Fluida Dinamika

 Hukum Bernoulli

Fluida Dinamika adalah ilmu yang mempelajari zat alir yang bergerak.

Syarat-syaratnya :

1. Tidak kompresibel : fluida yang tidak mengalami perubahan volume karena tekanan

2. Gaya gesek diabaikan

3. Stasioner, mengalir secara kontinu

Jika fluida dengan rapat massa tetap, mengalir melewati pipa yang berbeda penampangnya.

Debit Q1 = Q2 = konstan

Maka berlaku : 

Q1 = Q2 

A1V1 = A2V2

A1 dan A2 = luas penampang ujung I dan ujung II

V1 san V2 = kecepatan pada ujung I dan ujung II

Persamaan Hukum Bernoulli :

Contoh soal :

1. Sebuah pipa AB mendatar dialiri air dari ujung A ke ujung  B. Luas penampang A = 20 cm² dan penampang B = 10 cm². Jika debit air di A = 1 liter tiap detik, berapa ya kecepatan air di A dan di B ?

2. Sebuah bejana diisi dengan zat cair sampai setinggi H. Pada dinding bejana ada lubang sejauh h dari dasar bejana atau d dari permukaan zat cair. Coba turunkan rumus jarak jatuh zat cair di tanah dari dinding bejana,kalo bingung liat gambarnya ya..

3. Sebuah bak berbentuk silinder berisi air setinggi 145 cm. Pada ketinggian 20 cm dari dasar bak terdapat lubang sempit (ceritanya bocor ya), kalau g = 10 m/s². Hitung ya kecepatan air yang memancar dari lubang bocor tadi, juga jarak horizontal yang ditempuh air ketika jatuh di tanah.

Jawabnya nih :

iklan dulu

4. Suatu bak air berbentuk silinder diisi air setinggi 25 m, luas penampang bejana cukup luas. Di salah satu sisi dinding bejana dibuat lubang kecil yang tingginya 5 m dari dasar bejana. Dimana letak lubang kecil kedua agar air yang memancar  dari kedua lubang jatuh di tanah pada tempat yang sama ?

Meta fisika

 

Ulangan impuls,momentum, tumbukan

1. Sebuah benda massanya 2 kg dijatuhkan dari ketinggian100m. Jika benda memantul lagi setinggi 64 m dari tanah, berapa energi kinetik yang hilang ?

       Jawab : 

2. Seorang anak yang massanya 50 kg naik perahu yang massanya 100kg yang bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Jika anak ini meloncat ke belakang dengan kecepatan 1 m/s, berapa coba... kecepatan perahu sesaat anak itu meloncat ? 

Jawab : 

iklan dulu guys

3. Bola I massanya 1 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s menabrak bola II yang ngga bergerak secara elastis sempurna. Setelah tabrakan, bola I bergerak dengan kecepatan 3 m/s dan arahnya tegak lurus dengan kecepatan awal, berapakah massa bola II guys..?

Jawab :

4. Sebuah benda ditembakkan dengan sudut elevasi 30* dengan kecepatan 400 m/s. Pada titik tertinggi lintasannya,benda itu menabrak dinding. Kalau koefisien restitusi antara benda dan dinding 0,2 dan g = m/s2 , berapa ya jarak benda terpental dari dinding tsb ?

Jawab :

5. Suatu balok kayu yang massanya 0,98 kg ditancapkan pada salah satu ujung pegas yang konstanta pegasnya 144 N/m. Balok terletak pada lantai datar yang licin sedangkan ujung pegas yang lain ditahan oleh dinding tembok vertikal sehingga pegas mendatar. Sebuah peluru  yang massanya 20 gram ditembakkan kedalam balok tadi,sehingga balok yang bermuatan peluru menekan pegas paling jauh 25 cm. Berapakah kecepatan peluru sebelum masuk ke dalam balok ?

iklan

  

Impuls, Momentum,Tumbukan

 Impuls dan Momentum

Impuls adalah perkalian gaya rata-rata dengan waktu selama terjadi tumbukan.

I = Ḟ.Δt ,satuannya N.det  atau kg.m/det

Impuls termasuk besaran vektor.

Contoh impuls : Palu ketika dipakai untuk memukul paku, bola ketika ditendang,dsb

Momentum merupakan hasil kali antara massa dan kecepatan benda pada saat tertentu

M = m.v , M = momentum (kgm/s), m = massa (kg), v = kecepatan benda (m/s).

Momentum  besaran vektor juga. Pokoknya ya..semua benda yang bergerak atau benda yang mempunyai kecepatan , tentu mempunyai momentum.

