Hukum Stokes Viskositas Fluida

Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI 152 :8:E6H6CH:FBC6AL6C986E6DA:=G:H:H:GBCL6 B L6C?6HI=9I96F6 I96F6 B 696A6= BBG HICA6= ?6F ?6F H:H:G6CBCL6H:FG:7IH?6 Q P BG Tes Kompetensi Subbab B -00 HICA6=:8:E6H6CB6GBIB:8:E6H6CH:FBC6A 96F G:7I6= 7DA6 76?6 7:F96B:H:F BB L6C 9?6HI=6C96A6BG:?:CGBCL6 B L6CB:BAD:;G:CJGDGH6G BRG 6GG6 ?:CG76?6 B

C. Fluida Dinamis

6A6B ;AI96 L6C 7:F:F6 ;AI96 9C6BG G:H6E E6FH:A E696 ;AI96 H:FG:7IH B:BA :8:E6H6C ICHI G:H6E EDGGCL6 A:= 6F:C6 HI ;AI96 9C6BG 96E6H 96B76F6C G:766 B:96C :8:E6H6C 6 ACH6G6C E6FH:A HH E696 ;AI96 96B76F6C 66C 9E:FDA:= GI6HIACH6G6CL6C9C6B66C6FG6AF6C 6A6B;AI969C6BG6969I6 6FG 6AF6C L6HI 96C AF6C A6BC:F 696A6= 6AF6C ;AI96 L6C :8:E6H6C 6AF6C E696 G:H6E HH E696 ;AI96 H:FG:7IH H967:FI76=H:F=696EK6HI 96EIC6AF6CHIF7IA:C696A6=6AF6C;AI96 L6C :8:E6H6C 6AF6C G:H6E HH E696 ;AI96 H:FG:7IH 96E6H 7:FI76= - B:C6B76F6C6AF6C6G6EFDD AF6C6G6EFDD 766C 76K6= 7:F7:CHI 6AF6C G:?6?6F AF6C G:E:FH C 9G:7IH 6H6I 6AF6C L6C B:CIH 6FG 6FIG 96EIC 6G6E E696 766C 6H6G 7:FEIH6F EIH6F 96C G:H:FIGCL6 B:CL:76F : G:6A6 6F6= AF6C H:FG:7IH 9C6B66C +:F=6H6C - +696 6B76F H:FG:7IH 9AIG6C :BE6H 6FG 6AF6C E6FH:A E6FH:A ;AI96 +6FH:A E6FH:A ;AI96 E696 G:H6E 6FG6AF6C=6CL6B:CIH6FG6AF6CH:FG:7IH96CH967:FEC96=: 6FG6AF6CL6CA6C 6AH:FG:7IHB:FIE66CGI6HI6B76F6C96F6AF6C ;AI96 9:6A L6C 9C6B66C 6AF6C GH6GDC:F 6A6B ;AI96 9:6A G:H6E 6AF6C ;AI96 B:BA :8:E6H6C 6AF6C L6C G6B6 ?I6 H96 696 6L6 :G: 6CH6F6 A6EG6C 6AF6C ;AI96 L6C H:F9:6H 9:C6C 9C9C H67IC 6H6I H:BE6H ;AI96 B:C6AF :C6C 9:B6C 696A6= ;AI96 L6C H96 H:FE:C6FI= DA:= 6L6 H:6CL6C9H:FB6CL6 FHCL6JDAIB:96CB6GG6?:CGCL6H967:FI76= B:GEIC 696 H:6C6C

