Dokumen ini membahas tentang fluida dinamis, meliputi karakteristik aliran fluida, hukum Bernoulli, dan penerapannya dalam berbagai alat dan fenomena seperti sayap pesawat, perahu, dan sistem pengukuran aliran. Penjelasan mengenai debit fluida dan prinsip-prinsip aliran seperti persamaan kontinuitas serta teorema Torricelli juga disertakan. Selain itu, aplikasi hukum Bernoulli dalam pengapungan ikan menggunakan swim bladder juga dijelaskan.

1. FLUIDA
DINAMIS
Oleh :
Ajeng Rizki Rahmawati (4201412026)
Lusi Santi Mulyani (4201412103)
(REVISI)

2. Peta Konsep

3. Peta Konsep

5. Sayap pesawat terbang memiliki penampang lintang melengkung,
dengan bagian depan lebih tebal daripada belakang. Desain seperti
ini disebut aerofil.
Mengapa desain
aerofil bisa membuat
pesawat
mengangkasa?.

6. Ciri ciri umum fluida
1. Aliran tunak (steady) atau tak tunak (non
steady)
2. Aliran fluida dapat termampatkan
(compresible) atau tak termampatkan
(incompresible)
3. Aliran fluida merupakan aliran kental
(viscous) atau tak kental (non-viscous)
4. Aliran fluida dapat merupakan aliran garis
arus (streaming) atau aliran turbulen.

7. Definisi garis arus
Garis arus adalah aliran fluida yang mengikuti suatu
garis (lurus melengkung) yang jelas ujung dan
pangkalnya.

8. Ketika melebihi suatu kelajuan tertentu, aliran fluida
menjadi turbulen

9. Aliran air

10. Apakah yang dimaksud
dengan debit fluida?
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang
mengalir persatuan waktu
Aliran fluida sering
dinyatakan dalam debit aliran

11. Persamaan kontinuitas
• Pada bagian manakah aliran paling deras?

12. • Pada pipa

13. • Persamaan Kontinuitas
• Persamaan Debit Konstan
Pada fluida tak termampatkan,
debit fluida di titik mana saja
selalu konstan.

14. • Perbandingan Kecepatan Fluida dengan Luas dan
Diameter Penampang

15. Kelajuan aliran fluida tak termampatkan
berbanding terbalik dengan luas penampang
yang dilaluinya
Kelajuan aliran fluida tak termampatkan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak jari-jari penampang atau
diameter penampang

16. 2. Hukum Bernoulli
Apakah tekanan fluida paling
besar di titik yang kelajuan
alirnya paling besar

17. Pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida
paling besar adalah pada bagian yang kelajuan
alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil
adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling
besar.

18. Penerapan Asas Bernoulli
• Dua perahu berebentuk berbenturan
Mengapa dua perahu
bermotor yang saling
sejajar dan saling
berdekatan cenderumg
saling meenarik dan
berbeturan?

19. Pada waktu kedua perahu melaju ke depan, air
tersalurkan pada daerah yang sempit diantara
keduanya. Laju alir air relatif lebih besar pada
daerah yang sempit ini dibandingkan dengan
daerah yang lebar di sisi bagian luar kedua perahu.
Sesuai asas Bernoulli, laju alir yang meningkat
menyebabkan penurunan tekanan air diantara
kedua perahu dibandingkan dengan tekanan air di
sisi bagian luar perahu sehigga mendorong kedua
perahu saling mendekati dan akibatnya dapat
berbenturan.

20. • aliran air yang keluar dari keran
Mengapa saat memutar keran air
pada kecepatan penuh, aliran air
mulai meneyempit ketika mulai
jatuh?

21. Hukum Bernoulli
• Persamaan Bernoulli

22. • Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa
jumlah dari tekanan (P), energi kinetic
per satuan volume ( ½ ρv2 ), dan energi
potensial per satuan volume (ρgh
)memiliki nilai yang sama pada setiap
titik sepanjang suatu garis normal.

23. Dua Kasus Persamaan
Bernoulli
1. Kasus Untuk fluida tak bergerak (fluida statis)
Untuk fluida tak bergerak, kecepatan sehingga
persamaan (7-8) menjadi
2. Kasus untuk fluida yang mengalir (fluida dinamis)
dalam pipa mendatar

24. Teorema Toricelli
•

25. Teorema torricelli hanya berlaku jika
ujung atas wadah terbuka terhadap
atmosfer dan luas lubang jauh lebih
kecil darpada luas penampang wadah.

