Volume Spesifik
Persamaan matematis volume spesifik adalah :
v = 1
perubahan
berbagai sifat fluida terjadi dengan meluas / kontinu sehingga kalkulus
diferensial dapat digunakan untuk menganalisa. Untuk mengukur densitas fluida
atau rapat masa atau masa jenis fluida maka terkadang volume spesifik ini
digunakan. Besaran ini didefinisikan sebagai volume persatuaan massa.
Masa Jenis Relative
Massa jenis relative atau grafitasi
spesifik (specific gravity)
adalah di definisikan sebagai ratio dari masa
jenis suatu substansi terhadap masa jenis standar. Untuk substansi padat dan
fluida, masa jenis standar adalah menggunakan densitas maksimum dari air dalam
tekanan atmosfir dengan temperatur
C.
Bentuk
matematikanya adalah :
=
/
Gaya yang bekerja
Pada
suatu elemen fluida terdapat dua gaya :
1. Gaya massa (body force)
Contoh : gravitasi, listrik, magnetic.
Gaya massa yang disebabkan oleh
gravitasi akan mempengaruhi seluruh massa fluida dan besarnya bergantung pada
jumlah assa fluida itu sendiri. Semakin
besar massa, maka semakin besar gaya massanya.
Apabila massa fluida memiliki
potensi medan listrik yang kongkritnya pada massa itu terdapat dua muatan
listrik yang berbeda, maka masa yang seperti ini mempunyai muatan listrik yang
dalam hal ini mereprentasikan gaya body berupa medan listrik.
Demikian juga tentang gaya body yang
dideskripsikan oleh potensial magnet. Potensi magnet ini bisa terjadi apabila
masa fluida mengandung medan magnet yang berpotensi untuk membangkitkan gaya
atau energi. Secara umum semua material mempunyai medan magneit karena
terpegaruh (terinduksi) oleh medan utama magniit bumi berupa simpul kutub utara
dan selatan.
Demikian seterusnya apabila masa
mempunyai potensi gaya yang disebabkan oleh keberadaan masa tersebut, maka
gaya-gaya tersebut akan dikategorikan gaya yang dikelompokkan pada gaya bodi.
Hal ini bisa jadi ditemukan di masa mendatang yakni bagian lain dari gaya bodi
yang memeang selama ini belum terjamah oleh penelitian dan pengembangan dalam
ilmu material atau disiplin ilmu yang terkait.
2.
Gaya permukaan (Surface Force)
Gaya ini diekspresikan oleh masa
yang mempunyai permukaan, dan berpotensi / bekerja pada permukaan tersebut.
Bersarnya gaya permukaan sebanding dengan luas permukaan, yang melingkupi
sekali lagi gaya ini hanya bekerja pada permukaan tersebut.
Dalam
hal ini yang terlihat pada tiga gaya yakni :
Fr = Gaya resultan
Fn = Komoponen normal
Ft = Komponen
tangensial
Tegangan rata-rata
adalah :
=
atau
Viskusitas Fluida
Adanya tahanan friksi (gesekan),
akibat adanya gradien keceoatan dalam fluida. Tahanan gesek akan bekerja
berlawanan arah terhadap gerakan relatif fluida. Kasus gerakan relatif pada batas-batas
antara padat dan fluida berlaku kondisi tak slip (non slip). Pada batas padat
mengekspresikan adanya tahanan gesek yang bekerja.
Adanya perbedaan tekanan fluida
dengan material batas mengakibatkan terjadinya lapisan aliran antara fluida
sendiri dengan material fluida yang menempel pada batas padat tersebut. Analogi
dengan pemahaman ini, sesungguhnya di dalam fluida itu juga terdapat gradasi
lapisan antara yang terdekat dengan batas padat dengan yang semakin menjauh.
Adanya perbedaan lapisan ini bisa difahami karena adanya tahanan gesek pada
masing-masing lapisan oleh material fluida itu sendiri.
Kondisi
tak slip berarti tidak ada kecepatan relatif di antara fluida dan benda padat
pada batas, dan ini juga berlaku untuk semua fluida rill. Sifat friksi dalam
fluida disebut viskositas atau kegiatan viscous.
-
Stasioner,
artinya pada satu titik besaran-besaran yang berlaku tidak berubah harga dengan
waktu.
-
Tak
selip pada kedua batas PQ dan RS
Dalam fluida terdapat distribusi
kecepatan linier dengan kecepatan u=0 pada y=0 dan u=v pada y=h, tegangan geser
U/h atau
=
U/h
Tidak ada komentar:
Posting Komentar