FISIKA: Fluida Dinamis

FLUIDA DINAMIS

1. Pengertian Fluida Dinamis

Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat car, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir. Fluida dinamis sendiri adalah fluida yang sedang bergerak atau sedang mengalir. Contoh fluida dinamis antara lain air atau minyak yang sedang mengalir dalam tangki, udara yang sedang mengalir relatif terhadap pesawat yang sedang terbang, dan lain-lain.

2. Ciri-ciri Umum Fluida

a. Aliran fluida dapat merupakan aliran tunak (steady) atau tak tunak (non-steady). Jika kecepatan v disuatu titik adalah konstan terhadap waktu, aliran fluida dikatakan tunak. Contoh aliran tunak adalah arus air yang mengalir dengan tenang (kelajuan aliran rendah). Pada aliran tak tunak kecepatan v di suatu titik tidak konstan terhadap waktu. Contoh aliran tak tunak adala gelombang pasang air laut.

b. Aliran fluida dapat termampatkan (compressible) atau tak terampatkan (incompressible). Tetapi sebagian besar aliran fluida termasuk tak termampatkan, karena dia mengalir. Jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volume atau massa jenis ketika ditekan, aliran fluida dikatakan tak termampatkan.

c. Aliran fluida dapat merupakan aliran kental (viscous) atau tak kental (non-viscous).

d. Aliran fluida dapat merupakan aliran garis arus (streamline) atau aliran turbulen. Garis arus adalah aliran fluida yang mengikuti suatu garis (lurus melengkung) yang jelas ujung dan pangkalnya.

3. Hukum-hukum Dasar Fluida Dinamis

3.1. Hukum Kontinuitas

a. Pengertian Debit

Debit fluida adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu melalui suatu pipa dengan luas penampang A dan dengan kecepatan v.

b. Persamaan Kontinuitas

Jika suatu fluida mengalir dengan aliran tunak, maka masa fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa haruslah sama dengan masa fluida yang keluar dari ujung pipa yang lain selama selang waktu yang sama.

Q1 = Q2

A1v1 = A2v2

3.2. Hukum Bernoulli

a. Asas Bernoulli

Jumlah dari tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial persatuan volume, memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.