Jesaya Marcel Gloryus

Biodata Diri

Jesaya Marcel Gloryus

2106727853

Mekanika Fluida-02

Komponen Nilai

1. Value (Adab)

2. Knowledge (Faham: konsep & teori)

3. Ketrampilan (Terampil menerapkan konsep, hands-on, analytical skill)

Kinematika

Kinematika adalah cabang mekanika klasik yang mempelajari gerak benda tanpa mempertimbangkan gaya yang menyebabkan gerak tersebut. Ini berkaitan dengan deskripsi matematis gerak, termasuk posisi, kecepatan, percepatan, dan waktu. Kinematika berurusan dengan konsep dan prinsip dasar yang mengatur gerak benda, dan sering digunakan sebagai landasan untuk studi lebih lanjut dalam fisika dan teknik.

Konsep kunci kinematika meliputi:

Posisi: Ini mengacu pada lokasi suatu objek dalam ruang relatif terhadap titik referensi.

Kecepatan: Ini adalah tingkat di mana posisi objek berubah dari waktu ke waktu. Itu sering diukur dalam meter per detik (m/s) atau kilometer per jam (km/jam).

Akselerasi: Ini adalah tingkat di mana kecepatan objek berubah dari waktu ke waktu. Itu sering diukur dalam meter per detik kuadrat (m/dtk^2) atau kilometer per jam per detik (km/jam/dtk).

Waktu: Ini adalah durasi antara dua peristiwa atau durasi suatu peristiwa.

Kinematika digunakan dalam berbagai bidang, termasuk fisika, teknik, robotika, dan animasi. Ini digunakan untuk mempelajari gerak benda dalam skenario yang berbeda, seperti gerak proyektil, gerak melingkar, dan gerak harmonik. Kinematika juga digunakan untuk merancang dan menganalisis mekanisme seperti roda gigi, hubungan, dan kamera.

Secara keseluruhan, kinematika memberikan pemahaman mendasar tentang gerak yang penting dalam banyak bidang studi dan merupakan komponen kunci dari mekanika klasik.

ChatGPT Kelas 24 Februari 2023

Petanyaan yang saya ajukan ke ChatGPT

Tell me the formula to calculate different pressure of fluids in U pipe that has different height

The pressure difference between two points in a fluid can be calculated using the following formula:

ΔP = ρgh

where ΔP is the pressure difference between the two points, ρ is the density of the fluid, g is the acceleration due to gravity, and h is the height difference between the two points.

In a U-tube manometer, two different fluids of different densities are used to measure the pressure difference between two points. Let's assume that the left arm of the U-tube contains fluid 1 of density ρ1 and height h1, and the right arm contains fluid 2 of density ρ2 and height h2.

The pressure difference between the two points is given by:

ΔP = (P1 - P2) = ρ1gh1 - ρ2gh2

where P1 is the pressure at the left point and P2 is the pressure at the right point.

Since the two arms of the U-tube are open to the atmosphere, the pressure at the top of the fluids in the two arms is the same and can be taken as atmospheric pressure. Therefore, P1 = Patm + ρ1gh1 and P2 = Patm + ρ2gh2, where Patm is the atmospheric pressure.

Substituting these values in the above equation, we get:

ΔP = (P1 - P2) = (ρ1 - ρ2)gh

where h = h1 - h2 is the height difference between the two fluids.

So, the pressure difference between two points in a U-tube manometer with different height fluids can be calculated using the above formula, provided the densities of the fluids and the height difference between them are known.

ChatGPT Kelas 28 Februari 2023

                                                                                                                                      Kelas Tanggal 28 Februari 2023

Sebuah pipa U diberi tekanan yang berbeda pada dua sisi nya dengan 1 jenis fluida pada pipa tersebut. Diketahui terdapat perbedaan ketinggian antara fluida pada pipa kanan dan kiri sebesar 10 cm. Berapakah beda tekanan antara ujung kedua pipa tersebut

Jawaban

Untuk menentukan beda tekanan antara ujung kedua pipa, kita dapat menggunakan persamaan hidrostatis, yaitu:

ΔP = ρgh

di mana:

ΔP adalah beda tekanan antara kedua sisi pipa U (dalam satuan Pa atau N/m²)

ρ adalah massa jenis fluida (dalam satuan kg/m³)

g adalah percepatan gravitasi (sekitar 9,81 m/s²)

h adalah perbedaan ketinggian antara kedua sisi pipa U (dalam satuan meter)

Untuk menghitung ΔP, kita perlu menentukan nilai ρ dan h terlebih dahulu. Karena pipa U diisi dengan satu jenis fluida, maka massa jenisnya akan sama di kedua sisi pipa.

