BAGIAN I - Pertemuan Ke 11 (Fluida Statis)

  Pertemuan ke 11 Padat Cair Gas Plasma

  Kerapatan Dalam keadaan diam Tekanan Kedalaman Kerapatan

  Dalam keadaan begerak Tekanan Kecepatan FISIKA DASAR I

  0, & ! 1 - ! ! ' ' " ( ( ( (

  " # ' ' ( ! ( ' ( (

  $% & ! ' ' ( ! ( ( ' ' ( ' ' ( ' " 2 ' (

  ' !( ! ! ( ) ( ( ! -" !

  3&"

  45

  • %

  & ! ( ' ' ( ( ' " ( ' ( ( + , ! " 36 " " ' ( ! ' "

  • ' ' " ( ( ! ' '

  4

  • ! - ! ( ' ' ' ( . " ' ) ( ( ) ( '7 ' ' " ( "7' " ( " ! ( ! !
    • " ! -" " ( ) (

  /% & ! ! ( ' ' ( ( ' " ( " ( + (

  ( ' + ' ! ! " ! ( " " ' ( ' " ( " 8 ( ! %

  ! ! -" & 8 6 " %

  ( ! ' " ( " ! ! ( " ) ( ) ! &" # ( ( ! ' " ( "

  &" ! 8 ( ' " % → 09 , , &" ' ! 8' " %→

  09 ! ! - ' ' ' ( ! (

  &" ! ' ! ) ! ! " ! ) ( ' ' ( ( (

  : &" ! # " ' ' " ' ! ' ( ( " ' " ! " ' " ! ( ' ) ""

  ( ( ! ( : &" ' ! # ' " " ' ! "

  ' ' " ' " ! ' " ( ( ( ' " " ' " ' ( ' ' "

  " ' ( ' ( ' ' " ( ' ( ( ' ! ""

  ! ' & , ,

  ? ! " ( ! " ! 1 ;' !! ) !

  8 ! !% 8ρ% ! ( " ' ' ! " -" " ) ! ) ! ! - ! ( !

  ( ! ' " ' !! 8( % < " ( ! @>˚:

  / . " ' 8' %

  ' ( ) ! ' ( ! ' ( ! " ( ( / /

  ' ' ! ' ! " ( ;' " ' ! " ; ' / / /

  $ ; ' = $> ( ;'

  • ' . " ' $F '

  /

  /

  = 8> *%

  /

  $ ( # = *> ' = > * ' <=

  5 : " ! #

  ( ' !! ) ! !

  ! ' !! F$ ' ' ' . " ' AF '

  /

  5 /

  ( ' !! '

  /

  " ' !! ) ! ' ! B C ; '

  /

  ( ' !! ( ! ! E

  = > >>B '

  ρ = *A>> ( ;'

  $ 1 ! " ' ' ) " ) ! ( *> ' " ' !! ) ! " ' ' ! *A>> ( ;'

  /

  A = luas bidang benda (m

  2 atau Pa) F = gaya ( N)

  = Tekanan= Gaya / Luas bidang benda Keterangan : p = tekanan ( N/m

  HUKUM UTAMA HIDROSTATIS Gaya (F) yang bekerja secara tegak lurus pada suatu bidang per satuan luas (A)

  = GGG = GGG (

  # ' = G ( ? + # ' = ρ <

  2 ρ = G ; '

  /

  /

  = *$ D (

  /

  > >>B '

  /

  = *A>> ( ;'

  # ' = G ( ? + # ' = ρ <

  /

  = AC> ( ;' = > AC ; ' " #

  2 )

  '

  !

  3. ρ

  /

  = B C ; '

  /

  = BC>> ( ;'

  2. ρ

  /

  /

  = * A ; '

  /

  = *A>> ( ;'

  " ' '

  ρ

  : ' !! ) ! # 1.

  = C>> ( ;'

  = > C ; '

  "( "

  = $ ; '

  ρ

  / 7.

  = > >>$*C ; '

  /

  ρ = $*C/ ( ;'

  / 6.

  /

  / 4.

  ρ = $>>> ( ;'

  / 5.

