Dokumen ini membahas tentang fluida dinamis, termasuk konsep fluida ideal, hukum kontinuitas, dan hukum Bernoulli. Ini mencakup penjelasan tentang debit aliran, persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan dan tekanan dalam pipa, serta aplikasi praktis seperti venturimeter dan tabung pitot. Menggunakan contoh soal, dokumen ini menggambarkan penerapan teori dalam kasus nyata.

1. FLUIDA
DINAMIS

2. FLUIDA DINAMIS
FLUIDA DINAMIS
AZAZ KONTINUITAS
AZAZ BERNOULLI

3. FLUIDA DINAMIS
• Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat
cair, gas) yangbergerak.
• Dalam mempelajari materi fluida
dinamis, suatu fluida dianggap sebagai fluida
ideal.
• Fluida ideal adalah fluida yang inkompresibel
(yaitu, yang densitasnya sulit diubah)dan tidak
memiliki gesekan dalam (disebut viskositas).

4. FLUIDA DINAMIS
Fluida ideal adalah fluida yang memiliki ciri-ciri berikut
ini:
Fluidatidak dapatdimampatkan(incompressible),yaitu
volumedan massajenis fluida tidak berubahakibat tekanan
yangdiberikan kepadanya.
Fluida tidak mengalamigesekan dengandinding tempat fluida
tersebut mengalir.
Kecepatan aliranfluidabersifat laminer,yaitu kecepatan
aliranfluida disembarangtitik berubahterhadap waktu
sehinggatidak adafluida yangmemotongatau mendahului
titik lainnya.

5. Debit Aliran (Q)
AZAZ
KONTINUITAS
Persamaan Kontinuitas
jumlah volume fluida yang mengalir
persatuan waktu, atau
dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
v = laju aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit
aliran
V = volume (m3)
t = selang waktu (s)

6. Debit Aliran (Q)
AZAZ
KONTINUITAS
Persamaan Kontinuitas
contoh soal
suatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m3
tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi
bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 )
m. hitung waktu yang dibutuhkan untuk
mengisi bendungan sampai penuh !
jawab :
t = V / Q
t = 100.000 m³ / 1 m³/ s
t = 100.000 sekon

7. Persamaan Kontinuitas
AZAZ
KONTINUITAS
Debit Aliran (Q)
air yang mengalir di dalam pipa air dianggap
mempunyai debit yang sama di sembarang
titik. atau jika ditinjau 2 tempat, maka:
debit aliran 1 = debit aliran 2, atau :
A₁V₁=A₂
V₂

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

9. 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

10. SOAL
Sebuah pipa lurus memiliki dua macam
penampang, masing-masing dengan luas
penampang 200 mm2 dan 100
tersebut diletakkan
horisontal, sedangkan air di
mm2. Pipa
secara
dalamnya
mengalir dari penampang besar ke penampang
kecil. Jika kecepatan arus di penampang besar
adalah 2 m/s, tentukanlah kecepatan arus air
di penampang kecil.

11. jawab
A₁V₁=A₂
V₂
200 mm2 x 2 m/s = 100 mm2 x V₂
400 = 100 V₂
V₂= 400 / 100
V₂= 4 m/s

12. PEN GERTI A
N
AZAZ
B E RNOULLI
ALAT YANG MENERAPKAN
HUKUM BERNOULLI
hukum bernoulli adalah hukum yang
berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang
dialami oleh aliran fluida. jika dinyatakan dalam
persamaan menjadi :
P₁ + ½ρv₁²+ ρgh₁ = P₂ + ½ρv₂²+ ρgh₂
dimana:
p = tekanan air(pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = ketinggian air (m)
ρ = massajenis (kg/ m³)

13. ALAT YANG MENERAPKAN
HUKUM BERNOULLI
AZAZ
BERNOULLI
PEN GERTIAN
PIPA M EN DATAR
TEORI T0RRICELLI
VENTURIMETER
TABUNG PITOT
GAYA AN GKAT PESAWAT TERBANG
Penyemprot N yamuk

14. Menurut persamaan Bernoulli : P1 +ρ v1
2 + ρ g h1 = P2 +ρ v2
2 + ρ g h2 Karena
mendatar h1 = h2 Maka:P1 +ρ v1
2 = P2 +ρ v2
2
Karena A1 > A2 Maka P1 > P2
Hal ini memperlihatkan bahwa tempat-tempat yang menyempit fluida
memiliki kecepatan besar, tekanannya mengecil. Sebaliknya, ditempat-
tempat yang luas fluida memiliki kecepatan kecil, tekanannya besar.

15. SOAL
Pada gambar di bawah pipa selindris diletakkan
mendatar, diameter A = 4 cm, B = 2 cm. Jika
kecepatan aliran di A = 3 m/s dan tekanannya
103 N/m2, tentukan kecepatan aliran dan
tekanan di B! (ρair = 1000 kg/m3).