Berikut adalah langkah-langkah untuk menghitung ΔP:

Tentukan massa jenis fluida

Misalkan massa jenis fluida yang digunakan adalah 1000 kg/m³ (pembulatan densitas air).

Tentukan perbedaan ketinggian antara kedua sisi pipa

Diketahui perbedaan ketinggian antara kedua sisi pipa adalah 10 cm atau 0,1 meter.

Hitung ΔP menggunakan persamaan hidrostatis

ΔP = ρgh

ΔP = 1000 kg/m³ × 9,81 m/s² × 0,1 m

ΔP = 981 Pa atau 0,981 kPa

Dengan demikian, beda tekanan antara ujung kedua pipa tersebut adalah sekitar 981 Pa atau 0,981 kPa. Tekanan pada sisi yang lebih tinggi akan lebih besar daripada tekanan pada sisi yang lebih rendah sebesar ΔP ini.

Tugas-01

1. Jelaskan mekanisme kerja manometer analog

Manometer analog adalah perangkat yang mengukur tekanan fluida, seperti air, menggunakan prinsip mekanis. Pengukur terdiri dari beberapa komponen kunci yang bekerja sama untuk menampilkan pembacaan tekanan.

a. Bourdon Tube

  Bourdon tube adalah tabung logam elastis dalam bentuk melengkung/lengkungan. Saat tekanan fluida meningkat, tabung menjadi sedikit lurus karena ujung tabung bergerak. 
  Gerakan ini diterjemahkan ke dalam pengukuran tekanan pada permukaan pengukur (pointer dan dial).

b. Pointer

  Bourdon tube terhubung ke Pointer dan bergerak sepanjang dial yang dikalibrasi untuk menunjukkan pembacaan tekanan. Dial ditandai dengan range nilai tekanan, 
  biasanya dalam PSI (pounds per square inch) atau kPa (kilopascal), dan pointer dirancang untuk bergerak sebagai respons terhadap deformasi tabung Bourdon.

c. Connection

  Pengukur/gauge terhubung ke sistem fluida dengan Threaded Connection (sambungan berulir) atau alat kelengkapan lain yang sesuai. Saat fluida mengalir melalui 
  Connection, ia memberikan tekanan pada tabung Bourdon, yang menyebabkan penunjuk bergerak.

d. Casing

  Gauge (pengukur) ditutup dengan Casing yang melindunginya dari kerusakan. Casing biasanya terbuat dari logam atau plastik dan memiliki bagian transparan untuk 
  menampilkan tombol dan penunjuk.

Untuk membaca tekanan dari alat pengukur tekanan air analog, Anda cukup melihat posisi pointer pada dial. Tekanan ditunjukkan oleh nilai pada dial tempat Pointer menunjuk. Keakuratan pengukuran tergantung pada kualitas tabung Bourdon dan ketepatan proses kalibrasi.

Manometer analog memiliki prinsip kerja, yaitu mengukur beda tekanan antara dua fluida yang dimasukkan ke dalam tabung pipa U. Manometer analog dihubungkan ke salah satu ujung pipa U yang berisi fluida yang ingin diukur tekanannya.

