Page 297 - E-Book SBMPTN Saintek

Jika sebuah kelereng dicelupkan ke dalam
fluida kental maka terdapat gaya apung (F )
A
dan gaya stokes (F ) yang melawan gaya
s
beratnya (W).

Air Raksa c. Kecepatan Terminal
Penjelasan pada gambar di atas, yaitu: Kecepatan terminal adalah kecepatan
• Air memiliki gaya adesif lebih besar daripada maksimum tetap yang dapat dimiliki oleh
gaya kohesifnya. Akibatnya, permukaan air suatu benda yang berada pada fluida kental.
akan naik jika berada pada pipa kapiler. Jika bendanya adalah sebuah bola pejal
• Berbeda dengan air, raksa memiliki gaya maka ke cepatan terminalnya dirumuskan:
kohesif lebih besar daripada gaya adesifnya.
Akibatnya, permukaan raksa akan turun jika 2r ⋅ g
2
berada pada pipa kapiler. v = 9 η (ρ −ρ f )
b
T
Ketinggian/kedalaman fluida pada pipa
kapiler dirumuskan: Keterangan:
v : kecepatan terminal (m/s)
T
γ
2 . . cos θ r : jari-jari bola (m)
h=
. . r
ρ g h : koefisien viskositas (kg/ms)
f r : massa jenis benda (kg/m )
3
b
Keterangan: r : massa jenis fluida (kg/m )
3
h : ketinggian fluida pada pipa kapiler (m) f
g : tegangan permukaan (N/m) C. Fluida Dinamis
q : sudut kontak
ρ : massa jenis fluida (kg/m ) Fluida dinamis adalah fluida yang mengalir
3
f
2
g : percepatan gravitasi (10 m/s ) (bergerak).
r : jari-jari pipa kapiler (m) a. Debit Fluida (Laju Alir)
b. Gaya Gesekan Fluida (Gaya Stokes) Debit fluida adalah volume fluida yang
Gaya stokes adalah gaya gesekan pada fluida mengalir setiap detik. Debit fluida
akibat kekentalan zat tersebut. Semakin dirumuskan:
kental fluida maka semakin besar gaya V
⋅
stokes yang dihasilkan. Q = t = Av
Rumus: Keterangan:
Q : debit fluida (m /s)
3
F = 6p . r . h . v
3
s V : volume fluida (m )
t : selang waktu (s)
Keterangan:
2
F : gaya stokes/gaya gesek fluida (N) A : luas permukaan (m )
s
r : jari-jari (m) v : kecepatan fluida (m/s)
h : viskositas fluida (N.s/m ) b. Persamaan Kontinuitas
2
v : kecepatan fluida (m/s)
v 1 v 2
A 1
A 2

296