  = $/ D ; '

  /

  = $/D>> ( ;'

  (!

  ρ

  • ( # < = G '

  2 Satuan :

  1 N/m = 1Pascal(Pa)

  5 ! " #

  1 Bar = 10 Pa

  = = Jika berat zat cair dalam bejana adalah :

  1 atmosfer (atm) = 76 cmHg

  Maka besar tekanan zat cair di B pada kedalam h dari permukaan zat cair adalah :

  5 = 1,01x10 Pa

  =

  = 1,01 Bar

  = ρ Jika : Massa zat cair :

  = ρ Volum zat cair : =

  ρ

  Sehingga : ρ atau =

  Tekanan pada sebuah titik : B = $ % =

  ρ Tekanan hidrostatik (P ) yang dialami zat h

  = lim = → δ

  cair karena gaya gravitasi besarnya tergan

  δ

  tung pada kedalamannya

  & ' ' ( )*$ (& , 1 09 , ,

  , - + Jika tekanan udara luar (tekanan barometer) diperhitungkan, maka tekanan yang dialami suatu titik di dalam fluida :

  P T = P o + ρ . g . h P o

  Keterangan :

  h

  P = Tekanan udara luar (Pa)

  • + o

  T

  P = Tekanan di titik T (Pa)

  T

  3

  ρ = massa jenis fluida / zat ( kg/m )

  2

  g = percepatan gravitasi bumi (m/s ) h = kedalaman titik diukur dari permukaan fluida (m)

  • - &

  & , % ρ ρ

  & , %

  Dengan memperhatikan titik A dan B yang segaris lurus, yang masing masing berada pada kedalaman

  5 Dipermukaan laut tekanan atmosfernya bernilai : 1 atm = 1,01x10 Pa = 76 cmHg

  h dan h dari pipa permukaan zat cair, maka

  A B ρ

  tekanan hidrostatik masing masing : Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut, maka tekanan atmosfernya = semakin kecil.

  ρ = ρ ρ

  • - , %

  ρ ρ = = +

  % . , % .

  Hitung tekanan pada kedalaman 3 m didalam sebuah danau jika :

  a. Tekanan atmosfer diabaikan

  b. Tekanan atmosfer diperhitungkan

  2

  3 Diketahui : tekanan atmosfer = 70 cmHg, g = 9,8 m/s , massa jenis air = 1000 kg/m

  3

  dan massa jenis Hg = 13600 kg/m

  / 0 %

  a. Tekanan atmosfer diabaikan

  b. Tekanan atmosfer diperhitungkan = = = =

  • 70 93026 ,

  ρ

  32 = 0 + 1000 . 9 , 8 .

  3

  • = ρ = 294000 .
  • = 93026 ,

  32 294000 = 122426 ,

  32

5 Pa)

  2 5

  ) & ' $& * 1&) & ( )* (&

  Tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama rata Contoh peristiwa menggunakan prinsip hukum Pascal:

  15 13600 800 = = 88 ,

  Tekanan hidrostatik di A = Tekanan hidrostatik di B = ρ ρ

  / 0 % Lihat titik A dan B pada gambar !.

  3 Hitung h !.

  3 dan Hg 13600 kg/m

  Pipa U pada gambar berikut berisi minyak dan Hg 15 cm minyak Hg tinggi kolom minyak 15 cm, dan selisih tinggi raksa pada kedua kaki adalah h Jika massa jenis minyak 800 kg/m

  = 27 , 16 =

  = 9800 159473 68 ,

  93026 32 , , 10 525

  Berapa kedalaman danau yang memiliki tekanan 2,5 atm ?.

  1000 9 .

  − = 8 ,

  ρ

  2 =

  , 10 515

  5

  2 =

  70 = = 93026 32 , ρ + = 5 ,

  / 0 %

  ( 1 atm = 1,01 x 10

  • = + ρ ρ =
Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik

  Penghisap berpenampang A diberi gaya F

  1

  1

  3

2 Zat cair mendapat tekanan

  dari penghisap A yang akan

  1

  2

  diteruskan ke penghisap A

  2

  4 dengan sama besar.