Hukum Kekekalan Momentum

Jumlah momentum di suatu sistem yang tidak dipengaruhi gaya dari luar sistem selalu tetap atau konstan.

Jumlah momentum awal = jumlah momentum akhir

Perhatikan gambar di bawah! 

Contoh sehari-hari : bergeraknya senapan angin ke arah belakang pada saat peluru meletus.

Contoh lain : roket air yang kalian buat.

Tumbukan

Jenis tumbukan bisa dilihat dari angka koefisien elastisitas atau koefisien restitusinya atau e.

Nilai koefisien restitusi  0 ≤ e ≤ 1

 Perhatikan dua buah benda yang saling bertumbukan

Contoh kasus :

Bola yang dijatuhkan dari ketinggian h1 akan dipantulkan dengan ketinggian h2. Coba rumuskan oleh kalian bro..besar koefisien restitusinya...

Jawab : 

Latihan

1. Sebuah bola tenis mempunyai massa 200 gram dipukul dengan gaya 20 N. Lamanya alat pemukul menempel di bola 0,2 detik, berapa kecepatan bola tenis itu pas ketika lepas dari alat pemukul ?

Jawab : 

2.Suatu benda jatuh bebas dari ketinggian 80 m di atas tanah. Kalau tabrakan dengan tanah elastis sebagian (e = 0,2), berapa kecepatan pantul benda setelah tumbukan ?

Jawab : 

iklan

Hukum Archimedes

 Azas Archimedes : 

" Suatu benda yang dicelupkan dalam suatu fluida akan mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan ".

Kalau volume fluida yang dipindahkan 

V_p dan massa jenis fluida ρ , sehingga berat fluida yang dipindahkan  adalah :

 

W_{fluida yang dipindahkan} = V_pρg

 

Besar gaya ke atas F_A yang diterima batu (benda yang diceburin ke fluida) adalah : 

F_A = V_pρg

Contoh Soal :

Sebuah benda dimasukkan ke dalam sebuah gelas pancuran yang berisi air. Ternyata air yang keluar 20 cm³. Kalau g = 980cm/s², coba anda cari :

1.  volume batu
2.  berat air yang dipindahkan
3. gaya ke atas yang dialami batu

Solusinya :

1. Pada saat benda diceburkan ke gelas berpancur,benda akan tenggelam, maka volume air yang keluar sama dengan volume benda

V_benda = Vp = 20 cm³.

2. Berat air yang dipindahkan sama saja dengan berat air yang keluar.

W_{air yang dipindahkan} = V_pρg = 20.1.980

 

W_{air yang dipindahkan} = 19600 dyne

3. Gaya keatas yang dialami benda sama dengan berat zat cair yang dipindahkan :

F_A = W_{air yang dipindahkan} = 19600 dyne

 

Terapung, Melayang, Tenggelam

Pada saat benda terapung, volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda yang tercelup,maka gaya archimedes yang ada pada benda = berat zat cair yang dipindahkan.

F_A  = V_P ρ_{zat cair} g , kita sudah tahu kalau W_benda = F_A

V.ρ_benda.g = V_P ρ_{zat cair} g

ρ_benda =  (Vp/V).ρ_{zat cair} .  Tapi karena Vp lebih kecil dari V,lihat gambar ya guys...,maka

ρ_benda < ρ_{zat cair}  

ini syarat supaya benda terapung guys. Misalnya kamu taruh gabus di air, insya Allah gabus akan terapung.

Contoh Soal :

Sebuah gabus yang massa jenisnya 0,8 gr/_cm³

volumenya 20 cm³ dicelupkan ke air. Berapa volume gabus yang ada di air,coba hitung banyaknya air yang dipindahkan oleh si gabus tadi !

Jawabnya : 

Jelas toh, volume gabus yang tercelup 16 cm³  

dan yang muncul dipermukaan 4 cm³ 

^iklan1

^iklan2

^Melayang.

Suatu benda dikatakan melayang jika berat benda sama besar dengan gaya ke atasnya. Pada saat benda melayang,volume zat cair yang dipindahkan V_p 

_{sama dengan volume benda V ( seluruh bendanya tercelup guys..), maka gaya archimedesnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.}

_{Soal :}

_{Sebuah bola berongga terbuat dari tembaga yang massa jenisnya 8,9} gr/cm³. Bola tadi melayang  di dalam gliserin (massa jenis gliserin 1,26 gr/cm³). Jika jari-jari bola bagian dalam 10 cm, coba cari jari-jari bola bagian luarnya !   (cari sendiri ya...)

iklan

                                                                                             

Memilih kendaraan buat pensiunan

Pilih Kendaraan untuk Keluarga

Diusia yang tidak muda lagi, seorang pensiunan masih membutuhkan kendaraan untuk keperluan hidupnya sehari-hari,meski para pensiunan disarankan untuk lebih banyak berjalan kaki sehari-harinya.