26. Debit fluida yang menyembur
keluar dari lubang dengan luas
penampang A2 :

27. Penerapan Hukum
Bernoulli
Bagaimana alat-alat ini bekerja??

28. Tabung
venturi
Karburator
Penampang pada bagian atas jet menyempit,
sehingga udara yang mengalir pada bagian ini
bergerak dengan kelajuan yang tinggi. Sesuai
dengan asas Bernoulli, tekanan pada bagian ini
rendah. Tekanan di dalam tangki bensin sama
dengan tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer
memaksa bahan bakar (bensin atau solar) tersembur
keluar melalui jet, sehingga bahan bakar bercampur
dengan udara sebelum memasuki silinder mesin.

29. Venturimeter
Tabung venturi adalah dasar dari venturimeter, yaitu alat yang
dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan
cairan.
𝑃1 − 𝑃2 =
1
2
𝜌 𝑣2
2
− 𝑣1
2
(*)
Dari persamaan kontinuitas diperoleh 𝑣2 𝐴2 = 𝑣1 𝐴1 , maka
𝑣2 =
𝐴1
𝐴2
𝑣1 (*)
Dengan memasukkan nilai dari (**) ke dalam (*), diperoleh
𝑃1 − 𝑃2 =
1
2
𝜌
𝐴1
𝐴2
2
𝑣1
2
− 𝑣1
2
=
1
2
𝜌𝑣1
2
𝐴1
𝐴2
2
− 1

30. Pada Gambar 7.18 tampak bahwa selisih ketinggian
vertikal cairan dalam tabung 1 dan tabung 2 adalah .
Dengan demikian, selisih tekanan 𝑃1 dan 𝑃2 sama dengan
tekanan hidrostatis cairan setinggi h, yaitu
𝑃1 − 𝑃2 = ρgh
• Dengan memasukkan nilai ini ke dalam (***) kita peroleh
ρgℎ =
1
2
𝜌𝑣1
2 𝐴1
𝐴2
2
− 1
• 𝑣1
2
=
2gℎ
𝐴1
𝐴2
2
−1
• (7-15)
• 𝑣1
2
=
2gℎ
𝐴1
𝐴2
2
−1

31. • Venturimeter dengan manometer

32. TABUNG PITOT
Untuk mengukur kelajuan gas
Aliran gasa b
h
Air raksa
v Kelajuan gas di a = va = v
Tekanan di kiri kaki manometer =
tekanan aliran gas (Pa)
Lubang kanan manometer tegak lurus
terhadap aliran gas, sehingga laju gas di
b = vb = 0
Tekanan di kaki kanan manometer = tekanan di b, sedangkan a dan b sama tinggi, sehingga :
22
2
1
2
1
bbaa vPvP  
baa PvP 
2
2
1
 2
2
1
vPP ab 
Beda tekanan di a dan b = tekanan hidrostatis air raksa setinggi h = ghPP ab '

'
Sehingga :
ghv '
2
1 2
 

 gh
v
'22


 gh
v
'2

v = kelajuan gas
' = massa jenis raksa dlm manometer
 = massa jenis gas
h = perbedaan tinggi raksa dlm manometer

33. Prinsip kerja alat penyemprot adalah dengan memaksa udara keluar dari
pompa atau bola karet yang termampatkan sehingga menghasilkan
semburan udara melalui lubang sempit di atas tabung silinder yang
memanjang ke bawah dan masuk ke dalam cairan parfum.
Penyemprot Pafrum

34. Gaya angkat pesawat
Sesuai dengan asas Bernoulli ,tekanan pada sisi bagian atas (𝑃2) lebih
kecil daripada sisi bagian bawah (𝑃1) karena kelajuan udaranya kebih
besar. Beda tekanan 𝑃1 − 𝑃2 menghasilkan gaya angkat sebesar
𝐹1 − 𝐹2 = 𝑃1 − 𝑃2 𝐴
Dengan A merupakan luas penampang total sayap.
Jika nilai 𝑃1 − 𝑃2 dari persamaan (7-11) kita masukkan pada
𝐹1 − 𝐹2 = 𝑃1 − 𝑃2 𝐴
kita peroleh
𝐹1 − 𝐹2 =
1
2
𝜌 𝑣2
2
− 𝑣1
2
𝐴

35. Aplikasi hukum Bernoulli
pada Hewan
Bagaimana ikan mengapung,
melayang, dan tenggelam di dasar
air? Kebanyakan ikan memiliki
swim bladder (kantong renang) yang
mirip gelembung dan berisi penuh
gas. Swim bladder (Gambar 7.22)
bekerja seperti tangki pemberat
pada kapal selam. Ikan dapat
mengukbah ukuran swim bladder
dengan cara mengendurkan atau
mengencangkan otot-otonya sesuai
keperluan ikan ; mengapung,
melayang, atau tenggelam.