1. Persamaan Kontinuitas

+:F=6H6C- +6966B76FH:FG:7IHM6H86FB:A6AIG:7I6= EE6E696E:C6BE6C 9:C6C:8:E6H6C6AF6C B:CI?I:E:C6BE6C L6C A:7= G:BEH 9:C6C :8:E6H6C 6AF6C :C6C 6GIBG 76=K6 ;AI96L6CB:C6AFH96DBEF:G7:AB6696A6BG:A6CK6HIL6CG6B6 ?IBA6= M6H 86F L6C B:C6AF B:A6AI E:C6BE6C 66C G6B6 9:C6C ?IBA6=M6H86FL6CB:C6AFB:A6AIE:C6BE6C 1DAIB:M6H86FE696 E:C6BE6C G6B69:C6CJDAIB:M6H86FE696E:C6BE6C Gambar 6.23 Aliran laminer dan aliran turbulen pada asap rokok. turbulen laminer H B +6 G Q BG Q B PB BG 69:8:E6H6CH:FBC6A:A:F:C696A6=BG Gambar 6.24 Garis aliran A–B–C, D–E–F, P–Q–R, dan X–Y–Z merupakan garis aliran laminer. A D P X B E Q Y C F R Z Sumber: Dokumentasi Penerbit v 1 A 1 A 2 v 2 s 1 s 2 Gambar 6.25 Fluida mengalir pada penampang yang berbeda. Fluida 153 .:7I6=EE6L6CAI6GE:C6BE6CCL6 8B 96C 8B 96AF6F +696E:C6BE6CL6C 7:G6FA6?I6AF6C6FCL6696A6=BG :F6E66=A6?I6AF6C6FE696E:C6BE6CL6C:8A 1 :H6=I 8B Q P B 8B Q P B BG :C6CB:CIC66CE:FG6B66C9:7H6F9E:FDA:= QBGBG 0CHI G:A6C K6HI L6C G6B6 66C 9E:FDA:= P 6H6I P :H:F6C6C AI6GE:C6BE6C B AI6GE:C6BE6CB :8:E6H6CM6H86FE696E:C6BE6C BG :8:E6H6CM6H86FE696E:C6BE6CBG 9:7HM6H86F9E:C6BE6C B G 9:7HM6H86F9E:C6BE6CB G -. 4 96C -. 4 9C6B66C Contoh 6.8 Aktivitas Fisika 6.3 Persamaan Kontinuitas Tujuan Percobaan Mengamati dan memahami persamaan kontinuitas Alat-Alat Percobaan 1. Dua buah selang yang berdiameter 1 cm atau lebih dengan panjang masing- masing 2 meter 2. Dua buah ember 3. Plastik tebal. Langkah-Langkah Percobaan 1. Tutuplah salah satu ujung selang dengan plastik tebal yang telah dilubangi. Diameter lubang plastik ±0,5 cm. 2. Sambungkan kedua selang pada kran yang aliran airnya sama besar. 3. Jawablah pertanyaan berikut. a. Untuk posisi kedua selang sama, semburan air pada selang manakah yang paling jauh? b. Apa yang akan terjadi jika dalam selang waktu yang sama, setiap air selang dialirkan pada ember yang berukuran sama? 4. Tulislah kesimpulan dari percobaan tersebut. 5. Buatlah Hukum Kontinuitas menurut versi Anda berdasarkan percobaan yang telah Anda lakukan. 6. Bandingkan dengan Hukum Kontinuitas yang sudah Anda pelajari. Prinsip utama dari persamaan kontinuitas adalah pada selang waktu yang sama, debit fluida akan sama. Ingatlah Seorang penyelam pemula sedang menarik napas pada kedalaman L untuk berenang ke atas. Dia mengabaikan instruksi untuk mengeluarkan napas secara perlahan- lahan selama menuju ke permukaan. Selama perjalanan ke atas, tekanan udara luar pada tubuhnya berkurang hingga mencapai tekanan atmosfer. Tekanan darahnya juga berkurang sampai normal kembali. Oleh karena ia tidak membuang napas, ketika sampai ke permukaan terdapat perbedaan antara tekanan udara di dadanya dengan di dalam paru-parunya. Perbedaan tekanan ini dapat mengakibatkan paru-parunya pecah. Selain itu, tekanan darahnya turun drastis sehingga udara pun masuk ke dalam jantungnya. Hal ini dapat mengakibatkan kematian bagi penyelam tersebut. A novice scuba diver takes enough air from his tank to fully expand his lung at depth L and swimming to the surface. He ignores instructions and fails to exhale during his ascent. As he ascends, the external pressure on him decreases, until it reaches the atmosphere pressure at the surface. His blood pressure also decreases, until it become normal again. However, because he does not exhale the air pressure in his lungs remain at the value it had at depth L. This pressure difference can explode his lungs. Besides that, his blood pressure decrease drastically which then carries the air to the heart. This two things can kill that novice diver. Sumber: Fundamentals of Physics, 2001 Informasi untuk Anda Information for You Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI 154

