1 / 16

13. Fluida

13. Fluida. 13.1 Pendahuluan Fluida adalah zat yang mencakup benda cair ( fluid ) dan gas yang mempunyai sifat-sifat : Dapat mengalir Bentuk sesuai dengan permukaan / ruang yang ditempati Tidak dapat menahan gaya geser

yadid
Download Presentation

13. Fluida

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 13. Fluida

  2. 13.1 Pendahuluan Fluidaadalahzat yang mencakupbendacair (fluid) dan gas yang mempunyaisifat-sifat: Dapatmengalir Bentuksesuaidenganpermukaan/ruang yang ditempati Tidakdapatmenahangayageser Massa Jenis atau Densitas() didefinisikan sebagaiperbandinganantaramassadan volume yang ditempatinyadanmempunyaisatuan kg/m3. (13.1) Tekanan (p) adalahperbandinganantara gaya danpermukaanfluida yang menahangayatersebut. Satuantekananadalah N/m2, Pascal (Pa), atauatmospere (atm). 1 N/m2 = 1 Pa dan 1 atm = 1,01 x 105 Pa.

  3. Contoh 13.1 Sebuahruangberukuranpanjang = 4,2 m, lebar 3,5 m dantinggi 2,4 m. Jikadensitasudara 1,21 kg/m3, dan tekanan 1 atm, berapakah beratudaradalamruang? gayapadalantairuang? Penyelesaian a) W = mg = Vg = (1,21 kg/m3 )(4,2 m)(3,5 m)(2,4 m)(9,8 m/s2) = 418,3 kg.m/s2. b) F = pA = (1 atm)((4,2 m)(3,5 m) = (1,01 x 105 N/m2)(4,2 m)(3,5 m) = 1,5 x 106 N (13.2)

  4. F2 y = 0 Udara m Air y1 W = mg y2 Level 1, p1 F1 Sample (b) (a) Level 2, p2 Gambar 13.1 F2 = F1 + W p2A = p1A + mg m =  V =  A (y1 – y2)

  5. p2A = p1A +  A (y1 – y2)g atau p2 = p1 +  g (y1 – y2) (13.3) p0 Udara Level 1 y = 0 Gambar 13.2 Air h Level 2 p Untukmengetahuitekananppadakedalamanh, maka y1 = 0 , y2= –h , p2 = pdanp1 = p0. Sehinggapersamaan (13.3) menjadi p = p0 +  g h (13.4)

  6. 13.2 Prinsip Pascal Dari gambardan pers. (13.3) didapat p = pext +  g h (13.5) p0 pext Cairan h P Gambar 13.3 p

  7. 13.3 PengungkitHidrolik Output Input Fo Fi h0 hi Ao Ai Oil Gambar 13.4

  8. Dari gambar (13.4) didapatperubahantekananfluida (13.6) Sehinggadidapat Volume yang dipindahkankarenagayaFisamadengan volume yang menimbulkangayaFo. V = Fi hi = Fo ho. atau (13.7) Dari pers. (13.6) dan (13.7) didapat (13.8)

  9. Contoh 13.2 Dari gambar berikut, diameter piston yang lebih kecil adalah 5 cm, dan diameter piston yang lebih besar adalah 30 cm. Jika piston yang lebih besar ditekan dengan gaya sebesar 2, 0 ton, berapakah gaya yang harus diberikan pada piston yang lebih kecil agar sistem menjadi setimbang? Fo Fi

  10. Latihan Dari gambar berikut, diameter piston yang lebih kecil adalah 5 cm, dan diameter piston yang lebih besar adalah 30 cm. Jika piston yang lebih besar ditekan sejauh 3,5 ft, berapakah jarak pergerakan ke atas piston yang lebih kecil? Fo Fi

  11. 13.4 Prinsip Archimides Gaya apung yang bekerja pada benda yang berada di dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut Gambar 13.5

  12. Gaya Apung • Fb = f g Vf (13.9) • W =  g V (13.10) • Kesetimbangan benda apung • Fb = W (13.11) Fb= Gaya apungg = Percepatan gravitasiρ = Massa jenis benda apung • f = Massa jenis fluida V = Volume benda yang dicelupkan/masukkan ke dalam fluidaVf = Volume fluida yang dipindahkan • W = Berat benda yangdicelupkan/dimasukkan ke dalam fluida • Wf = Berat fluida yang dipindahkan

  13. Contoh 13.3 Sebuah patung kuno 70 kg terbaring di dasar laut. Jika volume patung tersebut 3,0 x 104 cm3, tentukan gaya yang diperlukan untuk mengangkatnya! Penyelesaian: m = 70 kg Vf = 3,0 x 104 cm3 = 3,0 x 10–2 m3 f= 1,025 x 103 kg/m3

  14. Gaya apung Fb = g ρfVf = (9,8 m/s2)(1,025 x 103 kg/m3)(3,0 x 10–2 m3) = 301 N Beratpatung = m g = (70 kg)(9,8 m/s2) = 686 N Jikagayauntukmengangkatpatung= F MakaF = mg – Fb = 686 N – 301 N = 385 N

  15. Contoh 13.4 Berapa bagian dari potongan aluminium yang terbenam ketika terapung dalam air raksa? Penyelesaian:  = 2,70 x 103 kg/m3 ; f= 13,6 x 103 kg/m3 ; Fb = W f g Vf =  g V Misal volume almuminium yang terendam = volume fluida yang dipindahkan = Vf Prinsip Archimides Fb = W f g Vf =  g V Jadi bagian aluminium yang terendam = 0,199 dari seluruh volume aluminium.

  16. Latihan Beratsebuahbenda 30 N. Jikabendatersebutdibenamkan didalam air beratnyamenjadi 20 N. Jikadibenamkan didalamcairanlainnyaberatnyamenjadi 24 N. Massa jenis air 998 kg/m3. Berapakahmassajeniscairan lain tersebut?

More Related