Ringkasan Jakarta, CNN Indonesia -- Kepala Staf TNI Angkatan Laut [KSAL] Laksamana TNI Yudo Margono menyatakan Kapal Selam KRI Nanggala-402 yang hilang kontak sejak Rabu [21/4] di perairan Bali, terdeteksi berada di kedalaman 838 meter di bawah permukaan laut.Seluruh awak kapal selam itu sudah dinyatakan gugur. Kedalaman itu lantas membuat
Rumus Mekanika Fluida Rumus Tekanan Tekanan Hidrostatis Tekanan mutlak dan tekanan gauge Tekanan mutlak pada kedalaman zat cair Hukum Pascal Gaya Apung Hukum Archimedes Mengapung, tenggelam, dan melayang Persamaan Navier-Stokes Fluida Newtonian vs. non-Newtonian Persamaan pada fluida Newtonian Hukum pendinginan Newton Penurunan suhu dalam pendinginan Newton Contoh Soal dan Jawaban dari Rumus Mekanika Fluida 1. Tony mengisi ember yang memiliki kapasitas 20 liter dengan air dari sebuah kran. Jika luas penampang kran dengan diameter D2 adalah 2 cm2 dan kecepatan aliran air di kran adalah 10 m/s tentukan a Debit air b Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember 2. Tangki air dengan lubang sedang bocor dan air mengalir. Jarak lubang ke tanah adalah 10 m dan jarak lubang ke permukaan air adalah 3,2 m. Tentukan a Kecepatan keluarnya air b Jarak mendatar terjauh yang dicapai air c Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah 4. Sebuah pipa berbentuk “S” seperti gambar, dialiri air. Luas penampang besar 10 cm2 dan penampang kecil 5 cm2. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar 2 m/s2 dengan tekanan 40 kilopascal maka tekanan pada pipa kecil adalah …. ρair = 103 kg/m2 5. Lihatlah gambar dibawah ini. Sebuah benda ketika dimasukkan ke dalam zat cair 1 terapung dengan ½ bagian volumenya berada di bawah permukaan dan ketika dimasukkan ke dalam zat cair 2 terapung ¾ bagian volumenya berada di bawah permukaan, maka perbandingan massa jenis zat cair 1 dan 2 adalah… 6. Sebuah pipa U diisi minyak dan air dan dalam keadaan stabil tampak seperti gambar. Bila perbedaan ketinggian Δh 4,8 cm, tinggi air 7,2 cm, dan massa jenis air kg/m3 maka massa jenis minyak adalah… 7. Berapakah tekanan hidrostatis di dasar kolam dengan kedalaman air 2 m. 8. Kapal selam berada pada kedalaman 50 m dibawah permukaan laut. Bila diketahui massa jenis air laut dan tekanan udara di atas permukaan laut Pa, berapa tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam tsb. g = 10 m/s2 9. Sebuah dongkrak hidroulik mempunyai dua penampang masing2 dan. Jika pada penampang A1 diberi gaya F1 = 10 N, berapakah berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2? 10. Sepotong tembaga volumenya 20 cm3 dan massa jenisnya 9 gr/cm3, dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/cm3. Berapakah berat tembaga di dalam air? g= 9,800 cm/s2 11. Sebuah jarum terapung di atas air, panjang jarum 5 cm dan memilki massa 5 gr. Tentukan tegangan permukaan air tersebut! Rumus Fisika Lainnya Bacaan Lainnya Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai Sebuah Kapal Selam Berada 15 Meter Dibawah Permukaan Laut Rumus Mekanika Fluida Mekanika Fluida adalah cabang dari ilmu fisika yang mempelajari mengenai zat fluida cair, gas dan plasma dan gaya yang bekerja padanya. Mekanika fluida dapat dibagi menjadi statika fluida, ilmu yang