16. jawab
 AA VA = AB VB
=

vB = 12 m/s
=
N/m2
2
2

17. TEORI TORRICELLI
Pada dinding bejana terdapat lubang kebocoran kecil yang berjarak h dari
permukaan zat cair. Zat cair mengalir pada lubang dengan kecepatan v.
Tekanan di titik a pada lubang sama dengan tekanan di titik b pada
permukaan zat cair yaitu sama dengan tekanan udara luar B. karena lubang
kebocoran kecil, permukaan zat cair dalam bejana turun perlahan-
lahan, sehingga v2 dianggap nol.
Zat cair dalam sebuah bejana

18. TEORI TORRICELLI
Keterangan :
v = kecepatan zat cair keluar lubang (m/s)
y = jarak lubang ke tanah
h = jarak permukaan zat cair terhadap lubang (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
x = jarak jatuhnya zat cair di lantai terhadap dinding (m)
t = waktu zat cair dari lubang sampai ke lantai (s)
Q = debit (m3/s)
A = luas penampang lubang (m2)
𝑦 =
1
2
𝑔. 𝑡
𝑡 =
2. 𝑦
𝑔
𝑥 = 2 𝑦. ℎ
h
y
x

19. SOAL
Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah reservoir yang
penuh dengan air. Pada dinding bagian bawah reservoir itu
bocor hingga air memancar sampai di tanah. Jika g = 10
m/s2, tentukanlah:
» Kecepatan air keluar dari bagian yang bocor
» Waktu yang diperlukan air sampai ke tanah
» Jarak pancaran maksimum di tanah diukur dari titik P
.

20. jawab
=
=
= 6 m/s
= 1 sekon
x = vt = (6 m/s)(1s) = 6 m

21. VENTURIMETER
Venturimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran zat cair dalam pipa.
1. Venturimeter dengan manometer
Venturimeter yang dilengkapi dengan manometer dan diisi dengan zat cair yang memiliki massa
jenis ρ’, maka kecepatan pada penampang 1 adalah:
Keterangan:
v1 = kecepatan aliran penampang pipa lebar (m/s)
A1 = Luas penampang pipa besar (m2)
A2 = Luas penampang pipa kecil (m2)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = perbedaan ketinggian air raksa (m)
Kecepatan pada penampang 2 adalah:
𝑣1 =
2. 𝑔. ℎ
𝐴1
𝐴2
2
− 1

22. VENTURIMETER
2. Venturimeter tanpa manometer
Tabung atau pipa dapat dimanfaatkan untuk menentukan kelajuan fluida di
dalam sebuah pipa dan juga dimanfaatkan dalam kaburator.
Keterangan:
v1 = kecepatan aliran penampang pipa lebar (m/s)
A1 = Luas penampang pipa besar (m2)
A2 = Luas penampang pipa kecil (m2)
h = selisih tinggi permukaan fluida pada pipa pengukur beda tekanan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

23. TABUNG PITOT
Tabung pitot digunakan untuk mengukur kecepatan aliran gas.
Dengan menggunakan persamaan Bernoulli akan diperoleh kecepatan
aliran gas dalam tabung adalah:
Keterangan:
v = kecepatan aliran gas dalam tabung (m/s)
ρ’ = massa jenis zat cair dalam manometer (Kg/m3)
ρ = massa jenis gas (Kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = selisih tinggi permukaan zat cair dalam manometer ( m )

24. GAYA ANGKAT PESAWAT TERBANG
jika pesawat bergerak lebih cepat, gaya angkat akan lebih besar dan
semakin luas sayap pesawat makin besar pula gaya angkatnya.
Gaya angkat pada sayap pesawat terbang dirumuskan sebagai berikut:
F1 – F2 = (P1 –P2)A
F1 – F2 =ρ A (v2
2- v1
2)
F1 – F2 = ½ ρ (v2
2- v1
2)
dengan:
F1 – F2 = gaya angkat pesawat terbang (N),
A = luas penampang sayap pesawat (m2),
v1 = kecepatan udara di bagian bawah sayap
(m/s),
v2 = kecepatan udara di bagian atas sayap
(m/s), dan
ρ = massa jenis fluida (udara).

