TUGAS_FISIKA_DASAR_MEKANIKA_FLUIDA

MEKANIKA FLUIDA

Pendahuluan : Mekanika Fluida sangat luas cakupannya dalam kehidupan sehari-hari. Karenan rata-rata peralatan rumamh tangga menggunakan prinsip mekanika fluida seperti pembersih debu,air kran dll. Mekanika Fluida merupakan cabang ilmu yang mempelajari tentang zat alir dalam keadaan bisa mengalir dan bisa memberikan sedikit hambatan ketika ditekan. Berdasarkan zatnya fluida terbagi atas fluida cairan dan gas sedangkan berdasarkan mengalir atau tidaknya fluida terbagi atas fluida statis dan dinamis. Fluida memiliki 4 ciri-ciri aliran yaitu aliran tunak (stedy) dan aliran tak tunak (non-stedy), aliran termampatkan (compressible), aliran berolak (rotational), dan yang terakhir yaitu aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous). Berikut akan dijelaskan secara terperinci. Silahkan dibaca J J

A.   Pengertian Mekanika Fluida

Mekanika fluida adalah subdisiplin dari mekanika kontinum yang mempelajari tentang fluida. Sedangkan Fluida sendiri adalah zat alir yang mengalami perubahan-perubahan bentuknya secara continue dan bisa memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Hal ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi (gaya tarik menarik antar partikel sejenis). Contohnya susu, minyak pelumas, air, dll.

B.    Jenis-Jenis Fluida

1.     Fluida Statis

Adalah fluida atau zat alir yang tidak bergerak. Hal yang dibahas pada fluida statis misalnya massa jenis, tekanan zat cair, hukum pascal, tekanan hidrostatis, hukum Archimedes, gaya apung, tegangan permukaan, bejana berhubungan, kapilaritas.

Eksperimen yang dilakukan bisa menghubungkan zat cair antar pipa yang berbeda luas dan penampang, menentukan massa jenis benda, mengukur massa gas dalam ruangan atau tabung. Satuan yang digunakan adalah satuan tekanan (pascal, N/m², atmosfer, psi), satuan volume (liter,dm>sup>3,m³, milliliter), satuan gaya (Newton, dyne).

Contoh fluida statis misalnya air dalam bak yang tidak dikenai oleh gaya apapun, air sungai yang memiliki kecepatan seragam pada tiap partikel di berbagai lapisan dari permukaan sampai dasar sungai.

2.    Fluida Dinamis

Adalah flluida yang bergerakatau dalam hal ini fluida yang mengalir. Aliran fluida secara umum bisa dibedakan menjadi dua macam, yaitu aliran lurus, laminar dan turbulen.

Aliran lurus bisa kita sebut sebagai aliran mulus, Karena setiap partikel fluida yang mengalir tidak saling berpotongan. Salah satu contoh airan laminar adalah naiknya asap dari ujung rokok yang terbakar. Mula-mula asap naik secara teratur (mulus), beberapa saat kemudia asap sudah tidak bergerak secara teratur lagi tetapi berubah menjadi airan laminer. Aliran turbulen ditandai dengan adanya lingkaran-lingkaran kecil dan menyerupai pusaran dan kerap disebut sebagai arus eddy. Contoh aliran turbulen adalah pusaran air.

C.    Ciri-Ciri Aliran Fluida

1.     Aliran fluida bisa berupa aliran tunak (steady) dan tak tunak (non-steady). Aliran fluida dikatakan aliran tunak jika kecepatan setiap partikel di suatu titik selalu sama, contohnya aliran air yang mengalir dengan tenang. Sedangkan aliran fluida dikatakan aliran tak tunak (non-steady) jika partikel di suatu titik yang sama selalu berubah.

2.    Aliran fluida bisa berupa aliran termampatkan (compressible) dan tak termampatkan (incompressible). Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volume ketika fluida tersebut ditekan, maka aliran fluida itu disebut aliran termampatkan. Sebaliknya apabila aliran fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volume ketika ditekan, maka aliran fluida tersebut dikatakan tak termampatkan.

3.    Aliran fluida bisa berupa aliran berolak (rotational) dan tak berolak (irrotational). Untuk memahaminya, bayangkan sebuah kincir mainan yang dibuang ke dalam air yang mengalir. Jika kincir itu bergerak tapi tidak berputar maka gerakannya adalah tak berolak. Sebaliknya, jika bergerak sambil berputar maka gerakannya disebut berolak.

4.    Aliran fluida bisa berupa aliran kental (viscous) dan aliran tak kental (non-viscous). Kekentalan dalam fluida tersebut mirip seperti gesekan pada benda padat. Makin kental fluida, gesekakn antara partikel akan semakin besar.

D.   Terapan Fluida Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Manfaat dan penerapan fluida baik fluida statis maupun dinamis bagi kehidupan sangatlah banyak. Antara lain yang sering kita gunakan adalah dongkrak hidrolik, pompa hidrolik ban sepeda, mesin hidrolik, hydrometer, rem piringan hidrolik, kapal laut, kapal selam, balon udara, karburator, sayap pesawat terbang, dsb.