MEKANIKA FLUIDA

1
MEKANIKA FLUIDA

• BESARAN-BESARAN FLUIDA
• Tekanan, p Pa
• Rapat Massa, ? kg/m3
• Kecepatan, V m/s
• Debit, Q m3/s
• Luas penampang, A m2

2

• Dr.Ir.Amoranto Trisnobudi DEA
• Prodi Teknik Fisika ITB
• 081572052010
• Kompleks Permata Arcamanik C7
• http//dosen.tf.itb.ac.id/amoranto

3
SOME DENSITIES
MATERIAL OR OBJECT DENSITY (kg/m3)
Air 1.21
Styrofoam 1 x 102
Water 0.998 x 103
Blood 1.060 x 103
Ice 0.917 x 103
Iron 7.9 x 103
Mercury 13.6 x 103
The Earth 5.5 x 103
The Sun 1.4 x 103
Uranium nucleus 3 x 1017
Neutron star 1018
Black hole 1019
4
SOME PRESSURES
Pressure (Pa)
Center of the Sun 2.0 x 1016
Venter of the Earth 4.0 x 1011
Deepest ocean bottom 1.1 x 108
Spike heels on a dance floor 1.0 x 106
Automobile tire 2.0 x 105
Atmosphere at sea level 1.0 x 105
Normal blood pressure 1.6 x 104
Loudest tolerable sound 30
Faintest detectable sound 3.0 x 10-5
Best laboratory vacuum 10-12
Pressure in excess of atmospheric pressure
5
MEKANIKA FLUIDA

• STATIKA FLUIDA
• Tekanan hidrostatis
• Hukum Pascal
• Hukum Archimedes
• DINAMIKA FLUIDA
• Persamaan kontinuitas
• Persamaan Bernoulli

6
STATIKA FLUIDA

• Tekanan Hidrostatis

7
Tekanan hidrostatis tekanan di dalam cairan
pada kedalaman h dari permukaan
8
Contoh Soal 2.1 Sebuah pipa U berisi dua cairan
dalam keadaan keseimbangan. Pipa sebelah kiri
berisi minyak yang tidak diketahui rapat massanya
sedangkan pada pipa kanan berisi air dengan
panjang kolom sebesar 135 mm. Bila perbedaan
tinggi kedua cairan adalah 12,3 mm, hitung rapat
massa dari minyak.
Jawab
9
Contoh Soal 2.2 Sebuah bendungan yang lebarnya W
berisi air setinggi D. Hitung gaya total
horisontal yang diterima oleh air pada dinding
bendungan
10
Jawab
x
y
po
p
11

• Hukum Pascal

Tekanan yang diberikan pada cairan dalam ruang
tertutup akan diteruskan ke setiap bagian dari
cairan dan dinding-dinding dari ruang tertutup.
Tidak tergantung pada h ? ke setiap bagian dari
cairan
12
Kerja yang diberikan (input) kerja yang
diterima (output)
13
Contoh Soal 2.3 Sebuah pompa hidrolik digunakan
mengangkat benda berat. Diameter piston
masing-masing adalah 1,5 in. dan 21 in.
a). Agar dapat mengangkat benda seberat 2 ton
pada piston yang besar, berapa gaya yang harus
diberikan pada piston yang lebih kecil ? b). Bila
piston yang lebih kecil digerakkan sejauh 3,5 ft,
berapa jauh benda berat akan dapat dinaikkan ke
atas ?
14
Jawab
15

• Hukum Archimedes

Sebuah benda yang tercelup sebagian atau
seluruhnya di dalam fluida akan mendapat gaya
apung yang besarnya sama dengan berat fluida
yang dipindahkan
Bila berat benda gaya apung ? benda akan diam
16
Contoh Soal 2.4 Sebuah gunung es terapung dilaut.
Bila rapat massa es dan air laut masing-masing
adalah 917 dan 1024 kg/m3, berapa bagian es
yang terapung (yang terlihat/muncul dipermukaan)
Jawab
17
Contoh Soal 2.5 Sebuah balon berisi helium
berjari-jari 12 m. Massa total balon,
kabel-kabel dll adalah M 196 kg. Bila rapat
massa gas helium dan udara masing-masing adalah
0,16 dan 1,25 kg/m3, hitung massa beban maksimum
yang dapat dibawa oleh balon tersebut.
Jawab
18

• DINAMIKA FLUIDA

• Persamaan Kontinuitas

Debit keluar debit masuk
V2
V1
19
Contoh Soal 2.7 Sebuah sungai selebar 20 m
mengalir air sedalam 4 m. Curah hujan rata-rata
di daerah sungai tersebut yang luasnya 3000 km2
adalah 48 cm/tahun. Bila 25 dari air hujan
menguap ke atmosfir dan sisanya masuk ke sungai
perkirakan kecepatan rata-rata dari air sungai
tersebut.
Jawab
20
Contoh Soal 2.8 Sebuah kran mengalirkan air
seperti terlihat pada gambar. Pada suatu
ketinggian tertentu luas penampang aliran air ini
adalah 1,2 cm2 sedangkan 45 mm di bawahnya
luasnya hanya 0,35 cm2. Hitung debit aliran air
ini.
Jawab
21

• Persamaan Bernoulli

22

• Persamaan Bernoulli

Velocity head
Elevation head
Pressure head
23
Contoh Soal 2.9 Sebuah bendungan berisi air
sampai kedalaman 15 m. Pada kedalaman 6 m
terdapat suatu pipa horisontal berdiameter 4 cm
yang menembus dinding bendungan. Mula-mula pipa
ini disumbat sehingga air tidak keluar dari
bendungan. a). Hitung gaya gesekan antara sumbat
dan dinding pipa b). Bila sumbatnya dibuka,
berapa air yang tumpah selama 3 jam
24
Jawab
25
(No Transcript)
26
Contoh Soal 2.10 Sebuah pesawat terbang
horisontal sedemikian rupa sehingga kecepatan
udara di atas sayapya adalah 48 m/s sedangkan
kecepatan udara di bawah sayapnya adalah 40 m/s.
Luas setiap permukaan sayapnya adalah 10 m2. Bila
rapat massa udara adalah 1,2 kg/m3, hitung massa
pesawat terbang tersebut.
Jawab
27
Pengukur Aliran (Flowmeter)
Tabung Venturi