 meter dari air paling atas. Tentukan perbandingan jauhnya pancaran air dari lubang 1 dan lubang 2 (x₁ : x₂) ………

10.         Dari soal di atas tentukan perbandingan kecepatannya (v₁ : v₂) …………

11.         Sebuah bak di isi air setinggi 20 m. di sisi bak di buat satu lubang yang berjarak 2 m dari dasar bak. Tentukan kecepatan pancaran air tersebut ….. ?