Viskositas Fluida
Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida tersebut mengalami tegangan geser.Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A dan letaknya pada jarak y dari suatu permukaan yang tidak bergerak,dinyatakan oleh
Penurunan Rumus
F = η Av/y
Keterangan:
η =koefisien viskositas
Av = besar gaya f yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida
Y =letak sesuatu dari permukaan yang tidak bergerak
Satuannya kg m-1 s-1
Hukum Stokes untuk Fluida Kental
Viskositas dalam aliran fluida kental sama saja dengan gesekan pada gerak benda padat.
Untuk fluida ideal,viskositas η = 0,sehingga kita selalu menganggap bahwa benda yang bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang disebabkan oleh fluida.Akan tetapi,bila benda tersebut bergerak dengan kelajuan tertentu dalam fluida kental,maka benda tersebut akan dihambat geraknya oleh gaya gesekan fluida pada benda tersebut.Besar gaya gesekan fluida telah dirumuskan oleh persamaan sebagai berikut:
Penurunan rumus hukum stokes
Ff = η A v = A η v =k η v / y y
Dengan memasukkan nilai k ini ke dalam Persamaandi atas,dapat diperoleh:
Ff = 6πηrv
Penemu hukum stokes:
Pertama kali dinyatakan oleh Sir George Stokes pada tahun 1845,sehingga persamaan ini dikenal dengan hukum stokes
Kecepatan Terminal
Pada suatu benda yang jatuh bebas dalam fluida kental,selama geraknya,pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, w = mg, gaya ke atas yang dikerjakan fluida Ff.Seperti telah dinyatakan benda akan bergerak makin cepat sampai mencapai kecepatan terminal yang konstan.Pada saat kecepatan terminal Vt tercapai,gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah seimbang.
Penurunan rumus
kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = g Vb (P b – P f ) / 6 π η r
Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r,volume benda V b = 4πr3
Kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = 2 r2 g ( Pb – Pf ) / 9 η
Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida tersebut mengalami tegangan geser.Biasanya diterima sebagai "kekentalan", atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.
Besar gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A dan letaknya pada jarak y dari suatu permukaan yang tidak bergerak,dinyatakan oleh
Penurunan Rumus
F = η Av/y
Keterangan:
η =koefisien viskositas
Av = besar gaya f yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida
Y =letak sesuatu dari permukaan yang tidak bergerak
Satuannya kg m-1 s-1
Hukum Stokes untuk Fluida Kental
Viskositas dalam aliran fluida kental sama saja dengan gesekan pada gerak benda padat.
Untuk fluida ideal,viskositas η = 0,sehingga kita selalu menganggap bahwa benda yang bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan yang disebabkan oleh fluida.Akan tetapi,bila benda tersebut bergerak dengan kelajuan tertentu dalam fluida kental,maka benda tersebut akan dihambat geraknya oleh gaya gesekan fluida pada benda tersebut.Besar gaya gesekan fluida telah dirumuskan oleh persamaan sebagai berikut:
Penurunan rumus hukum stokes
Ff = η A v = A η v =k η v / y y
Dengan memasukkan nilai k ini ke dalam Persamaandi atas,dapat diperoleh:
Ff = 6πηrv
Penemu hukum stokes:
Pertama kali dinyatakan oleh Sir George Stokes pada tahun 1845,sehingga persamaan ini dikenal dengan hukum stokes
Kecepatan Terminal
Pada suatu benda yang jatuh bebas dalam fluida kental,selama geraknya,pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, w = mg, gaya ke atas yang dikerjakan fluida Ff.Seperti telah dinyatakan benda akan bergerak makin cepat sampai mencapai kecepatan terminal yang konstan.Pada saat kecepatan terminal Vt tercapai,gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah seimbang.
Penurunan rumus
kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = g Vb (P b – P f ) / 6 π η r
Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r,volume benda V b = 4πr3
Kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = 2 r2 g ( Pb – Pf ) / 9 η
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Komentar Anda :