Tugas Kinematika Fluida
Tugas Kinematika Fluida
1. Apa itu aliran steady state? Berikan contohnya dalam fenomena nyata?
Aliran steady state merupakan ketika fluida mengalir dari tempat satu ke tempat lainnya tidak mengalami perubahan-perubahan pada densitasnya, suhu, besaran aliran, tekanan pada setiap perubahan waktunya atau bisa dikatakan sifat dari fluida tersebut tetap konstan setiap perubahan waktunya.
Contohnya adalah aliran air pada pipa atau selang yang mana area pada pipa atau selang tersebut sama.
2. Apa itu Lagrange Method dan Euleriang Method?
Lagrange Method merupakan metode untuk mengukur suatu keadaan dengan melakukan pendekatan partikel atau mengamati suatu fluida berdasarkan bentuk partikel "satu titik" pada fluida ketika fluida tersebut bergerak yang mana setiap fluida tersebut bergerak, tentunya sifat dari fluida tersebut akan berubah setiap detiknya. Dalam kasus ini biasa disebut dengan "Pendekatan Sistem".
Eulerian Method merupakan metode pengukuran dengan melakukan pengamatan pada suatu partikel fluida yang melewati titik tertentu dalam suatu ruang. Pengamatan ini dilakukan dengan menganalisis suatu fluida berdasarkan objek volume yang sudah ditentukan seperti halnya fluida yang mengalir pada pipa maka kita dapat menganalisis fluida tersebut berdasarkan volume pipanya. Hal ini biasa disebut control volume
3. Apa perbedaan antara aliran uniform dan aliran non-uniform? Berikan contohnya dalam fenomena nyata
Aliran Uniform merupakan aliran fluida yang memiliki bentuk yang sama selama fluida tersebut mengalir di sepanjang lintasannya atau sifat dari fluida tersebut tidak berubah selama fluida tersebut mengalir di lintasannya. Biasanya aliran uniform berada pada pipa atau tabung karena fluida dapat mengalir dengan mudah pada lintasan tersebut.
Aliran Non-Uniform adalah sifat fluida yang tidak tetap saat mengalir di sepanjang lintasannya atau pada suatu/setiap titik pada lintasannya mengalami perbedaan arah fluida dikarenakan adanya suatu hambatan pada lintasan tersebut sehingga hal ini menyebabkan kecepatan pada aliran fluida menjadi lebih lambat. Biasanya aliran non-unifrm ini dapat ditemukan seperti di aliran sungai atau pada suatu aliran udara yang melewati permukaan yang tidak teratur.
4. Apa itu aliran laminar dan aliran turbulen? Apa perbedaan keduanya? Aliran laminar merupakan aliran fluida yang bergerak secara teratur di sepanjang lintasannya, hal ini memicu kecepatan aliran fluida tersebut semakin lebih tinggi karena partikel-partikela pada fluida tersebut mengikuti alirannya satu sama lain.
Sedangkan aliran turbulen yaitu aliran fluida yang tidak teratur arah gerak dan juga kecepatannya pada setiap partikel fluida tersebut sehingga terbentuknya pusaran gelombang yang mengakibatkan fluktuasi pada aliran fluida tersebut.
Dari kedua aliran tersebut didapatkan perbedaan utamanya yaitu pada tingkat kecepatan dan kekacauan aliran pada aliran tersebut. Pada aliran laminar, tingkat kecepatan aliran tersebut dapat diprediksi karena terorganisasinya aliran tersebut. Sedangkan aliran turbulen cukup sulit diteliti karena terjadinya perbedaan arah gerak dan kecepatan pada setiap partikel fluida.
5. Apa itu streamline, streakline, dan pathline? Streamlines adalah garis imajiner yang mewakili arah sesaat aliran fluida pada suatu titik waktu tertentu. Mereka bersinggungan dengan vektor kecepatan fluida di setiap titik dalam aliran, dan dapat dianggap sebagai jalur yang akan diikuti partikel fluida jika dilepaskan ke aliran pada titik tersebut. Streamlines dapat divisualisasikan menggunakan pewarna berwarna atau partikel yang disuntikkan ke dalam fluida, dan dapat memberikan gambaran keseluruhan pola aliran pada waktu tertentu.
Streaklines adalah garis yang menelusuri jalur partikel fluida selama periode waktu tertentu. Mereka dibuat dengan terus menyuntikkan sejumlah kecil pewarna atau partikel ke dalam cairan, dan mengamati bagaimana mereka bergerak seiring waktu. Garis bergaris mewakili jalur yang diikuti partikel fluida saat bergerak melalui aliran selama periode waktu tertentu. Streaklines dapat berguna dalam memvisualisasikan bagaimana partikel fluida bergerak dan menyebar dari waktu ke waktu, dan dapat membantu memahami perilaku fluida dalam aliran yang lebih kompleks dan tidak stabil.
Pathlines adalah jalur sebenarnya yang diikuti oleh partikel fluida saat mereka bergerak melalui aliran. Tidak seperti streamlines dan streaklines, yang merupakan konstruksi teoretis atau visualisasi aliran fluida, pathlines mewakili lintasan sebenarnya dari masing-masing partikel fluida. Pathlines dapat dilacak dengan mengikuti pergerakan partikel fluida individu dari waktu ke waktu, dan dapat memberikan pemahaman rinci tentang perilaku fluida dalam aliran yang kompleks dan tidak stabil.