  3

  4 Tekanan dari penghisap A =

  Penghisap A mendapat gaya

  1

  2 Tekanan pada Penghisap A dari zat cair sebesar F .

  2

  2

  1

  2

  2 = = =

  1

  2

  2

  1

  1

  2

  1

  2 <

  > 1 >

  Karena

  1 2 maka sehingga

  2

  1

1 KESIMPULAN: Dengan gaya tekan yang kecil pada A dapat menghasilkan

  1

  gaya angkat yang besar pada A 2.

  Pada sistem seperti gambar berikut :

  Sebuah pompa hidrolik memiliki penghisap kecil berdiameter 10 F=25 N cm dan penghisap besar berdiameter 25 cm. Jika penghisap kecil

  Silinder kiri P luas penampangnya ditekan dengan gaya F, maka pada penghisap besar dihasilkan

  5

  2 600 cm dan diberi beban M kg.

  gaya1200 N. Hitung besar gaya F !.

  Penghisap kanan Q (beratnya

  5 m M / 0 %

  diabaikan) luas penampangnya 20

  2 kg cm . Sistem diisi dengan cairan

  1

  2 = 3 yang massa jenisnya 900 kg/m .

3 Jika sistem seimbang untuk F

  =

  sebesar 25 N, tetukan massa M 10 cm 25 cm

  2 !

  / 0 %

  1

  1200 =

  2 !

  2

  1200 N

  2 24 2

  10 Dik :

  10 = 600 =   600

  1200 2 − 4 2 =   # = =

  20

  20

  10

  25  

  ρ = 900 / $ = 25 "

  = 192 " =

  5

  • =

  • =
  • =
  • =
  • 3 3 3

      = =

      1 ρ

      1

      $

      Gaya yang dialami kubus bagian atas :

      ρ

      4 Massa jenis zat cair dalam bejana = %&

      3

      2

      4

      3

      2

      3 . 6 8 6 ,

      6 , 6 7 6 , benda sebesar F a

      6

      zc

      Benda di dalam zat cair memiliki Berat = W

      u

      Benda di udara memiliki berat = W

      HUKUM ARCHIMEDES

      $

      2

      2 ρ = =

      2 − = ρ Karena: h

      Sesuai dengan hukum Archimedes BENDA YANG TERCELUP DALAM FLUIDA MENGELAMI GAYA KE ATAS SEBERAT FLUIDA YANG DIDESAKNYA

      Gaya ke atas yang dilakukan zat cair (fluida) terhadap benda sama dengan fluida yang dipin dahkan oleh benda

      Berat zat cair (fluida) yang dipindahkan

      $ ρ

      Gaya ke atas zat cair (fluida)

      $ ρ =

      ρ =

      2 – h 1 = h dan hA = V maka $

      1

      ke bawah Gaya yang diderita kubus bagian bawah :

      $

      2 − = ( )

      1

      1 Jadi benda mendapat kelebihan gaya ke atas sebesar :

      2 > F

      1 F

      2 > h

      h

      Ke atas

      10

      10

      75

      − − 3 3 2

      10

      6

      10

      25

      2

      10

      45

      10

      25 10 600 10 . 4 4

      10 270

      20

      10

      5 . 900 10 .

      %& # ρ + = .

      =

      2 Karena titik 1 dan 2 berada dalam zat cair yang sama dan pada ketinggian yang sama, maka : 2 1

      1

      5

      M kg 5 m F=25 N

      − −

      3

      3

      45

      3

      3

      3

      10

      6

      25

      10

      2

      10

      3

       

         

      10

      6

      25

      10

      2

      45

      10

    • = 345 =

      . " ! 9 4 # : . : ! ; #

      / W = F b a

      , = " ' H

      ρ b < ρ c V b >V c pindah ( ; ( !