2. Jelaskan mekanisme kerja manometer tipe U (fluida air)

Terdapat pipa U dimana salah satu ujungnya terbuka ke udara bebas dan satunya terhubung ke selang blower. Selang yang menghubungkan blower ke salah satu ujung pipa juga terdapat ujung yang terbuka ke udara bebas agar tidak semua udara dari blower mendorong fluida pipa U yang dapat mengakibatkan semua fluida cair pipa U terdorong keluar. Sebagian udara dari blower mendorong fluida cair pada pipa U sehingga terjadi perbedaan ketinggian antara dua ujung pipa. Perbedaan ketinggian tersebut diukur sehingga dapat diketahui perbedaaan tekanan antara dua pipa dan tekanan yang dihasilkan blower.

3. Tuliskan hasil pengukuran P1, P2, dan P2 (ketika menggunakan manometer tipe U)

Salah satu katup terbuka

P1: 10 mbar

P2 (analog): 1,5 mbar

P2 (tipe U): 9 mmH2O

Kedua katup terbuka

P1: 8,5 mbar

P2 (analog): 1,2 mbar

P2 (tipe U): 12 mmH2O

4. Faktor apa yang mempengaruhi tinggi rendahnya tekanan

Ada beberapa faktor yang dapat memengaruhi tekanan fluida, yaitu:

Kedalaman: Tekanan fluida meningkat dengan kedalaman karena berat fluida di atasnya, disebut sebagai tekanan hidrostatik.

Density/Massa Jenis: Massa jenis fluida juga dapat mempengaruhi tekanan. Fluida yang lebih padat akan memberikan lebih banyak tekanan pada kedalaman tertentu dibandingkan dengan fluida yang kurang padat.

Temperatur: Suhu dapat mempengaruhi tekanan gas, seperti udara. Ketika suhu gas meningkat, tekanan yang diberikannya juga meningkat.

Laju aliran: Kecepatan fluida dapat memengaruhi tekanan, terutama dalam situasi di mana fluida mengalir melalui saluran sempit atau terbatas. Ini dikenal sebagai prinsip Bernoulli. Semakin tinggi laju aliran maka tekanan fluida semakin kecil.

Gravitasi: Gravitasi dapat memengaruhi tekanan, terutama dalam situasi di mana fluida diangkat atau dipompa ke ketinggian yang lebih tinggi. Dalam fluida yang bergerak, gravitasi dapat menyebabkan perubahan tekanan akibat perubahan ketinggian atau kecepatan. Sebagai contoh, dalam fluida yang mengalir melalui pipa, tekanan pada suatu titik tertentu akan berkurang ketika fluida bertambah cepat dan/atau elevasi berkurang. Ini dikenal sebagai prinsip Bernoulli.

Bentuk container: Bentuk wadah dapat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap tekanan fluida, khususnya dalam situasi di mana fluida tidak diam. Dalam fluida diam, tekanan pada setiap titik dalam fluida ditentukan oleh kedalaman fluida dan densitas fluida. Namun, bentuk wadah dapat memengaruhi cara fluida mendistribusikan berat dan tekanannya.

Misalnya, dalam wadah dengan bagian bawah yang sempit dan bagian atas yang lebar, tekanan di bagian bawah akan lebih tinggi daripada di bagian atas. Ini karena berat fluida didistribusikan ke area yang lebih besar di bagian atas wadah, dan terkonsentrasi di area yang lebih kecil di bagian bawah. Sebaliknya, dalam wadah dengan bagian bawah yang lebar dan bagian atas yang sempit, tekanan di bagian bawah akan lebih rendah daripada di bagian atas.

5. Tuliskan satuan yang ada pada manometer tersebut dan konversi ke dalam satuan SI

satuan pada manometer adalah mbar (milibar)

satuan SI untuk tekanan adalah Pascal [Pa]

1 mbar = 100 Pa

6. Buatlah skala tekanan pada manometer tersebut

P1 sebelum katup dibuka : P1 sesudah katup dibuka = 10 : 8.5 = 20 : 17

P2 manometer analog sebelum katup dibuka : P2 manometer analog sesudah katup dibuka = 1.5 : 1.2 = 5 : 4

P2 manometer tipe U sebelum katup dibuka : P2 manometer tipe U sesudah katup dibuka = 12 : 9 = 4 : 3

Resume & ChatGPT Kelas 3 Maret 2023

Apakah fluida bergerak dengan kecepatan konstan termasuk fluida statis?

Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut. Bisa juga dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam. Tidak menimbulkan yang namanya gaya geser. Contohnya seperti air pada gelas yang tidak diberikan gaya akan diam atau air sungai yang mengalir dengan kecepatan konstan.

Tell me about hidrostatic pressure on a flat surface and bouyant force

Hydrostatic pressure on a flat surface and buoyant force are two important concepts in fluid mechanics that relate to the behavior of fluids.

Hydrostatic pressure on a flat surface refers to the pressure exerted by a fluid on a flat surface due to the weight of the fluid above it. This pressure is known as hydrostatic pressure or fluid pressure, and it is dependent on the depth of the fluid and the density of the fluid.

The hydrostatic pressure on a flat surface is given by the formula:

P = ρgh

Where P is the pressure, ρ is the density of the fluid, g is the acceleration due to gravity, and h is the depth of the fluid.

The buoyant force, on the other hand, is the upward force exerted by a fluid on an object immersed in it, which is equal to the weight of the displaced fluid. This force is known as Archimedes' principle, and it applies to all objects submerged in a fluid, whether they are partially or fully submerged.

The buoyant force can be calculated using the formula:

Fb = ρVg

Where Fb is the buoyant force, ρ is the density of the fluid, V is the volume of the displaced fluid, and g is the acceleration due to gravity.

In summary, hydrostatic pressure on a flat surface is the pressure exerted by a fluid on a flat surface due to the weight of the fluid above it, while the buoyant force is the upward force exerted by a fluid on an object immersed in it, which is equal to the weight of the displaced fluid.

Tugas Praktek Pengukuran Tekanan

Tugas:

1. Prinsip kerja alat pengukur tekanan (manometer analog, manometer U, pressure tranducer)

Prinsip kerja manometer analog sudah saya tuliskan pada Tugas-01 No. 1

Berikut gambar manometer analog

Prinsip kerja manometer U

Manometer tabung-U adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, biasanya dalam sistem fluida seperti saluran pipa atau tangki. Manometer terdiri dari tabung berbentuk U yang diisi dengan cairan, seperti air atau merkuri, dan dua lengan vertikal yang terbuka ke atmosfer.

Untuk menggunakan manometer tabung-U, salah satu ujung tabung dihubungkan ke sistem yang diukur, dan ujung lainnya dibiarkan terbuka ke atmosfer. Saat tekanan dalam sistem meningkat atau menurun, hal itu menyebabkan cairan dalam tabung-U bergerak ke atas atau ke bawah di satu lengan dan dengan demikian bergerak ke bawah atau ke atas di lengan lainnya.

Perbedaan ketinggian dua kolom cairan dalam tabung U menunjukkan perbedaan tekanan antara sistem yang diukur dan atmosfer. Perbedaan ketinggian dapat diukur dengan menggunakan penggaris atau skala yang diletakkan di sebelah tabung-U. Perbedaan tekanan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

P = ρgh

di mana P adalah perbedaan tekanan, ρ adalah densitas cairan, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah perbedaan ketinggian antara dua kolom cairan.

Manometer tabung-U adalah perangkat sederhana dan murah yang dapat digunakan untuk mengukur berbagai tekanan. Namun, mereka memiliki keterbatasan dalam hal akurasi dan jenis cairan yang dapat digunakan, serta rentan terhadap kesalahan yang disebabkan oleh perubahan suhu dan faktor lainnya.

Prinsip kerja Pressure Transducer

Pressure Transducer adalah perangkat yang mengubah pengukuran tekanan fisik menjadi sinyal listrik yang dapat diukur atau direkam oleh peralatan elektronik. Transduser terdiri dari elemen penginderaan, yang biasanya berupa diafragma logam tipis, dan sirkuit yang mengubah defleksi diafragma menjadi sinyal listrik.

Ketika tekanan diterapkan ke elemen penginderaan, terjadi defleksi, menyebabkan perubahan resistansi atau kapasitansi elemen. Perubahan ini dideteksi oleh sirkuit transduser, yang menghasilkan sinyal listrik yang sesuai dengan tekanan yang diukur.