25. SOAL
Sebuah pesawat terbang bergerak dengan
kecepatan tertentu sehingga udara yang
melalui bagian atas dan bagian bawah sayap
pesawat yang luas permukaannya 50 m2
bergerak dengan kelajuan masing-masing 320
m/s dan 300 m/s. Berapakah besarnya gaya
angkat pada sayap pesawat terbang tersebut?
(ρ udara = 1,3 kg/m3)

26. jawab
F1 – F2 =ρ A (V2
2- V1
2)
F1 – F2 =1,3 X 50 X (102400 – 90000)
F1 – F2 =806.000 N

27. DAYA OLEH DEBIT
𝑃 =
𝑊
𝑡
𝑃 =
𝑚. 𝑔. ℎ
𝑡
𝑃 =
ρ. 𝑉. 𝑔. ℎ
𝑡
𝑃 = 𝜌 . Q . g . h
Daya Listrik = % . Daya Air
𝑷 = 𝝆 . Q . g . h . %

28. TETAP SEMANGAT !!!

29. 1. Sebuah bak besar diisi air melalui kran yang mempunyai luas penampang 4 cm2dan
laju aliran rata-rata 10 m/s, maka dalam waktu 10 menit bak tersebut terisi air
sekitar.... M3
2. Air mengalir dari pipa, A ke pipa B dan terus ke
pipa, C. Perbandingan luas penampang A dengan
penampang C adalah 8: 3. Jika cepat aliran pada
pipa A sama dengan v, maka perbandingan cepat
aliran pipa C terhadap pipa A adalah….v.
3. Pada gambar berikut G adalah generator 1000 W yang
digerakkan dengan kincir air. Generator yang menerima
energi sebesar 80% dari energi air. Jika generator dapat
bekerja normal maka debit air yang sampai ke kincir adalah…
L/s.
4. Sebuah pipa mendatar berdiameter 4 cm dialiri air berkecepatan 5 m/s. Agar air
memancar ke luar dengan kecepatan 20 m/s, maka diameter ujung pipa tersebut
adalah… cm
5. Jika kecepatan aliran udara di bagian bawah sayap pesawat adalah 60 m/s, dan beda
tekanan di atas dan di bawah sayap adalah 130 Pa, maka kecepatan aliran udara di
bagian atas sayap adalah…m/s (ρ udara = 1,3 kg/m³).
LATIHAN SOAL 1

30. LATIHAN SOAL 2
1. Sebuah bak dengan kapasitas 1,5 m3 diisi dengan air melalui kran yang mempunyai
luas penampang 3cm2 Dalam waktu 500 sekon bak tersebut tepat penuh dengan
air. Besar kecepatan aliran air melalui lubang kran tersebut adalah… m/s.
2. Air mengalir dari pipa A ke pipa B dan terus ke pipa C.
Perbandingan luas penampang A, B dan C adalah 6:5:4. Jika
cepat aliran pada pipa C sama dengan v maka cepat aliran
pada pipa A adalah… v
3. Pipa berjari-jari 15 cm disambung dengan pipa lain yang berjari-jari 5 cm,
keduanya dalam posisi horizontal. Apabila kecepatan aliran air pada pipa besar
adalah 1 m/s pada tekanan 105 N/m², maka tekanan pada pipa yang kecil adalah…
N/m² (massa jenis air = 1 g/cm³).
4. Gambar di samping menunjukkan peristiwa kebocoran pada
tangki air. Kecepatan (v) air keluar dari lubang adalah … m/s
5. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA).
Setiap detik mengalir 10 m² Jika efisiensi generator 55% dan per- cepatan gravitasi
g = 10 m/s², maka daya rata-rata yang dihasilkan adalah… kW.

31. LATIHAN SOAL 3
1. Sebuah pipa yang ujung-ujungnya berdiameter tidak sama, pada titik 1
diameternya 14 cm dan ttik 2 diameternya 7 cm. jika titik 1 tekanannya 200 kPa
dan titik 2 diletakkan 6 m lebih tinggi dari titik 1, pada pipa dialirkan minyak
dengan ρ = 800 kg/m3 dengan debit 0,0154 m3/s. Tentukan tekanan di titik 2!
2. Suatu air terjun dari ketinggian 100 dm dan debitnya 20 m3/s sebanyak 12 % dari
tenaga air terjun ini diubah menjadi energi Listrik. Berapa daya yang dihasilkan?
3. Air terjun mengalir dalam venturi meter tanpa manometer. Luas penampang besar
18 cm2 dan luas penampang kecil 6 cm2. beda tinggi permukaan air pada tabung
pengukur 10 cm. jika massa jenis air 1000 kg/m3, tentukan debit air pada venturi
meter!
4. Sebuah bak terbuka yang luas diisi air setinggi 5 m. berapakah kecepatan keluarnya
air pada sebuah lubang yang terletak pada dasar bak? Dan hitung luas penampang
lubang jika banyak air yang ditampung dalam 2/3 menit mencapai 0,02 m3!
5. Sebuah pipa mendatar pada titik 1 diameter pipanya 6 cm, titik 2 diameter pipanya
2 cm. jika pada titik 1 kecepatan aliran airnya 2 m/s dan tekanannya 180 kPa,
hitung kecepatan aliran air dan tekanan di titik 2!