Tugas Kinematika Fluida Muhammad Rifki Fadhilah
1. Apa itu aliran steady state? Berikan contohnya dalam fenomena nyata?
= Aliran steady state adalah kondisi di mana suatu sistem telah mencapai keseimbangan dan keadaannya tidak berubah seiring waktu. Dalam aliran steady state,
keluaran atau output dari suatu sistem selalu konstan meskipun inputnya bervariasi.
Contohnya dalam fenomena nyata adalah aliran listrik dalam rangkaian listrik. Ketika arus listrik mengalir melalui rangkaian listrik yang stabil, maka arus
yang mengalir dalam rangkaian tersebut akan tetap konstan meskipun tegangan atau sumber daya listrik yang memasok ke rangkaian berubah. Ini berarti bahwa
aliran listrik dalam rangkaian tersebut telah mencapai kondisi steady state.
Contoh lain adalah aliran fluida dalam pipa. Jika tekanan dan debit fluida dalam pipa tetap konstan, maka aliran fluida dalam pipa tersebut akan mencapai
kondisi steady state. Dalam kondisi steady state, kecepatan aliran fluida dan tekanannya tidak akan berubah seiring waktu.
2. Apa itu Lagrange Method dan Euleriang Method?
= Dalam mekanika fluida, Lagrange Method dan Eulerian Method adalah dua teknik penting yang digunakan untuk memodelkan dan menganalisis pergerakan fluida.
Metode Lagrange dalam mekanika fluida mengikuti pergerakan setiap partikel fluida dalam sistem. Dalam metode ini, jalur atau trayektori dari setiap partikel
dihitung dan dianalisis untuk memahami pergerakan fluida. Metode Lagrange digunakan ketika kita ingin memperhatikan perilaku individual dari partikel-partikel
dalam fluida, seperti dalam kasus analisis pelepasan polutan di lingkungan atau dalam studi tentang pergerakan partikel di dalam aliran darah.
Sementara itu, metode Eulerian dalam mekanika fluida mengukur dan memodelkan variabel seperti kecepatan, tekanan, dan kepadatan fluida pada setiap titik dalam
ruang pada suatu waktu tertentu. Dalam metode ini, fluida dianggap sebagai aliran yang kontinu, sehingga pergerakan fluida diukur pada suatu titik tetap di
dalam ruang. Metode Eulerian digunakan ketika kita ingin memahami perilaku keseluruhan aliran fluida, seperti dalam kasus analisis kecepatan dan tekanan dalam
pipa atau dalam studi tentang pergerakan fluida di dalam mesin jet.
3. Apa perbedaan antara aliran uniform dan aliran non-uniform? Berikan contohnya dalam fenomena nyata!
= Perbedaan utama antara aliran uniform dan aliran non-uniform terletak pada kecepatan partikel fluida dalam aliran. Aliran uniform memiliki kecepatan
yang sama pada setiap titik, sementara aliran non-uniform memiliki kecepatan yang berbeda pada setiap titik. Dalam aliran non-uniform, ada variasi kecepata
pada setiap titik di dalam ruang atau di sepanjang permukaan. Hal ini membuat aliran non-uniform lebih kompleks dan sulit untuk diprediksi dibandingkan dengan
aliran uniform.
Contoh fenomena nyata dari aliran uniform adalah aliran sungai di daerah yang tenang, seperti pada sungai yang mengalir di dataran rendah.
Contoh fenomena nyata dari aliran non-uniform adalah aliran udara yang mengalir di sekitar sayap pesawat terbang atau aliran air melalui saluran yang
mempunyai variasi kecepatan pada setiap titiknya.
4. Apa itu aliran laminar dan aliran turbulen? Apa perbedaan keduanya?
= Aliran laminar adalah aliran fluida yang terjadi ketika partikel fluida bergerak sejajar dan berurutan dalam lapisan atau lapisan-lapisan yang teratur.
Aliran turbulen adalah aliran fluida yang terjadi ketika partikel fluida bergerak secara acak dan tidak teratur.
Perbedaan utama antara aliran laminar dan aliran turbulen terletak pada pola aliran partikel fluida. Dalam aliran laminar, partikel fluida mengalir
dengan pola arus yang teratur dan berulang-ulang, sedangkan dalam aliran turbulen, partikel fluida bergerak secara acak dan menghasilkan pola arus yang
kompleks dan tidak terduga. Aliran turbulen juga cenderung lebih energik dan dapat menghasilkan gaya yang lebih besar pada benda yang terkena aliran,
sehingga seringkali menjadi masalah dalam desain dan teknologi.
Contoh fenomena nyata dari aliran laminar adalah aliran minyak di dalam pipa yang kecil atau aliran darah di pembuluh darah yang halus.
Contoh fenomena nyata dari aliran turbulen adalah aliran udara di sekitar sayap pesawat terbang atau aliran air melalui aliran sungai yang bergelombang.
5. Apa itu streamline, streakline, dan pathline?
= Streamline, streakline, dan pathline adalah tiga konsep penting dalam mekanika fluida yang digunakan untuk memvisualisasikan gerakan partikel fluida
dalam aliran fluida.
1. Streamline adalah garis imajiner yang menunjukkan arah gerakan partikel fluida pada suatu waktu tertentu. Setiap titik pada streamline menunjukkan
arah gerakan partikel fluida pada saat itu. Streamline dapat digunakan untuk memvisualisasikan pola aliran dan mengidentifikasi daerah dengan kecepatan
yang berbeda dalam aliran fluida.
2. Streakline adalah garis imajiner yang menunjukkan jalur yang dilalui oleh sekelompok partikel fluida yang bergerak pada waktu tertentu. Streakline
menggambarkan gerakan partikel fluida dalam interval waktu tertentu. Setiap titik pada streakline menunjukkan posisi partikel fluida pada waktu tertentu.
3. Pathline adalah garis imajiner yang menunjukkan jalur yang dilalui oleh satu partikel fluida tertentu dalam aliran fluida selama jangka waktu tertentu.
Pathline menggambarkan sejarah gerakan partikel fluida, termasuk posisi, kecepatan, dan arah gerakan selama waktu tertentu. Pathline dapat digunakan untuk
memahami pola aliran fluida dan mengidentifikasi daerah di mana partikel fluida tertentu bergerak.