Ada beberapa jenis transduser tekanan, masing-masing dengan elemen penginderaan dan desain sirkuitnya sendiri. Jenis yang paling umum meliputi:

Transduser pengukur regangan: Ini menggunakan diafragma logam dengan pengukur regangan yang terpasang padanya. Saat diafragma membelok di bawah tekanan, pengukur regangan mengubah resistansinya, yang diukur oleh sirkuit transduser.

Transduser kapasitif: Ini menggunakan diafragma logam dengan dua pelat logam yang terpasang padanya. Saat diafragma membelok, jarak antara pelat berubah, menyebabkan perubahan kapasitansi, yang diukur dengan sirkuit transduser.

Transduser piezoelektrik: Ini menggunakan bahan kristal atau keramik yang menghasilkan muatan listrik saat mengalami tekanan. Muatan dideteksi oleh sirkuit transduser dan diubah menjadi sinyal listrik.

Transduser tekanan banyak digunakan di banyak industri, termasuk otomotif, dirgantara, dan manufaktur. Mereka sangat akurat dan andal, dan dapat dirancang untuk mengukur berbagai tekanan dan suhu.

2. Studi kasus manometer U dengan tekanan 300 Pa maka akan menyebabkan peningkatan tekanan h ...untuk masing2 fluida air, raksa, minyak.

Manometer U -> maka gunakan persamaan tekanan hidrostatis untuk menghitung beda ketinggian

Persamaan tekanan hidrostatis :

   P = ρgh

Keterangan:

P adalah beda tekanan [Pa] -> P= 300 Pa

ρ adalah massa jenis fluida [kg/m^3]

g adalah percepatan gravitasi [m/s^2] -> g= 9,8 m/s^2

h adalah perbedaan ketinggian fluida pada kedua ujung tabung manometer [m], maka ketinggian fluida dapat dihitung sebagai berikut:

   h = P / (ρ * g)

Fluida Air (ρ= 1000 kg/m^3)

h = 300/(1000*9,8) = 0,0306 m = 3,06 cm

Fluida Raksa (ρ= 13.600 kg/m^3)

h = 300/(13600*9,8) = 0,0022 m = 0,2 cm

Fluida Minyak (ρ= 800 kg/m^3)

h = 300/(800*9,8) = 0,0382 m = 3,82 cm

3. Chat GPT seputar eksperimen hari ini.

What fluid can be measured by U manometer?

Manometer tabung-U dapat digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua cairan, biasanya gas dan cairan. Manometer bekerja dengan membandingkan ketinggian dua kolom cairan dalam tabung berbentuk U. Cairan yang digunakan dalam manometer akan tergantung pada aplikasi dan kisaran tekanan yang diukur. Cairan umum yang digunakan dalam manometer tabung-U termasuk merkuri, air, dan minyak. Untuk aplikasi tekanan rendah, air atau minyak dapat digunakan, sedangkan untuk aplikasi tekanan tinggi, merkuri sering digunakan karena densitasnya yang tinggi.

Tell me the advantages and disadvantages of U manometer, Gauge pressure, and pressure transducer

U manometer:

Advantages:

Simple and inexpensive to construct.

Provides direct and accurate measurements of pressure differences.

Can be used to measure both high and low pressures.

Can be used to measure a wide range of fluids.

Disadvantages:

Requires manual reading and interpretation of the fluid levels in the manometer, which can introduce errors.

May be affected by changes in temperature or atmospheric pressure, which can impact the accuracy of the measurement.

May require frequent maintenance to ensure accuracy.

Gauge Pressure:

Advantages:

Provides a simple and easy-to-read measurement of pressure.

Can be used for a wide range of applications.

Generally inexpensive and widely available.

Disadvantages:

Provides only relative pressure measurements, which are not useful for determining absolute pressure.

May be affected by changes in temperature or atmospheric pressure, which can impact the accuracy of the measurement.

Can be subject to errors due to mechanical issues, such as clogging or calibration issues.

Pressure Transducer:

Advantages:

Provides direct, accurate, and continuous measurements of pressure.

