Fluida Dinamis | Fisika Kelas XI

1. Fluida Ideal

1. Bersifat nonkompresibel, artinya tidak mengalami perubahan volume, jika ditekan.
2. Mengalir tanpa gesekan, berarti tidak kental.
3. Alirannya stasioner, artinya partikel-partikel yang mengalir menurut garis alir, dengan kecepatan konstan.

2. Persamaan Kontinuitas

3. Tekanan di dalam Fluida Mengalir

Asas Bernoulli pada zat cair yang tdak bergerak (tak mengalir), tekanan pada kedalaman yang sama adalah tetap. Sedangkan pada zat cai yang bergerak (mengalir), yang mempunyai tekanan paling besar adalah daerah atau titik yang terdekat dengan sumber zat cair.

Menurut Bernoulli, fluida yang mengalir dalam pipa horisontal tekanan yang paling besar terdapat pada bagian yang kelajuannya paling kecil dan tekanan yang paling kecil terdapat pada bagian yang kelajuannya paling bersar. Pernyataan tersebut dikenal dengan asas bernoulli 

Fluida yang masa jenis rho di alirkan kedalam pipa dengan penampang yang berbeda tekanan P1 pada penampang A₁ disebabkan oleh gaya F₁ dan tekanan P₂ di sebabkan oleh gaya F₂. 

Persamaan yang berlaku pada keadaan di atas                                                                              

Berdasarkan persamaan bernaulli tersebut dapat pula di turunkan persamaan persamaan berikut  

• Pesamaan bernoulli untuk benda tak bergerak.
• Persamaan bernaulli untuk fluida dalam tangki dan terdapat kebocoran dengan ketinggian tertentu
• Persamaan bernaulli pada fluida yang mengalir dalam pipa hirizontal

b. Penerapan Hukum Bernoulli 

Pristiwa atau peralatan yang menerapkan prinsip hukum bernaulli antara lain penyemprot, karburator, gaya pengangkat pesawat terbang, pipa venturi dan pipa pitot 

1) Gaya anggkat pesawat terbang 

Karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat bagian sisi atas lebih besar dari pada bagian sisi bawah maka pesawat terbang dapat teranggkat di udara. Pada penampang sayap pesawat terbang bagian belakang lebih lanjar dan bagian atas lebih melengkung dari pada sisi bagian bawah nya keadaan ini menyebabkan garis arus bagian atas lebih rapat dari pada bagian bawah.

F₁ – F₂ = ½ p (v₂² -v₁²)A

Keterangan :

p = massa jenis udara (kg/m³)

v₁ = kelajuan udara bagian bawah sayap (m/s)

v₂ = kelajuan udara bagian atas sayap (m/s)

A = luas penampang sayap (m²)

2) Pipa Venturi 

Suatu alat yang menggunakan pipa venturi yaitu venturi meter. Alat ini di gunakan untuk mengukur kelajuan aliran zat cair. 

v₁ = √2gh/ (A₁/A₂)² – 1

atau

v₂ = √2gh/ 1- (A₁/A₂)²

3) Pipa Pitot 

Pipa pitot di gunakan untuk mengukur pelajuan aliran gas. 

 v = √2 g h p’ / p

Keterangan: 

v  = kecepatan aliran udara ( m/s )

g  = gravitasi ( m/s² )

h  = beda tinggi zat cair dalam kaki manometer (m)

p = masa jenis udara yang engalir ( kg/m³  )

p’ = Masa jeis zat cir dalam manometer ( kg/m³  )