Aliran fluida kental dalam pipa tak elastis


Pada fluida tak bergerak tidak ada gaya gesek yang dihasilkan. Jika fluida bergerak, maka gaya gesek akan timbul baik gaya gesek antar partikel fluida atau partikel fluida dengan benda lain. Gaya gesek yang dihasilkan fluida tersebut berasal dari viskositas dari fluida itu sendiri. Untuk menjelaskan bagaimana gaya gesek yang diakibatkan oleh viskositas fluida ini kita dapat menggunakan dasar teori tegangan geser dan regangan geser seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1

shear                                                                                  Gambar 1

Gaya pada tegangan geser memiliki arah yang tegak lurus terhadap arah luas permukaan. Pada regangan geser, perubahan bentuk akan semakin besar jika pergeseran semakin besar. Tegangan geser didefinisikan sebagai berikut

1. shear stress

Persamaan 1

Continue reading “Aliran fluida kental dalam pipa tak elastis”

Gaya Stokes


Jika ada suatu benda bergerak dalam fluida benda tersebut akan mendapat suatu gaya yang disebut dengan gaya Stokes.  Besarnya gaya ini bergantung kecepatan dari benda yang bergerak tersebut, sehingga semakin besar kecepatan suatu benda maka gaya Stokes akan semakin besar pula. Arah gaya ini berlawanan dengan arah gerak benda. Misalkan ada suatu benda yang dipercepat dalam suatu fluida sehingga kecepatannya terus bertambah. Karena pertambahan kecepatan ini gaya Stokes yang dialami benda tersebut akan semakin besar. Mengingat arah  gaya Stokes berlawanan dengan arah gerak benda dan bergantung kecepatan maka suatu saat gaya Stokes ini akan sama besar dengan gaya yang mempercepat benda tersebut sehingga resultan gaya yang bekerja pada benda menjadi nol. Pada saat ini kecepatan benda akan tetap. Kecepatan ini disebut dengan kecepatan terminal.

Contoh kasus bagi gaya fungsi kecepatan ini adalah gerak bola dalam fluida. Misalkan kita menjatuhkan bola besi pejal pada sebuah cairan. Ada tiga buah gaya yang bekerja pada bola tersebut yaitu gaya berat, gaya Archimedes, dan gaya Stokes.

1. bejana stokes

2. gaya yang bekerja

Gaya total yang bekerja pada bola dapat adalah Continue reading “Gaya Stokes”