mempelajari keadaan fluida saat diam; kinematika fluida, ilmu yang mempelajari fluida yang bergerak; dan dinamika fluida, ilmu yang mempelajari efek gaya pada fluida yang bergerak. Ini adalah cabang dari mekanika kontinum, sebuah subjek yang memodelkan materi tanpa memperhatikan informasi mengenai atom penyusun dari materi tersebut sehingga hal ini lebih berdasarkan pada sudut pandang makroskopik daripada sudut pandang mikroskopik. Rumus Tekanan Keterangan p Tekanan N/m² atau dn/cm² F Gaya N atau dn A Luas alas/penampang m² atau cm² Satuan 1 Pa = 1 N/m² = 10-5 bar = 0,99 x 10-5 atm = 0,752 x 10-2 mmHg atau torr = 0,145 x 10-3 lb/in² psi 1 torr= 1 mmHg Tekanan Hidrostatis Keterangan ph Tekanan hidrostatis N/m² atau dn/cm² h jarak ke permukaan zat cair m atau cm s berat jenis zat cair N/m³ atau dn/cm³ ρ massa jenis zat cair kg/m³ atau g/cm³ g gravitasi m/s² atau cm/s² Tekanan mutlak dan tekanan gauge Tekanan gauge selisih antara tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan udara luar. Tekanan mutlak = tekanan gauge + tekanan atmosfer Tekanan mutlak pada kedalaman zat cair Keterangan p0 tekanan udara luar 1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa Hukum Pascal Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah. Keterangan F1 Gaya tekan pada pengisap 1 F2 Gaya tekan pada pengisap 2 A1 Luas penampang pada pengisap 1 A2 Luas penampang pada pengisap 2 Jika yang diketahui adalah besar diameternya, maka Gaya Apung Hukum Archimedes Gaya apung adalah selisih antara berat benda di udara dengan berat benda dalam zat cair. Keterangan Fa gaya apung Mf massa zat cair yang dipindahkan oleh benda g gravitasi bumi ρf massa jenis zat cair Vbf volume benda yang tercelup dalam zat cair Mengapung, tenggelam, dan melayang Syarat benda mengapung Syarat benda melayang Syarat benda tenggelam Persamaan Navier-Stokes Bentuk umum persamaan Navier-Stokes untuk kekekalan momentum adalah di mana adalah densitas fluida, adalah derivatif substantif dikenal juga dengan istilah derivatif dari material adalah tensor yang simetris kecuali bila fluida tersusun dari derajat kebebasan yang berputar seperti vorteks. Secara umum, dalam tiga dimensi {\displaystyle \mathbb {P} } memiliki bentuk persamaan di mana Persamaan di atas sebenarnya merupakan sekumpulan tiga persamaan, satu persamaan untuk tiap dimensi. Dengan persamaan ini saja, masih belum memadai untuk menghasilkan hasil penyelesaian masalah. Persamaan yang dapat diselesaikan diperoleh dengan menambahkan persamaan kekekalan massa dan batas-batas kondisi ke dalam persamaan di atas. Fluida Newtonian vs. non-Newtonian SebuahFluida Newtonian dinamakan dari Isaac Newton didefinisikan sebagai fluida yang tegangan gesernya berbanding lurus secara linier dengan gradien kecepatan pada arah tegak lurus dengan bidang geser. Definisi ini memiliki arti bahwa fluida newtonian akanmengalir terus tanpa dipengaruhi gaya-gaya yang bekerja pada fluida. Sebagai contoh, air adalah fluida Newtonian karena air memiliki properti fluida sekalipun pada keadaan diaduk. Sebaliknya, bila fluida non-Newtonian diaduk, akan tersisa suatu “lubang”. Lubang ini akan terisi seiring dengan berjalannya waktu. Sifat seperti ini dapat teramati pada