Jika keperluan bepergian jauh mendadak diperlukan, alangkah lebih nyaman seorang pensiunan memiliki kendaraan sendiri, mengingat jaman covid yang masih belum usai. Untuk bepergian menggunakan transportasi umum juga amat riskan, karena para manula sebaiknya tidak berkumpul ramai-ramai di kerumunan banyak orang. Kalau badan masih kuat mengendarai motor, itu lebih baik, karena selain praktis namun juga efisien dalam pembiayaannya. Bagaimana dengan sepeda? ya. baik juga, asal harus mengukur kemampuan sendiri, jangan berlebihan , misalnya mengendarai sepeda dari Bandung ke Arab, he he..

Nah, bila memungkinkan mempunyai mobil, itu..lebih baik dan bagus, mengapa..karena aman dan praktis. Ada beberapa jenis mobil yang cocok buat manula, namun sebaiknya pilihlah mobil manual jangan yang matic, karena mobil manual bisa melatih otot-otot para manula sehingga terhindar dari sakit rematik,artitis,encok, lemah otot kaki,....pokoknya menginjak-injak kopling mobil berarti melatih otot dan melatih fokus diri. Bukankah jika mengemudi mobil matic supir cenderung mengantuk dan mudah menimbulkan kecelakaan. Namun dengan mengemudi mobil manual, dengan injakan kopling ketika berhenti sudah memaksa sang pengemudi untuk bangun dari rasa kantuknya.

Sekarang sedang viral orang mendiskusikan mobil FWD dan RWD, sebetulnya ini ngga urgen banget, tergantung ketrampilan si pengemudinya guys.

Berhubung tahun 2021 sudah akan berakhir, maka bermunculanlah mobil-mobil keluaran baru dengan masing-masing keunggulan spesifikasinya. Oke guys, kalau kalian punya tabungan untuk menyenangkan ortu atau nenek-kakek kalian...silahkan beranikan diri beli aja mobil yang kalian suka. Yang belum mampu, banyak-banyak berdoa ya, semoga Allah memberi kendaraan yang kalian idamkan..aamiin.

iklan

Soal - Jawab medan magnet

 Gaya Lorentz

1. Dua kabel listrik yang panjangnya masing masing l₁ dan l₂ terpisah sejauh 25 cm satu dengan lainnya.Kabel l₁ berarus listrik 5A dan l₂  = 10A. Berapakah besar induksi magnet pada suatu tempat yang berjarak 5 cm dari l₁ dan 20 cm dari l₂ dimana kedua arus berlawanan arah ?

ads
 

2. Sepotong kawat lurus dialiri arus searah 40A. Sebuah kompas diletakkan sehingga jarum magnetnya sejajar kawat sejauh 2 cm vertikal  si atas kawat. Kalau kuat kutub magnet kompas 10Am, coba kalian hitung gaya pada jarum kompasnya !

Induksi Magnetik

3. Sebuah kawat berbentuk lingkaran terdiri atas 10 lilitan dengan diameter 20 cm. Supaya induksi magnet di pusat lingkaran 2π.10^-3 wb/m² . Berapa besar arus listrik yang mengalir ?

ads

4. Berapa besar induksi magnet di suatu titik pada sumbu lilitan yang berjarak 10 cm dari pusat lilitan pada soal diatas ?!

5.Sepotong kawat bergerak memotong medan magnet serba sama(homogen) yang nilainya 10 wb/m² sambil membentuk sudut 30^o , kalau luas fluks magnetik yang terpotong 0,5 m² dalam waktu 0,25 detik, berapakah GGL induksi yang muncul guys?

6. Kawat berbentuk huruf U ditaruh pada medan magnet homogen, memiliki induksi magnetik 

2.10^-3 wb/m², luas bidang kawat itu tegak lurus medan magnet. Penghantar AB bergerak dengan kecepatan 0,5 m/s (perhatikan gambar guys..) Berapakah GGL induksi yang muncul ? 

Solenoida

7.Induksi magnetik pada satu ujung solenoida adalah 0,5.10^-4 wb/m².Berapakah kuat arus yang mengalir dalam solenoida tsb, jika panjang solenoida itu 50 cm dan jumlah lilitannya 1000?