      11 ' ' = 1 )

      1 W u = W f + F A 6 . 6 < 6 Contoh Penerapan Hukum Archimedes :

      1. Hidrometer

      2. Kapal laut / Kapal Selam W = F W > F b a b a

      3. Balon Udara ρ b = ρ c ρ b > ρ c V b =V c pindah V b =V c pindah

      4. Pada Ikan > 8 % > 8 % > 8 % 2+ $ 2+ $

      5. Jembatan Ponton , !: , , !: , , !: , . : # . : # ? : #

      6. Galangan Kapal 4+ 7 4+ .

      4+ . ;+ '

      7 ;+ ' . ;+ ' ? , , , ) & ' )> (' $

    TUGAS KELOMPOK

      Cari informasi dari internet atau dari media massa baik elektronik maupun cetak tentang : PENERAPAN HUKUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES BAIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI HARI MAUPUN DALAM TEKNOLOGI.

      Jelaskan prinsip kerjanya berdasarkan hukum hukum di atas !. Tugas dibuat dalam bentuk file berupa slide power point ! Kirim file via email ke: nayiroh@gmail.com Dikumpulkan satu minggu setelah tugas ini diberitahukan !. Sebuah balok dengan ukuran 0,2 m x 0,1 m x 0,3 m digantung vertikal dengan seutas kawat ringan. Tentukan gaya apung pada balok tersebut jika :

      3

      a. Dicelupkan seluruhnya dalam minyak yang massa jenisnya 800 kg/m

      3

      b. Dicelupkan ¾ bagian dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m

      3

      c. Dicelupkan 1/5 dalam raksa yang massa jenisnya 13600 kg/m

      / 0 %

      3

      a. Dicelupkan seluruhnya dalam minyak yang massa jenisnya 800 kg/m

      − 3 3

      = , 2 , 1 , 3 =

      6

      10 3 = =

      ρ ' ρ min 800 / Balok seluruhnya tercelup dalam minyak :

      − ' = =

      3

      3

      6

      10 Gaya apung pada balok :

      = ρ ' '

      −

      6 10 .

      3 = 800 .

      10 48 " =

      3

      3

      b. Dicelupkan ¾ bagian dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m 3 3

      c. Dicelupkan 1/5 dalam raksa yang massa jenisnya 13600 kg/m 3 3

      − −

      = = = =

      , 2 , 1 ,

      3

      6 3 10 , 2 , 1 ,

      3

      6

      10 3 = = 1000 / = = 13600 /

      ρ ' ρ ρ ' ρ

      Balok ¾ bagian tercelup dalam air : Balok 1/5 bagian tercelup dalam raksa :

      −

      3

      3 −

      3

      3 ' = 3 / 4 = 4 ,

      5

      10 ' = 1 / 5 = 1 ,

      2

      10 Gaya apung pada balok : Gaya apung pada balok :

      3 ρ . .

      = ρ .( 1 / 5 ) . =

      ' = ρ '

      = ρ ' '

      ' '

      4

      −

      3 −

      3 = 1000 .( 3 / 4 )

      6 10 . 10 = 13600 .( 1 / 5 )

      6 10 .

      10 45 " 163 , 2 " =

      = Berat sebuah benda ketika ditimbang di udara adalah 6 N, tetapi ketika Sebuah benda dicelupkan ke dalam alkohol yang massa jenisnya 0,9

      3

      ditimbang di dalam suatu zat cair adalah 4,2 N, jika massa jenis benda g/cm . Jika 1/3 bagian benda muncul di permukaan alkohol, berapa massa adalah 3000 kg/m3, berapakah massa jenis zat cair tersebut ?. jenis benda tersebut ?.

      / 0 % Gaya ke atas zat cair terhadap balok dalam / 0 %

      zat cair: = ρ ' '

      Balok seluruhnya tercelup dalam zat cair =

      h bu

      = =

      ' h ρ ( ρ ) = ρ

      ' ' ' h b W =6N bu   b

      Berat balok : = ρ   f ρ ' '

      2

      = ρ

      =

        ρ = '

      ρ '

       

      3 W =4,2N bf

      Benda terapung dalam alkohol :

      ρ = ρ '

      2  

      ,

      9  

      3

      =

      3 >  

      ' ρ 3000 /

      Karena gaya ke atas merupakan selisih berat benda di = ρ = ? ' udara dengan berat benda dalam zat cair, maka 3

      = = = − 6 − 4 ,

      2 1 , 8 "

      '

      = , 6 / 1 ,

      8 3 =

      ρ ' = 3000 900 / Sehingga didapat :

      6

    3 Sebuah kayu bermassa 2,06 kg dengan massa jenis 0,5 g/cm3 mengapung di

      Balok yang tingginya 20 cm dan massa jenisnya 0,75 g/cm mengapung di

      3

      dalam air. Berapa massa timah hitam yang harus digantung pada kayu agar atas zat cair yang massa jenisnya 1,2 g/cm . Berapa tinggi balok yang kayu tersebut seluruhnya tercelup dalam air ?. muncul di permukaan zat cair ?.

