Mekanika Fluida

Mekanika Fluida
Pendahuluan
Program Studi Teknik Sipil
Universitas Jenderal Soedirman
Penilaian
•
•
•
•
UTS
UAS
Kuis
Tugas
Mekanika Fluida
• Fluida adalah zat yang mengalami
perubahan bentuk secara kontinu ketika
terkena gaya geser.
• Ada dua macam fluida: gas dan cairan
• Di teknik sipil, pembahasan mekanika
fluida umumnya dibatasi pada cairan.
Satuan
• SI (Meter, Kilogram, Second/Detik). Massa
(kilogram), panjang (meter), dan waktu (detik)
masing-masing dilambangkan sebagai M, L, T.
• Satuan gaya adalah Newton (N) yaitu gaya yg
menimbulkan percepatan 1 m/d2 pada sebuah
massa 1 kg. 1 N = 1 kg m/d2 (MLT-2)
• Satuan kerja adalah Joule (J) adalah energi
yang diperlukan utk memindah gaya sejauh 1 m,
yaitu 1 Nm (ML2T-2). Tenaga adalah energi atau
kerja yg dilakukan per satuan waktu, dinyatakan
dalam watt (W). 1 W = 1 Nm/d = 1 J/d (ML2T-3)
Satuan MKS
• Kilogram massa (kgm), meter (m), dan
detik (d)
• Satuan berat/gaya digunakan kgf, kadangkadang cukup digunakan kg.
Hubungan antara satuan SI dan MKS
kgf= g N
g = 9.81 m/d2
Rapat Massa, Berat Jenis, dan
Kerapatan Relatif
• Rapat massa zat () adalah massa zat per
satuan volume (kg/m3: ML-3)
• Berat jenis () adalah gaya oleh gravitasi bumi (g)
yang bekerja pada satu satuan volume zat ( =
g: N/m3: ML-2T-2)
• Kerapatan relatif () dari sebuah zat adalah
perbandingan rapat massanya dengan rapat
massa air pada suhu standar (40 C) dan tekanan
standar (atmosfer).
• Untuk air  = 103 kg/m3,  = 103 x 9.81 104 N/m3
dan =1
Viscositas/Kekentalan Fluida
• Adalah salah satu sifat fluida yang menahan
terjadinya perubahan bentuk krn gaya geser.
• Fluida dengan viskositas tinggi berubah bentuk
lebih lambat dibandingkan dengan fluida dengan
viskositas rendah.
Hubungan Kekentalan dengan
Tegangan Geser
 = tegangan geser (N/m2)
 = kekentalan dinamik (Ns/m2)
 = kekentalan kinematik (m2/s)
 = rapat massa (kg/m3)
Tegangan geser antara dua lapis zat cair
sebanding dengan gradien kecepatan dalam arah
tegak lurus dengan gerak (du/dy)
Hubungan antara tegangan geser
dengan gradien kecepatan
Contoh 1
Tegangan Permukaan
Kerja yang dilakukan untuk melawan gaya tarik ke bawah. Tegangan
permukaan membentuk lapisan tipis di permukaan air yang
mempunyai kemampuan menahan tegangan tarik. Tegangan
permukaan  (sigma) bekerja pada bidang permukaan yg sama besar
di semua titik.
Dalam aplikasi teknik, gaya
permukaan biasanya
diabaikan karena sangat kecil
Kapilaritas
Kohesi< adesi : muka air naik
Kohesi> adesi : muka air turun
Gaya-gaya pada kapilaritas
Contoh
Tekanan Uap Jenuh
Tekanan pada saat terjadi kesetimbangan laju penguapan