Fluida Dinamis dan Aplikasinya

 

1. Fluida Dinamis 
 
a. Tabung Venturi Tanpa Manometer 
 
Tabung venturi adalah alat untuk  mengukur kelajuan zat cair 
 
 

Gambar 16 
 
 
Zat cair mengali dari penampang �!  ke penampang �!  yang lebih kecil maka 
sesuai persamaan kontinuitas �! < �!  sehingga menurut hukum Bernoulli  
�! > �!  akibatnya air pada pipa kecil sebelah kiri lebih tinggi dari pipa 
sebelah kanan 
 
Persamaan kontinuitas   
 
 

Tekanan Hidrostatis 
 
�! �! = �! �!
!! !!
�! − �! = ��ℎ 
 
 
 
= �!     
!!

 
Persamaan Bernoulli pada pipa datar adalah 
 
!
�! − �! = � �! ! − �! !
��ℎ

!
!


2�ℎ

=

!
!

2�ℎ

=

= � �! ! − �! !
�! ! − �! !

�ℎ

=

2�ℎ


= �! ! − �! !

2�ℎ

=

2�ℎ

=

!

!! !! !
!!
!!
!!

!


  

 

!!!

 

!! !
!!
!!

− �! !
!

�! − �!

!!!
!! !
!!

!!

!

!! !
!!

�! ! − �! !

!! !
!!

− 1 �! !

= �! !
= �!

 
 
Kecepatan aliran zat cair pada tabung venturi tanpa manometer adalah 

 
 
�! =

2�ℎ
�!
�!

!

−1

 

 

 

b. Tabung Venturi Dengan Manometer 
 


Gambar 17 
 
Hampir sama dengan tabung venturi sebelumnya hanya disini menggunakan 
pipa tabung berbentuk U yang berisi air raksa dengan massa jenis �!  
 
 
 
Persamaan kontinuitas   
 
 
Tekanan Hidrostatis 
 
�! �! = �! �!
!! !!
�! − �! = �! �ℎ 
 
 
 
= �!     

!!

 
Persamaan Bernoulli pada pipa datar adalah 
 
!
�! − �! = � �! ! − �! !
�! �ℎ

!
!

!

= ! � �! − �!

2�! �ℎ

= � �! ! − �! !


!

2�ℎ

=
=

!! !! !
!!
!!
!!

!

=

!

= � �! ! − �! !


�! �ℎ
!!! !!

!!! !!

!
!

!!! !!
!
!!! !!

!

  

 

 


!

! !!
!

− �! !

!

!!

!!! !!
!! !
!!
!!

!

�! ! − �! !

=

!! !
!!

�! ! − �! !

!! !
!!

− 1 �! !

= �! !
= �!

 
 
Kecepatan aliran zat cair pada tabung venturi tanpa manometer adalah 
 
 
2�! �ℎ

�! =

 
 

 

�!
�!

!

−1

 

 

 

 
c. Tabung Pitot 
 
Pada umumnya tabung pitot digunakan untuk mengukur kecepatan udara 
atau gas di dalam pipa tertutup. 
 
Tabung pitot menggunakan pipa tabung berbentuk U yang berisi air raksa 
dengan massa jenis �!  
 
Kecepatan udara pada ujung pipa U sebelah kiri �! = 0 karena aliran udara 
terperangkap di dalam pipa oleh air raksa sedang pipa vertikal. 
 

Gambar 18 
 
 
Tekanan hidrostatis  �! − �! = �! �ℎ 
 
Persamaan Bernoulli pada pipa datar adalah 
 
!
�! − �! = � �! ! − �! !
!
!

�! �ℎ

= � �! ! − 0!

�! �ℎ

= ! ��! !

2�! �ℎ

= ��! !

!!! !!

= �! !

!
!!! !!
!

!
!

  

= �!

 
 
Kecepatan aliran udara dalam tabung pitot 
 
�! =
 

 

2�! �ℎ
 


 

 
d. Gaya Angkat Pesawat Terbang 
 
Pada sayap pesawat bagian atas lintasan udara lebih panjang dibandingkan 
lintasan bagian bawah pesawat atau �! > �!  
 
Udara dari depan pesawat baik yang lewat bagian atas sayap maupun yang 
lewat bagian bawah sayap menempuh waktu yang sama sampai ke belakang 
sayap atau �! = �! = � sehingga 
 
 
�! > �!
!
!!
> !   
!
!
�! > �!
 
 
Sesuai prinsip Bernoulli jika �! > �!  maka �! < �!  sehingga 
 
�!
< �!
�! ×� < �! ×�  
�!
< �!
 
Selisih gaya �! − �!  merupakan gaya yang mengangkat pesawat ke atas 
 
Jika gaya angkat lebih besar dari berat pesawat �! − �! > �� maka pesawat 
akan terbang 
 
 

Gambar 19 
 
�! − �!
�! − �!

= �! � − �! �
= �! − �! �
!

  

= � �! ! − �! ! �
!

 
Gaya angkat pesawat adalah 
 
 
1
�! − �! = � �! ! − �! ! �  
2
 
dimana � adalah luas penampang sayap pesawat