      Dengan menggunakan syarat melayang :

      / 0 %

    • / 0 % .

      Syarat benda mengapung dalam zat cair

      ρ = ρ =

      1

    • = .

      2 ,

      06 Dik : = 3 + = + ρ ' ' . .

      ( ρ ) = ρ ρ = ' '

      = , 5 / ρ

    • = + 2060 . 4120 .

      3 h bu ' ρ =

      1 / . . = 2060 + =

      ρ ' 3

      h b

      ρ . − = = 11 . 3 / . . 2060

      h bf ' .

      ρ ' % = = ' = . . ? Dit :

      ρ .

      ' , % .

      2600 ' % − = 3 . 2060 ,

      75 ρ

      = = = 4120 ' = = 20 = 12 ,

      5 3 ρ .

      , 5 / ρ 1 ,

      2 ρ '

       

      1 . 1 − = 2060 .   + ρ

      / , %

       .  ρ =

    • 2060

      2060 = − = ' = 20 − 12 ,

      5 7 ,

      5 . = = = 2260

      1

      1 −

      1 −

      1

      11 ,

      3

      ρ . Sebuah hidrometer (alat untuk mengukur massa jenis zat cair) terbuat dari Hidrometer pada contoh 11 terbenam 22,8 cm ketika dicelupkan di dalam tabung kaca yang diberi beban pada bagian bawahnya agar posisinya tegak, suatu tong ragi. Berapa massa jenis cairan dalam tong tersebut ?.

      2

      tabung tersebut luas penampangnya 2 cm dan tingginya 25 cm dan massanya 45 g. Berapa jauh dari ujung tabung skala 1,0 harus diberi tanda ?.

      / 0 %

      Tinggi hidrometer yang tercelup dalam air :

      / 0 %

      = 25 ( − ) = −

      '

      4

      2

      , 045

      A =2x10 m silinder

      = , 225 ' = = 4 2 3

      ρ ( '

      2 10 )( 1000 / ) m hidrometer =0,045 kg

      = 22 ,

      5 x Tinggi hidrometer yang tercelup

      2 h bf= 22,8x10 m

      = 25 − = 25 − '

      '

      = 25 − 22 ,

      5 1 .

      ρ

      = = 2 ,

      5

      ' .4@

      = ρ = '

      ' '

      , 045

      = = ' '

      2

      4

      22 ,

      8

      10

      2

      10

      ( )( ) Jadi skala yang ditandai 1 berada pada

      =

      3 '

      986 , 8 /

      kedudukan 2,5 cm dari ujung tabung

      =

      ρ '

      1

      1

      3 Sebuah balon yang volume totalnya 50 m diisi hidrogen dengan massa )' &

      3

      jenis 0,08 kg/m . Jika massa jenis udara di sekitar balon 1,3 kg/m ,

      3 Gaya yang bekerja pada selaput permukaan zat cair

      hitung gaya angkat balon jika percepatan garvitasi bumi 9,8 m/s !.

      2 persatuan panjang permukaan.

      / 0 % Kawat U Kawat

      Gaya ke atas dari udara terhadap balon : geser

      ρ = ' = 50 . 1 , 3 . 9 ,

      8 637" . =

      Gaya angkat balon merupakan selisih antara gaya ke atas/gaya apung dengan berat benda :

      = − = 637 − 4 . 9 ,

      8 = 597 " , 8 .