material-material seperti puding. Peristiwa lain yang terjadi saat fluida non-Newtonian diaduk adalah penurunan viskositas yang menyebabkan fluida tampak “lebih tipis” dapat dilihat pada cat. Ada banyak tipe fluida non-Newtonian yang kesemuanya memiliki properti tertentu yang berubah pada keadaan tertentu. Persamaan pada fluida Newtonian Konstanta yang menghubungkan tegangan geser dan gradien kecepatan secara linier dikenal dengan istilah viskositas. Persamaan yang menggambarkan perlakuan fluida Newtonian adalah di mana adalah tegangan geser yang dihasilkan oleh fluida adalah viskositas fluida-sebuah konstanta proporsionalitas adalah gradien kecepatan yang tegak lurus dengan arah geseran Viskositas pada fluida Newtonian secara definisi hanya bergantung pada temperatur dan tekanan dan tidak bergantung pada gaya-gaya yang bekerja pada fluida. Jika fluida bersifat inkompresibel dan viskositas bernilai tetap di seluruh bagian fluida, persamaan yang menggambarkan tegangan geser dalam koordinat Kartesius adalah di mana adalah tegangan geser pada bidang dengan arah adalah kecepatan pada arah adalah koordinat berarah Jika suatu fluida tidak memenuhi hubungan ini, fluida ini disebut fluida non-Newtonian. Hukum pendinginan Newton q = Q adalah laju perpindahan panas satuan SI watt, h adalah koefisien perpindahan panas diasumsikan independen dari T dan dirata-ratakan pada permukaan satuan SI W / m2-K A adalah luas permukaan perpindahan panas satuan SI m2 T adalah suhu permukaan benda satuan SI K Hukum Pendinginan Newton menyatakan bahwa laju perubahan pendinginan suhu suatu benda sebanding dengan perbedaan antara suhu sendiri dan suhu ambien yaitu suhu sekitarnya. Hukum Newton membuat pernyataan tentang tingkat sesaat perubahan suhu. Penurunan suhu dalam pendinginan Newton dT/dt = k T-To Dimana dT/dt merupakan fungsi temperatur suhu terhadap waktu, k adalah konstanta, T adalah suhu pada saat t sekon, dan T0 adalah suhu pada saat t= 0 sekon. Nilai dari k sendiri tidak diketahui, namun nilainya bisa didapat dengan menurunkan persamaan diatas.nilai dari k dapat berharga –k dan +k, hal ini dapat ditentukan dengan cara apabila suhunya mengalami penaikan nilai yang sipakai adalah +k, sebaliknya bila suhu mengalami penurunan maka nilainya adalah -k. Contoh Soal dan Jawaban dari Rumus Mekanika Fluida 1. Tony mengisi ember yang memiliki kapasitas 20 liter dengan air dari sebuah kran. Jika luas penampang kran dengan diameter D2 adalah 2 cm2 dan kecepatan aliran air di kran adalah 10 m/s tentukan a Debit air b Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember Pembahasan Data A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2 v 2 = 10 m/s a Debit air Q = A2 v 2 = 2 x 10−410 Q = 2 x 10−3 m3/s b Waktu yang diperlukan untuk mengisi ember Data V = 20 liter = 20 x 10−3 m3 Q = 2 x 10−3 m3/s t = V / Q t = 20 x 10−3 m3/2 x 10−3 m3/s t = 10 sekon 2. Tangki air dengan lubang sedang bocor dan air mengalir. Jarak lubang ke tanah adalah 10 m dan jarak lubang ke permukaan air adalah 3,2 m. Tentukan a Kecepatan keluarnya air b Jarak mendatar terjauh yang dicapai air c Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah Pembahasan a Kecepatan keluarnya air v = √2gh v = √2 