Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Kata Fluida mencakup zat cairan dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sedangkan batu dan benda-benda keras ataupun seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam fluida karena tidak bisa mengalir.
Sedangkan yang dimaksud dengan Mekanika fluida adalah ilmu bagian dari suatu bidang mekanika terapan yang mengkaji tentang perilaku dari zat-zat cair dan gas dalam keadaan diam ataupun bergerak.
Konsep Mekanika fluida 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Laminer dan tubulen Newtonian dan non newtonian Inviscid dan viscous Internal flow dan eksternal flow Rotational flow dan irrational flow Hukum bernoulli
Sifat Dasar fluida 1.
Densitas () Densitas adalah suatu perbandingan antara massa fluida dengan volume fluida.
m v
Ket : = densitas m= massa fluida v = Volume fluida
2. Viscositas () Viskositas () adalah keengganan dari suatu fluida untuk mengalir.
Kekentalan Kinematik
v
Ket : v = kekentalan kinematik = kekentalan absolut/dinamik = kerapatan massa fluida
Satuan dari viskositas adalah poise 1 Poise = 1 g/(cm.s) = 0.1 Pa.s
3. Kompressibilitas Istilah compressible fluid dan incompressible fluid hendaknya dibedakan dengan istilah compressible flow dan incompressible flow. Compressible flow adalah aliran dimana densitas fluidanya tidak berubah didalam medan aliran (flow field), misalnya aliran air. Sedangkan incompressible flow adalah aliran dimana densitas fluidanya berubah didalam medan aliran, misalnya aliran udara.
4. Tegangan Permukaan Tegangan Permukaan (Surface Tension) adalah gaya tarik dari suatu cairan pada suatu area yang bebas. Dimensi dari tegangan permukaan adalah gaya per panjang.
Tekanan fluida dan konsep tekanan
Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini : p = F/A
Keterangan: P = tekanan (N/m2) F = gaya (N) A = luas bidang sentuh gaya (m2)
Konsep Tekanan fluida
Hukum Pascal Sebuah kotak pejal kecil mengapung di dalam air.Ukuran kotak tersebut sangat kecil sehingga pengaruh gaya gravitasi dapat diabaikan. Kotak tersebut akan mengalami tekanan oleh air dari segala arah yang diwakili oleh arah anak panah. Besar tekanan air dari segala arah adalah sama. Zat cair dapat memberikan tekanan walaupun zat cair tersebut diam di suatu tempat. Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut. P=ρ×g×h
Keterangan: P = tekanan hidrostatis (N/m2) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman (m)
Aplikasi hukum pascal A. Dongkrak Hidrolik B. Rem Hidrolik C. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil
Hukum Archimedes
Apabila kamu berdiri di dalam kolam renang yang sedang diisi air, semakin penuh air kolam tersebut kamu akan merasa seolah-olah badanmu semakin ringan. Bahkanapabila air kolam sudah sampai kepala, kamu dapat terapung.Prinsip ini biasa juga digunakan agar kapal laut terapung dipermukaan air. Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyataberatnya seolah-olah berkurang. Hal ini terlihat dari penunjukkan neraca pegas yang lebih kecil. Peristiwa ini tentu bukan berarti ada massa benda yang hilang, namun disebabkan olehsuatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Seorang ahli Fisika yang bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bakmandi. Ternyata, ia memperoleh hasil yang sama dengan hasil percobaanmu, yakni beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gayake atas (FA).
Apabila kamu lihat hasil percobaanmu, ternyata gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air. FA= wu–wa
dengan: FA = gaya apung atau gaya ke atas (N) wu = gaya berat benda di udara (N) wa = gaya berat benda di dalam air (N)
Alat pengukur tekanan Terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer tabung terbuka.