2. Hukum Bernoulli

+696 7:?6C6 7:F=I7IC6C E:FBI66C M6H 86F E696 G:H6E H:BE6H 66C G6B6 HC 6A H:FG:7IH 7:FA6I E696 M6H 86F L6C 96B 69 ?6 M6H 86F H:FG:7IH 7:F:F6 :6966C H:FG:7IH H96 66C H:F?69 +:F=6H6C- 6 M6H 86F 96A6B H67IC H96 7:F:F6 B66 HC E:FBI66C M6H 86F E696 EE6 EE6 96C EE6 66C G6B6 6BIC HC E:FBI66C M6H 86F E696 G:H6E EE6 66C 7:F7:96 ?6 M6H 86F H:FG:7IH B:C6AF : 6C6C C96 H:A6= B:C:H6=I 76=K6 :A6?I6C M6H 86F E6AC 7:G6F H:F96E6H E696EE6L6CG:BEHC6BIC6E66==6AH:FG:7IH7:FA6IEIA6E696H:6C6C CL6 0CHI B:C:H6=I ?6K676C H:FG:7IH E:F=6H6C - .:86F6B6H:B6HGE:FG6B66CL6CB:C6B76F6C6AF6C;AI96E696 6B76F H:FG:7IH 696A6= - P 0G6=6 HDH6A L6C 9IC66C ICHI B:C6AF6C ;AI96 96F :6966C : :6966C G6B6 9:C6C E:FI76=6C :C:F B:6C ;AI96 .:86F6 B6H:B6HG 96E6H 9HIAG G:766 7:FIH HDH6A P P P +:F=6H6C-. 7:FH6C96C:6H;6F:C66F6=6L6 7:FA6K6C6C 6F6= 9:C6C 6F6= :F6 ;AI96 :CIFIH=IIBDCHCIH6G?IBA6=;AI96L6CB:C6AFE696EE6 G6B69:C6C?IBA6=;AI96L6CB:C6AFE696EE6G:=C69E:FDA:= E:FG6B66C 7:FIH :C6CB:CGI7GHHIG6C-.:-.66C 9=6GA6C E:FG6B66C P 6 C96 B:CGI7GHHIG6C : -. 4 66C 9E:FDA:= P :BI96C ?6 C96 B:C6A6C -. 4 9:C6C 66C 9E:FDA:= gh P -. 4 9G:7IH ?I6 L6C G:86F6 IBIB 96E6H 9CL6H66C 9:C6C E:FG6B66C 7:FIH C Tokoh Daniel Bernoulli 1700–1782 Daniel Bernoulli adalah putra dari Johan Bernoulli, lahir di kota Basel dan bekerja sebagai dosen Matematika di Universitas Basel. Pamannya seorang matematikawan di Universitas tersebut yang pernah menciptakan materi baru dalam teori probabilitas, analisis geometri, dan kalkulus variasi. Bernoulli berhasil menciptakan prinsip hidrodinamika dan perhitungan aliran fluida. Selain itu, Bernoulli sangat berperan dalam mengembangkan teori probabilitas, kalkulus, dan persamaan diferensial. Sumber: World Book Encyclopedia Gambar 6.27 Perbedaan ketinggian fluida mengalir. Gambar 6.26 Fluida mengalir. C v B A p 1 A 1 h 1 p 2 h 2 v 1 t v 2 t