Gesekan Udara Mikrajuddin Abdullah Fisika Dasar I 2016

802 gesekan tergantung pada bentuk permukaan benda. Mobil balap memiliki koefisien gesekan kecil dibandingkan dengan mobil biasa. Gambar 10.62 adalah ilustrasi koefisien gesekan pada berbagai jenis kendaraan. Gambar 10.62 Koefisien gesekan udara pada berbagai jenis kendaraan Parasut yang digunakan penerjun payung dimaksudkan untuk menghasilkan gesekan udara sehingga kecepatan turun penerjun tidak terlalu besar yang memungkinkan pendaratan dengan selamat. Saat pesawat ulang- alik mendarat kembali di bumi, sering kali parasut dilepas dari bagian ekornya untuk menghasilkan gesekan udara sehingga pesawat dapat berhenti dengan segera. Para pembalap sepeda menggunakan helm khusus yang dapat mengurangi gesekan udara sehingga pembalap tidak cepat lelah meskipun memacu sepeda dengan kecepatan tinggi. Gesakan udara juga berpengaruh pada stabilitas benda yang bergerak, khususnya jika kecepatan benda sangat tinggi. Alat transportasi seperti pesawat terbang dan kereta api berkecapatan tinggi harus dirancang khusus sehingga gesekan udara ditekan sekecil mungkin dan kestabilannya terjaga akibat adanya gaya yang dihasilkan oleh udara. Gambar 10.63 adalah bentuk depan salah satu kereta api supercepat di Jepang “shinkansen” yang memungkinkan kereta api tersebut tetap stabil meskipun bergerak dengan kecepatan di atas 300 kmjam. 803 Gambar 10.63 Rancangan bagian depan kereta supercepar Shinkansen untuk mengurangi gaya gesekan dan meningkatkan kestabilan gerak.

10.31 Topik Khusus

Sekarang kita bahas sejumlah topik khusus yang berkaitan dengan fluida statik maupun dinamik. Sebagian masalah tersebut adalah masalah yang kita alami atau kita tonton sehari-hari. Mudah-mudahan dengan penyajian topik ini kita menjadi sadar bahwa banyak sekali aplikasi fisika dalam kehidupan kita sehari-hari yang dapat mempermudah pekerjaan kita atau memberikan ilmu yang berguna bagi gita agar lebih arif dalam hidup. Berapa Lama Air Hujan di Lembang Mencapai Kota Bandung? Supply air tahan kota Bandung kebanyakan berasal dari gunung di sekelilingnya Bandung Utara dan Bandung Selatan. Ini akibat ruang terbuka hijau sebagai tempat resapan air di kota Bandung sangat minim. Air hujan di Kota Bandung semua mengalir di permukaan tanah dan berakhir di sungai Citarum. Pertanyaan: jika hari ini terjadi hujan di pegunungan sekeliling kota Bandung, berapa lama air tersebut mencapai kota Bandung selama mengalir di dalam tanah? Debit aliran air dalam tanah memehuni hukum Darcy, yaitu L h KA Q     10.47 dengan 804 A adalah luas penampang yang dialiri; h adalah selisih ketinggian dua tempat; L adalah jarak antara dua tempat; K adalah konstanta yang dikenal dengan permeabilitas tanah atau material yang dilewati air. Selisih ketinggian h menghasilkan perbedaan tekanan hidrostatis. Perbedaan tekanan inilah yang mendorong air mengalir dalam tanah atau material lainnya. Besaran hL sering disebut gradien hidrolik. Untuk tanah yang pori-porinya besan maka nilai K besar dan air lebih mudah mengalir. Konstanta K juga serting disebut konduktivitas hidrolik. Dari persamaan 10.47 maka kita dapatkan laju aliran air dalam tanah sebesar L h K A Q v      10.48 Sekarang kita perkirakanan waktu yang diperlukan air dari tanah di Lembang mengali menuju lokasi di kota Bandung. Kita ambil, jarak lurus Lembang Bandung adalah L = 15 km = 15.000 m. Kita ambil perkiraan ketinggian Lembang terhadap kota Bandung 400 m sehingga h = - 400 m. Kita asumsikan bahwa tanah antara Lembang dan Bandung mendekati sifat pasir. Berdasarkan data dari Cherry 1929 dan Chathles 1997 nilai konduktivitas hidrolik pasir sekitar K = 10 -4 ms. Dengan asumsi bahwa tanah memiliki nilai konduktivitas hidrolik yang sama dengan pasir maka kita dapatkan perkiraan laju aliran air tanah antara Lembang-Bandung sekitar            000 . 15 400 10 4 v = 2.7 10 -6 ms Karena jarak bandung Lembang 15 km maka waktu yang diperlukan air tanah dari Lembang mencapai Bandung sekitar 6 10 7 . 2 000 . 15    t