      6

      3

    3 Besar tegangan permukaan selaput :

      3 )

    3 7 3

    &

      o

      θ > 90

      3 )

      o 3 ? 3 &

      θ < 90

      3 )

      3 3 &

      ' A+ $

      

    3 )

      Permukaan air Permukaan Hg

    3

    3 &

      θ θ

      1 )' & $ &* & Sudut yang dibentuk oleh dinding bejana dengan bidang singgung permukaan fluida

      1

      − = Σ >* * &

      Σ = γ 2 = d

    • - % ,

      Menentukan ketinggian kenaikan air dalam pipa kapiler : γ cos θ γ

      θ γ sin θ h dinamakan

      F A >F K Permukaan air pada pipa kapiler naik setinggi h

      Dengan sudut kontak θ Terdapat dua komponen gaya tegangan permukaan = γ sin θ =

      γ cos θ =

      2 π =

      = γ cos θ 2 π Air dalam pipa akan naik

      Air raksa dalam pipa akan turun Jadi :

      1 , Setelah permukaan air naik setinggi h, terjadi keseimbangan antara berat zat cair pada pipa kapiler dengan komponen vertikal dari gaya tegangan permukaan : =

      ρ = γ cos θ 2 π

      2 = ρ ( ) π γ cos θ

      2 π = 2 cos

      ρ γ θ 2 γ cos θ =

      ρ θ

      <

      90 Jika : h merupakan kenaikan permukaan zat cair dalam pipa kapiler θ > 90 h merupakan penurunan permukaan zat cair dalam pipa kapiler

      Untuk benda berbentuk bola

      10

      1 2 , 19 cos

      ( ) 3 /

      θ

      =

      2 015 , −

      06 ,

      10 92 , 1 cos

      1

      θ

      10 3 /

      ( ) ( ) 3 3

      2 =

      ρ θ γ cos

      / 0 % Gunakan rumus :

      , tentukan sudut kontak zat cair dengan dinding pipa !.

      2

      , sehingga zat cair di dalam pipa kapiler naik 1,5 cm, jika tegangan permukaan zat cair 0,06 N/m dan percepatan gravitasi 10 m/s

      12 , 015 ,

      = ( )( )

      kg/m

      & &

      π η 6 = y

      π 6 = ( (

      = =

      ( η

      Secara matematis :

      $

      Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan tertentu dalam fluida kental, maka gerak benda tersebut akan mengalami gaya viskositas yang besarnya sebanding dengan luas penampang keping, laju keping bergerak dan berbanding terbalik dengan jarak antara keping bergerak dan keping diam

      Menurut George Stokes : Lapisan fluida dipandang sebagai keping keping :

      θ cos 12 , 3 /

      V )

      Bagian yang melekat pada dinding pipa, kecepatannya nol Bagian paling tengah dari dinding pipa, kecepatannya maksimum Kekentalan/viskositas yang dimiliki fluida dapat menghambat gerak fluida, gaya hambat yang dialami dinamakan (F

      v=0 "

      Kecepatan alir fluida kental dalam pipa tak sama di seluruh bagian/penampang lintang

      096 , cos = θ θ 37 =

      , 096 12 , = 12 ,

      θ cos

      1 2 , , 19 015 =

      3

      3

      10

      =

      10 2 ,

      10

      ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

      2

      γ

      2

      γ

      8 % 1 ! . ! #

      Sebuah pipa kapiler yang diameternya 2/3 mm dimasukan secara tegak lurus ke dalam sebuah bejana berisi zat cair yang massa jenisnya 1,92x10

      2 = γ γ 2 =

      4 %

      6 &

      6

      3

      / 0 % P Q A B

      2 . tentukan tegangan permukaan lapisan sabun !.

      Sebuah kawat PQ yang panjangnya 10 cm dan massanya 0,4 g dipasang pada kawat U seperti gambar, kawat PQ dapat meluncur pada kaki kaki kawat U. Kemudian kawat tersebut dicelupkan ke dalam larutan sabun dan dikelurakan sehingga membentuk suatu lapisan tipis sabun pada persegi panjang ABPQ. Untuk mengimbangi agar kawat PQ tidak lentur ke atas digantungkan beban bermassa 0,2 g. jika percepatan gravitasi 10 m/s

    • =

      10 4 , 1 ,

      2

      3 − 3 −

      = " /

      3 −

      2 10 .