Can be used for a wide range of applications and pressure ranges.

Can provide data logging and digital output, making it easy to integrate with data collection and analysis systems.

Disadvantages:

Can be relatively expensive compared to other pressure measurement methods.

May require calibration and periodic maintenance to ensure accuracy.

Can be sensitive to changes in temperature or atmospheric pressure, which may require additional compensation or correction factors to be applied.

List the types of pressure gauges

There are several types of pressure gauges available, including:

Bourdon Tube Gauge: This is the most common type of pressure gauge and works by using a curved tube that deflects as pressure is applied. The tube is connected to a pointer that moves along a calibrated scale to indicate the pressure.

Diaphragm Gauge: This gauge uses a thin, flexible diaphragm that deforms as pressure is applied. The diaphragm movement is transferred to a mechanical linkage that moves a pointer on a calibrated scale to indicate the pressure.

Bellows Gauge: This gauge uses a metallic bellows that expands and contracts as pressure is applied. The movement of the bellows is transferred to a mechanical linkage that moves a pointer on a calibrated scale to indicate the pressure.

Capsule Gauge: This gauge uses two diaphragms that are welded together to form a capsule. As pressure is applied, the capsule deforms and moves a pointer on a calibrated scale to indicate the pressure.

Manometer Gauge: This gauge uses a U-shaped tube filled with a liquid to measure pressure. The height difference between the two sides of the U-tube indicates the pressure.

Digital Gauge: This gauge uses electronic sensors to measure pressure and displays the reading on a digital screen. These gauges can also provide data logging and other advanced features.

Tugas -Fluid Statics- Tekanan Pada Permukaan Datar dan Gaya Apung

1. A homogeneous, 4-ft-wide, 8-ft-long rectangular gate weighing 800 lb is held in place by a horizontal flexible cable as shown in Fig. P2.87. Water acts against the gate, which is hinged at point A. Friction in the hinge is negligible. Determine the tension in the cable.

Jawaban

2. A rectangular gate 6 ft tall and 5 ft wide in the side of an open tank is held in place by the force F as indicated in Fig. P.2.88. The weight of the gate is negligible, and the hinge at O is frictionless. (a) Determine the water depth, h, if the resultant hydrostatic force of the water acts 2.5 ft above the bottom of the gate, i.e., it is collinear with the applied force F. (b) For the depth of part (a), determine the magnitude of the resultant hydrostatic force. (c) Determine the force that the hinge puts on the gate under the above conditions.

3. Sebuah pelampung (buoy) berbentuk bola dengan diameter 2,5 m dijangkarkan pada dasar laut dengan seutas kabel. Ketika air laut pasang (berat jenis air laut = γ = 10,1 kN/m3), pelampung akan terendam setinggi 11 m sehingga kabel mengalami gaya tarik sebesar 15 kN. Gambarkan FBD dan hitunglah berat dari pelampung.

Kelas 10 Maret 2023

Berikut gambar fenomena aliran pada saluran air pemancingan

Saya dapat menarik kesimpulan dari fenomena ini, yaitu

- Alirannya pada umumnya mengalir dengan tenang dan kecepatan yang cukup seragam (steady) dan ruang lintasan yg seragam (uniform)

- Batu dasar selokan yang mengganggu aliran air menyebabkan adanya swirling air, juga menyebabkan laju alirannya menjadi tidak seragam dan tidak konstan

Tugas 1 Kinematika Fluida

1. Apa itu aliran steady state? Berikan contohnya dalam fenomena nyata?

Steady-state flow didefinisikan sebagai kondisi aliran di mana tekanan pada setiap titik di reservoir tetap konstan dari waktu ke waktu. Proses aliran tunak membutuhkan kondisi di semua titik dalam peralatan tetap konstan seiring perubahan waktu. Ketika sifat fluida, seperti density, tekanan, suhu, dan besaran alirannya pada titik tiap kedudukannya tidak berubah terhadap waktu.

Contoh: Aliran air dalam pipa: Ketika air mengalir melalui pipa, ia mencapai keadaan tunak ketika laju aliran yang memasuki pipa sama dengan laju aliran yang meninggalkan pipa. Selama tekanan air dan diameter pipa tetap konstan, laju aliran akan tetap stabil.