x 10 x 3,2 = 8 m/s b Jarak mendatar terjauh yang dicapai air X = 2√hH X = 2√3,2 x 10 = 8√2 m c Waktu yang diperlukan bocoran air untuk menyentuh tanah t = √2H/g t = √210/10 = √2 sekon 3. Air dalam bak setinggi 0,2 m terletak 5 m di atas permukaan tanah. Di dasar bak terdapat lubang kran kecil sehingga air memancar keluar dan jatuh di permukaan tanah pada jarak R. Jikag = 10 nilai R adalah… A. 2 meter B. 5 meter C. 7 meter D. 10 meter E. 15 meter Pembahasan Misalkanh adalah ketinggian dari permukaan air ke lubang kran danH adalah ketinggian dari lubang kran ke permukaan tanah. Jarak jatuhnya air diukur dari kaki bak R dirumuskan sebagai R= 2√hH = 2√0,2 x 5 = 2√1 m =2 Jadi, jarak mendatar jatuhnya air adalah 2 meter A. 4. Sebuah pipa berbentuk “S” seperti gambar, dialiri air. Luas penampang besar 10 cm2 dan penampang kecil 5 cm2. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar 2 m/s2 dengan tekanan 40 kilopascal maka tekanan pada pipa kecil adalah …. ρair = 103 kg/m2 A. 36 kPa B. 34 kPa C. 28 kPa D. 12 kPa E. 8 kPa Pembahasan Pertama, kita tentukan kecepatan aliran air yang melalui penampang kecil dengan menggunakan rumus debit aliran. A 1 v 1 =A 2 v 2 10 × 2 = 5 ×v 2 v 2 = 4 m/s Selanjutnya kita gunakan hukum Bernoulli untuk menyelesaikan soal di atas. P 1 + ρgh 1 + ½ρv 1 2 =P 2 + ρgh 2 + ½ρv 2 2 4×104 + 103×10×0 + ½×103×22 =P 2 + 103×10×0,6 + ½×103×42 + =P 2 + + =P 2 + P 2 = Jadi, tekanan pada pipa yang berpenampang kecil adalah 28 kPa C. 5. Lihatlah gambar dibawah ini. Sebuah benda ketika dimasukkan ke dalam zat cair 1 terapung dengan ½ bagian volumenya berada di bawah permukaan dan ketika dimasukkan ke dalam zat cair 2 terapung ¾ bagian volumenya berada di bawah permukaan, maka perbandingan massa jenis zat cair 1 dan 2 adalah… A. 3 4 B. 3 2 C. 2 3 D. 1 3 E. 1 2 Pembahasan Ketika benda dimasukkan ke dalam cairan 1, ½ bagian volumenya tenggelam, maka V 1 = ½Vb Sehingga massa jenis cairan 1 ρ1 adalah ρ1 . 1 = ρ ρ1 .½ Vb = ρ ρ1 = 2ρ b Sedangkan ketika benda dimasukkan ke dalam cairan 2, ¾ bagian volumenya tenggelam, maka V 2 = ¾Vb Sehingga massa jenis cairan 2 ρ2 adalah ρ2 . 2 = ρ ρ2 .¾ Vb = ρ ρ2 = 4/3ρ b Dengan demikian, perbandingan ρ1 terhadap ρ2 adalah ρ1 ρ2 = 2ρ b 4/3ρ b = 2 4/3 masing-masing dikalikan 3 = 6 4 = 3 2 Jadi, perbandingan massa jenis zat cair 1 dan 2 adalah 3 2 B. 6. Sebuah pipa U diisi minyak dan air dan dalam keadaan stabil tampak seperti gambar. Bila perbedaan ketinggian Δh 4,8 cm, tinggi air 7,2 cm, dan massa jenis air kg/m3 maka massa jenis minyak adalah… A. 833 kg/m3 B. 758 kg/m3 C. 666 kg/m3 D. 600 kg/m3 E. 580 kg/m3 Pembahasan Data yang dapat diperoleh dari soal beda ketinggian Δh = 4,8 cm tinggi air ha = 7,2 cm massa jenis air ρ a = kg/m3 tinggi minyak hm =ha + Δh = 7,2 cm + 4,8 cm = 12 cm Tekanan hidrostatis di titik A dan B besarnya sama karena terletak dalam satu garis mendatar. P A =P B ρ a g ha = ρ m g hm ρ a ha = ρ m hm 1000 × 7,2 = ρ m × 12 satuan tidak perlu dikonversi ρ m = 7200/12 = 600 Jadi, massa jenis minyak adalah 600 kg/m3 D. 7. Berapakah tekanan hidrostatis di dasar kolam dengan kedalaman air 2 m. Penyelesaian Diketahui h = 2 m g = 10 m/s2 Ditanya Ph ? Jawaban = 1000 x 10 x 2 = 20000 N/m2 Jadi tekanan