Fluida Dinamis

FLUIDA
DINAMIS

Penerapan
Persamaan

Kontinuitas dan

Bernoulli

Persamaan
Bernoulli

Persamaan
Kontinuitas

•Teorema Toricelli

•Venturimeter

•Tabung pitot

•Alat penyemprot

•Gaya angkat pesawat terbang

FLUIDA

Fluida Ideal

Alirannya

steady/tunak/

tetap

Noun viscous
(tidak kental)

Incompressible

(tidak

termampatkan)

Fluida Sejati

Alirannya
turbulen
Viscous (kental)
Compressible

(termampatkan)

Sifat-sifat

Fluida Ideal

01

• Alirannya Steady/tunak/tetap

Kecepatan aliran di suatu titik konstan terhadap waktu.

• Non Viscous/tidak kental

Pada saat fluida mengalir, gesekan antara fluida dengan
dinding tempat mengalir dapat diabaikan.

• Incompressible/tidak termampatkan

Jika ada perubahan tekanan, tidak mengubah volume fluida.

Jenis Aliran

Fluida
02

ALIRAN LAMINER

Pada aliran ini partikel fluida
mengikuti lintasan yang mulus dan
lintasan ini tidak saling bersilangan.
Aliran laminar dijumpai pada air
yang dialirkan melalui pipa atau
slang.

ALIRAN TURBULEN

Aliran yang ditandai dengan
adanya lingkaran-lingkaran tak
menentu dan menyerupai pusaran.
Aliran turbulen sering dijumpai di
sungai-sungai dan selokan-selokan.

Persamaan
Kontinuitas

03

Merupakan besaran jumlah volume (𝑉)
fluida yang mengalir melalui pipa dengan
luas penampang (𝐴) dan kecepatan aliran
(𝑣) persatuan waktu (𝑡).

DEBIT (Q)

𝑄 = 𝑉

𝑡
𝑄 = 𝐴. 𝑣

Keterangan:
𝑄 = Debit aliran fluida (

⁄!!

")

𝑉 = Volume fluida yang mengalir (𝑚#)
𝑡 = Waktu (𝑠)
𝐴 = Luas penampang pipa (𝑚$)
𝑣 = Kecepatan aliran fluida ( ⁄! ")

HUKUM KONTINUITAS

Bunyi Hukum Kontinuitas

“Pada fluida yang tak termampatkan, hasil kali antara kelajuan

aliran fluida dalam suatu wadah dengan luas penampang

selalu konstan.”

Secara sederhana, debit aliran fluida di

penampang 1 sama dengan debit aliran

fluida di penampang 1.

𝑄* = 𝑄+

𝐴*𝑣* = 𝐴+𝑣+

CONTOH SOAL

Perhatikan gambar berikut!

Jika diameter penampang pipa besar dua kali diameter
penampang pipa kecil. Berapa kecepatan aliran di pipa
kecil?

Diketahui:
𝑑% = 2𝑑$
𝑣% = 5 ⁄! "

Ditanyakan:
𝑣$ = … ?

Jawab:

𝑄% = 𝑄$

𝐴%𝑣% = 𝐴$𝑣$

%
&𝜋𝑑%

$𝑣% =

%
&𝜋𝑑$

$𝑣$

𝑑%

$𝑣% = 𝑑$

$𝑣$

𝑣$ ='"#("

'#

#

𝑣$ =($'#)#(+⁄$ %)

'#

#

𝑣$ =

&'#

#(+⁄$ %)

'##

𝑣$ = 20

⁄! "

LATIHAN SOAL 1

1.Sebutkan contoh peristiwa aliran laminar dan aliran turbulen dalam kehidupan sehari! (@ 3 contoh)

2.Apakah yang dimaksud dengan debit fluida?

3.Berapakah debit dari suatu aliran air yang melalui sebuah pipa berdiameter 4 𝑐𝑚 dengan kecepatan rata-rata
4 ⁄! "?

4.Hitung kecepatan rata-rata aliran minyak dalam sebuah pipa yang berdiameter 3 𝑐𝑚 jika dalam 1 jam dapat
ditampung 5 𝑑𝑚#!

5.Suatu gliserin dialirkan melalui pipa seperti tampak pada gambar berikut.

Jika luas penampang 𝐴% = 6 𝑐𝑚$dan 𝐴$ = 3 𝑐𝑚$, serta laju aliran gliserin pada penampang dua sebesar 4⁄! ",

maka besar laju aliran gliserin pada penampang satu adalah …

6.Air mengalir pada suatu pipa yang diameternya berbeda dengan perbandingan 1 : 2. Jika kecepatan air yang
mengalir pada bagian pipa besar sebesar 4⁄! ", maka besar kecepatan air pada bagian pipa kecil adalah …

7.Sebuah pipa dengan luas penampang 616 𝑐𝑚$dipasangi keran berjari-jari 3,5 𝑐𝑚 di salah satu ujungnya. Jika
kecepatan zat cait di pipa adalah 0,5

⁄! ", maka dalam waktu 5 menit volume zat cair yang keluar dari keran

adalah …

Persamaan

Bernoulli

03

Hukum Bernoulli menyatakan hubungan
besaran fluida dalam pipa antara tekanan,
ketinggian dan laju fluida.

PERSAMAAN BERNOULLI

𝑃 + 𝜌𝑔ℎ + 1

2 𝜌𝑣+ = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛

𝑃* + 𝜌𝑔ℎ* + 1

2 𝜌𝑣*+ = 𝑃+ + 𝜌𝑔ℎ+ + 1

2 𝜌𝑣+

+

Keterangan:
𝑃 = Tekanan (𝑃𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙)
𝜌 = Massa jenis fluida (

8-.

!!)

𝑔 = Percepatan gravitasi ( ⁄!

"#)

ℎ = Tinggi penampang pipa (𝑚)
𝑣 = Kecepatan aliran fluida ( ⁄! ")

Selang Penyemprot

Ujung selang ditekan, yang berarti

memperkecil penampang agar
diperoleh laju aliran yang lebih

besar.

Penyempitan

Pembuluh Darah

Pada pembuluh darah yang
mengalami penyempitan, laju

aliran darah lebih besar daripada
laju aliran pada pembuluh normal.

PENERAPAN PERSAMAAN BERNOULLI

Teorema Toricelli

•Laju air
𝑣 =

2𝑔ℎ

•Jangkauan pancaran terjauh
𝑥 = 2 ℎ ℎ!

•Waktu pancaran air mencapai tanah

𝑡 =

"( $!%$)

'
=

"$"

'

PENERAPAN PERSAMAAN BERNOULLI