Aliran darah dalam sistem peredaran darah: Sistem peredaran darah manusia dirancang untuk mempertahankan aliran darah yang stabil ke seluruh tubuh. Jantung memompa darah dengan kecepatan konstan, dan pembuluh darah mengatur aliran darah ke berbagai bagian tubuh untuk mempertahankan tekanan dan laju aliran yang konsisten.

Aliran udara dalam sistem ventilasi: Sistem ventilasi dirancang untuk mempertahankan aliran udara yang stabil melalui gedung atau ruang tertutup lainnya. Ini membantu mengatur suhu dan kelembapan ruangan, dan menghilangkan polutan dan kontaminan lain dari udara.

2. Apa itu Lagrange Method dan Eulerian Method?

Langrange Method

Sifat individu partikel fluida didefinisikan sebagai fungsi waktu seiring mereka bergerak melalui cairan; gerak cairan secara keseluruhan ditemukan dengan memecahkan persamaan gerakan untuk semua partikel fluida. Pelacakan posisi, kecepatan, akselerasi (dan properti lainnya) dari waktu ke waktu dari masing-masing individu partikel fluida.

Eulerian Method

properti didefinisikan di titik tetap dalam ruang saat fluida mengalir melewati poin ini; ini adalah deskripsi yang paling umum dan menghasilkan representasi lapangan dari aliran fluida. Volume terbatas yang disebut domain aliran atau volume kontrol didefinisikan, dimana cairan mengalir masuk dan keluar.

3. Apa perbedaan antara aliran uniform dan aliran non-uniform? Berikan contohnya dalam fenomena nyata

Uniform Flow

Properties fluida seragam pada sebuah ruang. Kecepatan tidak berubah oleh lokasi (ruang). Gradien kecepatan sepanjang aliran jalan adalah nol

Aliran seragam adalah jenis aliran fluida di mana kecepatan fluida konstan di setiap titik di medan aliran. Dengan kata lain, semua partikel fluida bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama.

Aliran seragam sering diasumsikan dalam perhitungan dan analisis mekanika fluida, karena merupakan model sederhana yang dapat membantu menyederhanakan sistem fluida yang kompleks. Misalnya, aliran seragam sering diasumsikan dalam desain saluran terbuka, seperti sungai atau kanal, di mana kecepatan aliran diasumsikan konstan di seluruh penampang saluran.

Non-uniform Flow

Kecepatan berubah berdasarkan lokasi (ruang). Properties berubah sepanjang lintasan

Aliran tidak seragam adalah jenis aliran fluida di mana kecepatan fluida bervariasi pada titik yang berbeda di bidang aliran. Dengan kata lain, partikel fluida bergerak dengan kecepatan dan arah yang berbeda pada lokasi yang berbeda di medan aliran.

Aliran tidak seragam dapat disebabkan oleh berbagai faktor, seperti perubahan luas penampang saluran aliran, adanya hambatan atau batas, atau variasi sifat fluida, seperti viskositas atau massa jenis. Aliran tidak seragam juga dapat disebabkan oleh faktor eksternal, seperti perubahan laju input atau output fluida, atau perubahan lingkungan eksternal, seperti perubahan temperatur atau tekanan.

4. Apa itu aliran laminar dan aliran turbulen? Apa perbedaan keduanya?

Laminar Flow

Aliran laminar adalah jenis aliran fluida yang terjadi ketika fluida bergerak dalam lapisan atau aliran yang halus dan teratur, dengan sedikit atau tanpa pencampuran antara lapisan yang berdekatan. Dalam aliran laminar, partikel fluida bergerak dalam garis lurus atau jalur paralel, dan alirannya ditandai dengan kecepatan rendah dan tingkat organisasi yang tinggi.

Aliran laminar biasanya diamati pada cairan dengan viskositas rendah, seperti udara atau air, yang mengalir melalui saluran atau tabung sempit, dan sering dikontraskan dengan aliran turbulen, yang lebih kacau dan acak. Aliran laminar juga dicirikan oleh bilangan Reynolds yang rendah, yang merupakan parameter tanpa dimensi yang menggambarkan rasio gaya inersia terhadap gaya viskos dalam fluida.