hidrostatis di dasar kolam20000 N/m2 8. Kapal selam berada pada kedalaman 50 m dibawah permukaan laut. Bila diketahui massa jenis air laut dan tekanan udara di atas permukaan laut Pa, berapa tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam tsb. g = 10 m/s2 Penyelesaian Diketahui H = 50 m g = 10 m/s2 DitanyaPh ? Jawaban 9. Sebuah dongkrak hidroulik mempunyai dua penampang masing2 dan. Jika pada penampang A1 diberi gaya F1 = 10 N, berapakah berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2? Penyelesaian Diketahui Ditanya F2 ? Jawaban Jadi berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2 adalah 50 N 10. Sepotong tembaga volumenya 20 cm3 dan massa jenisnya 9 gr/cm3, dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/cm3. Berapakah berat tembaga di dalam air? g= 9,800 cm/s2 Penyelesaian Diketahui Vb = 20 cm3 g = 9,800 cm/s2 Ditanya w berat tembaga dlm air Jawaban berat tembaga di udara Gaya ke atas gaya Archimedes F = berat air yang dipindahkan = ma x g =ρa . g .VaVa=Vb =1 x 9800 x 20 = 196000 dyne Jadi berat tembaga di dalam air adalah Wa = Wu– F = 1764000 dyne – 196000 dyne =1568000 dyne 11. Sebuah jarum terapung di atas air, panjang jarum 5 cm dan memilki massa 5 gr. Tentukan tegangan permukaan air tersebut! Penyelesaian Diketahui l = 5 cm = 0,05 m m = 5 gr = 0,005 kg Ditanya γ tegangan permukaan air Jawaban Jadi tegangan permukaan air sebesar 0,5 N/m Ilustrasi gambar untuk artikel Rumus Mekanika Fluida Dan Contoh-Contoh Soal Beserta Jawabannya. Sumber foto Pexels Rumus Fisika Lainnya Fisika banyak diisi dengan persamaan dan rumus fisika yang berhubungan dengan gerakan sudut, mesin Carnot, cairan, gaya, momen inersia, gerak linier, gerak harmonik sederhana, termodinamika dan kerja dan energi. Klik disini untuk melihat rumus fisika lainnya akan membuka layar baru, tanpa meninggalkan layar ini. Bacaan Lainnya Bagaimana Albert Einstein mendapatkan rumus E=mc² ? Cara Mengemudi Aman Pada Saat Mudik atau Liburan Panjang Jenis Virus Komputer – Cara Gratis Mengatasi Dengan Windows Defender Cara Menghentikan Penindasan Bullying Cara menjaga keluarga Anda aman dari teroris – Ahli anti-teror menerbitkan panduan praktis Apakah Anda Memerlukan Asuransi Jiwa? – Cara Memilih Asuransi Jiwa Untuk Pembeli Yang Pintar Ibu Hamil Dan Bahaya Kafein – Sayur & Buah Yang Baik Pada Masa Kehamilan Daftar Jenis Kanker Pemahaman Kanker, Mengenal Dasar-Dasar, Contoh Kanker, Bentuk, Klasifikasi, Sel dan Pemahaman Penyakit Kanker Lebih Jelas Penyebab Dan Cara Mengatasi Iritasi Atau Lecet Akibat Pembalut Wanita Apakah Produk Pembalut Wanita Aman? Sistem Reproduksi Manusia, Hewan dan Tumbuhan Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki? Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai Respons“Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita! Siapa bilang mau pintar harus bayar?Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart! HP Android HP iOS Apple Sumber bacaan Physics, Tutor Vista, University of British Columbia Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu” Quiz MatematikaIPA Geografi & SejarahInfo UnikLainnya Business & Marketing
. 167 26 122 415 353 342 41 56
sebuah kapal selam berada 15 meter dibawah permukaan laut