      = γ

      2 −

      2 , 10 . 6 ,

    • = γ

      −

      6 , 2 ,

      γ

      2 10 .

      λ

      − −

      2 , 10 . 4 , 2 ,

      2 10 .

      2

      03 , =

    • =

      =

      Untuk benda berbentuk bola dengan jari jari r, maka volumenya :

      4

      3 π

      = Jika sebuah benda (misal : kelereng) dijatuhkan ke dalam fluida kental

      3

      4 Benda (kelereng) tersebut akan mengalami gaya

      3 − π ( ρ ρ )

      '

    3 Sehingga :

      3 "

      Gaya berat benda (W) =

      ( 6 πη

      Gaya ke atas fluida (F )

      A

      Gaya stokes (F )

      2 V

      2 Karena benda/kelereng bergerak dengan laju ( = ρ − ρ ( ' )

      9 η

      konstan, maka :

      3

    • =

      6 ( ρ πη

    • 6 (

      =

      ' ρ + 6 πη ( = ( ρ )

      ' Keterangan :

      6 πη ( = ρ − ρ 6 πη ( ρ ρ

      ( = ( − )

      = kecepatan terminal (m/s) ' = jari jari benda (m) ( ρ − ρ ) '

      =

      (

      = perc. gravitasi 6 πη

      2

      η = koef. Viskositas Ns/m

      ρ ρ '

      = massa jenis benda = massa jenis fluida

      Sebutir tetesan air hujan yang berdiameter 0,4 mm jatuh di udara dengan

      3

      5

      2

      massa jenis 1,3 kg/m . Jika koefisien viskositas udara 1,8x10 N.s/m ,

      3

      2 massa jenis tetesan hujan 1000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s .

      tentukan kecepatan terminal sebutir tetesan air hujan tersebut !.

      / 0 %

      4 3 8; = − ' 6 πη ( π ρ ρ . B-C . 4D2B ( ) - 3

      3

      = ρ ' 1 ,

      3 10 /

      2 − 5 2

      2 η

      = 1 ,

      8 10 " / ( = ρ − ρ

      ( ) 3 '

      9 η ρ = 1000 / 2

      − 3

      = 10 /

      2 2 . 10 ( )

      10 ( )

      1000 1 ,

      3 = ( − ) − 5

      

    &

      8

      9 1 , 8 .

      10 ( )

      %2 4 .

      10 = ( 998 , 7 )

      − 5

      = + ) 16 , 2 .

      10

      2

      = ρ ' 6 πη ( 3994 , 8 .

      10 =

      −

      5

      2 .

      10 = 6 (

    • 16 ,

      ( ρ ) ρ πη F s

      6 πη ( = ρ − ρ

      F '

      , 25 / =

      m A πη = ρ − ρ

      6 ( ( ' )

      g Sebuah bola baja yang berjari jari 1,5 mm massa jenisnya 8x10

      3

      9

      − = 2

      9

      2

      ( ) ( ) ( ) 3 3 3 10 .

      3 ,

      1 10 .

      8

      10 10 . 5 ,

      1

      2 1 , − = −

      & " % ( ) ' (

      η

      ( ) ( )( )

      6700 1 , 10 10 . 25 ,

      2

      9

      2 6 − = η

      . 1 ,

      9 10 .

      301 5 , 3 − = 2

      ρ ρ η

      2 , ( = ( / = 1 ,

      kg/m

      1

      3

      dijatuhkan ke dalam gliserin yang massa jenisnya 1,3x10

      3

      kg/m

      3

      . Saat bola telah mencapai kecepatan maksimum, jarak yang ditempuh 20 cm dalam waktu 2 sekon. Jika percepatan garvitasi 10 m/s

      2 , tentukan koefisien viskositas gliserin tersebut !.

      / 0 % 3

      10 5 ,

      −

      & % ( . = 2 .

      = 3 3 /

      10 ρ 8 = 3 3

      /

      10 3 , 1 '

      = ρ

      = 2 ,

      2 = 2

      /

      10 =

      / 335 , " =