Turbulent FLow

Aliran turbulen adalah jenis aliran fluida yang ditandai dengan gerakan partikel fluida yang kacau dan tidak teratur. Dalam aliran turbulen, partikel fluida bergerak dalam arah yang acak dan tidak dapat diprediksi, dan terjadi pencampuran yang signifikan antara lapisan fluida yang berdekatan.

Aliran turbulen sering diamati pada cairan dengan viskositas tinggi, seperti minyak atau tetes tebu, atau pada aliran dengan kecepatan tinggi, seperti yang ditemukan di sungai, lautan, atau di atmosfer. Aliran turbulen juga ditandai dengan bilangan Reynolds yang tinggi, yang merupakan parameter tak berdimensi yang menggambarkan rasio gaya inersia terhadap gaya viskos dalam fluida.

5. Apa itu streamline, streakline, dan pathline?

Streamline

kurva yang di mana-mana bersinggungan dengan vektor kecepatan lokal sesaat. Streamline adalah garis yang mewakili jalur yang diambil oleh partikel fluida kecil saat bergerak melalui medan aliran fluida. Dengan kata lain, streamline adalah kurva yang bersinggungan dengan vektor kecepatan fluida di setiap titik sepanjang kurva.

Streamlines dapat digunakan untuk memvisualisasikan aliran fluida dan untuk memahami bagaimana partikel fluida bergerak dalam medan aliran. Dengan memplot sejumlah besar garis arus dalam bidang aliran, seseorang dapat memahami keseluruhan struktur dan perilaku aliran.

Streakline

Lokus partikel fluida yang telah melewati secara berurutan titik tertentu dalam aliran. dapat divisualisasikan di laboratorium dengan terus menyuntikkan tracer melewati titik tetap ke aliran dan mengambil foto seketika.

Streakline adalah kurva yang menghubungkan posisi partikel fluida yang telah melewati titik tetap di medan aliran pada waktu yang berbeda.

Streaklines berguna untuk memvisualisasikan keseluruhan gerakan fluida dalam medan aliran dari waktu ke waktu, dan dapat membantu mengungkap struktur yang mendasari aliran.

Pathline

Jalur sebenarnya yang ditempuh oleh partikel fluida individu selama beberapa periode waktu (konsep Lagrangian), dapat divisualisasikan di laboratorium dengan “menandai” sebuah partikel cairan dan mengambil foto paparan waktu lintasannya (atau ambil videonya).

Tugas 2 Kinematika Fluida

Aplikasi Statika Fluida dari Video Praktikum

Alat tersebut bekerja berdasarkan prinsip alat elektrolisis

Sel elektrolisis menggunakan energi listrik untuk memisahkan air menjadi unsur dasarnya, yaitu hidrogen dan oksigen.

Sel elektrolisis terdiri dari tiga bagian utama: anoda, katoda, dan elektrolit. Anoda adalah elektroda positif sedangkan elektroda katoda adalah negatif.

Aplikasi Statika Fluida pada Fenomena atau praktikum tersebut adalah

- Density (constant), pada praktikum tersebut hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dalam bentuk gas. Gas yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada fluida akan naik, mengalir, dan tersalurkan ke bagian lainnya untuk diproses

Perhitungan Praktikum Air Flow

dmcv merupakan gaya tarik/thrust yang didapat dari perhitungan dengan menggunakan data hasil pengukuran beberapa kali

error 5,43% merupakan error yang didapat bila dibandingkan dengan nilai hasil pengukuran menggunakan alat

t = 0,6 s merupakan t asumsi untuk mengetahui berapa perubahan massa yang terjadi saat 0,6 detik

Analisis:

Pada perhitungan tersebut terdapat error 5,43%. Hal tersebut bisa disebabkan oleh salah pembulatan angka, kesalahan pengambilan waktu (t), atau bisa juga kesalahan pembacaan alat ukur/pengambilan data