Fluida Dinamis : Pengertian, Jenis Aliran, Ciri Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap

Posted on

Fluida Dinamis : Pengertian, Jenis Aliran, Ciri Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap – Tahukah anda apa yang dimaksud Fluida dinamis ??? Jika anda belum mengetahuinya anda tepat sekali mengunjungi gurupendidikan.com. Karena pada kesempatan kali ini disini akan mengulas tentang pengertian Fluida dinamis, jenis aliran Fluida dinamis, ciri Fluida dinamis, dan rumus beserta contoh soalnya secara lengkap oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

Pengertian Fluida Dinamis

Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).

Hidrodinamika merupakan ilmu yang mempelajari tentang fluida bergerak. Sebelum mempelajari fluida bergerak perlu diketahui fluida ideal dan jenis-jenis aliran fluida.

Fluida Ideal

Fluida ideal yaitu fluida yang tidak kompresibel, berpindah tanpa mengalami gesekan, dan aliranya stationer.

  • Tidak kompresible, artinya bahwa dengan adanya perubahan tekanan volume fluida tidak berubah.
  • Tidak mengalami gesekan (non viskositas), artinya bahwa saat fluida mengalir, gesekan antara fluida dengan dinding tempat mengalir dapat diabaikan.
  • Aliran stationer (non turbulensi), artinya tiap partikel fluida mempunyai garis alir tertentu dan untuk luas penampang yang sama mempnyai laju aliran yang sama.

Jenis Aliran Fluida

Ada beberapa jenis aliran fluida. Lintasan yang ditempuh suatu fluida yang sedang bergerak disebut garis alir. Berikut ini beberapa jenis aliran fluida yaitu sebagai berikut :

  • Aliran lurus atau laminer yaitu aliran fluida mulus. Lapisan-lapisan yang bersebelahan meluncur satu sama lain dengan mulus. Pada aliran ini partikel fluida mengikuti lintasan yang mulus dan lintasan ini tidak saling bersilangan. Aliran laminer dijumpai pada air yang dialirkan melalui pipa atau slang.
  • Aliran turbulen yaitu aliran yang ditandai dengan adanya lingkaran-lingkaran tak menentu dan menyerupai pusaran. Aliran turbulen sering dijumpai di sungai-sungai dan selokan-selokan.

Ciri-Ciri Fluida Dinamis

Ciri-Ciri umum dari fluida dinamis yaitu sebagai berikut :

  • fluid dianggap tidak kompetibel
  • fluid dianggap bergerak tanpa gesekan, walaupun ada gerakan materi (tidak mempunyai kekentalan)
  • aliran fluida adalah aliran stsioner yaitu kecepatan dan arah gerak partikel pluida yang melalui suatu titik tertentu selalu tetap
  • tak bergantung waktu (tunak), artinya kecepatannya konstan pada titik tertentu, dan membentuk aliran leminer (berlapis)

Rumus Fluida Dinamis

Besaran-besaran dalam fluida dinamis

Debit aliran (Q)

Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau:

Dimana :

Q = debit aliran (m3/s)

A = luas penampang (m2)

V = laju aliran fluida (m/s)

Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran

Dimana :

Q = debit aliran (m3/s)

V = volume (m3)

t = selang waktu (s)

Contoh Soal

Suatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m3 tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 ) m. Hitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh !

Jawab :

Jadi, Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh yaitu 100.000 s

Persamaan Kontinuitas

Air yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:

Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :

Hukum Bernoulli

Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :

Dimana :

p = tekanan air (Pa)

v = kecepatan air (m/s)

g = percepatan gravitasi

h = ketinggian air

Contoh soal

Sebuah pipa mendatar dengan luas penampang 10 cm2 disambungkan ke pipa mendatar lainnya yang memiliki luas penampang 50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6 m/s dan tekanan disana adalah 200 kPa. Tekanan dalam pipa besar adalah ??

183 kPa
202 kPa
217 kPa
235 kPa
264 kPa

Itulah ulasan tentang Fluida Dinamis : Pengertian, Jenis Aliran, Ciri Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat. sekian dan terimakasih. 

Baca juga refrensi artikel terkait lainnya disini :