Berikut yang bukan contoh dari fluida dinamis atau penerapannya adalah

Halo, Pahamifren! Pernahkah kamu disuruh sama ibumu buat nyiram bunga di halaman rumah? Kamu nyiram bunga menggunakan air yang mengalir lewat selang, kemudian karena jangkauan airnya pendek kamu menekan ujung selang biar airnya lebih cepat dan jangkauannya semakin jauh. Nah, peristiwa itu merupakan salah satu dari penerapan fluida dinamis, loh.

Berbeda dengan fluida statis, sesuai namanya, fluida dinamis membahas tentang fenomena fluida yang bergerak atau mengalir. Salah satu contohnya adalah peristiwa ketika kamu menekan ujung selang tadi.

Sifat-sifat Fluida Ideal

Untuk mempelajari fenomena fluida dinamis ini, para ilmuwan sepakat untuk membuat asumsi tentang fluida ideal. Sifat-sifat fluida ideal itu di antaranya:

• Merupakan aliran tunak (kecepatan aliran di suatu titik adalah konstan terhadap waktu).
• Merupakan aliran yang tidak termampatkan, artinya fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volume atau massa jenis ketika ditekan.
• Merupakan aliran yang tidak kental.
• Aliran memiliki garis arus dan tidak bergolak, artinya tiap partikel fluida akan melewati titik lintasan yang sama dengan arah yang sama.

Meskipun tidak ada fluida yang benar-benar ideal, tetapi fluida yang paling mendekati dengan sifat-sifat fluida ideal tadi adalah air. Sehingga penelitian-penelitian tentang fluida menggunakan air.

Terdapat beberapa 2 hukum yang berlaku di dalam fluida dinamis, yaitu Hukum Kontinuitas dan Hukum Bernoulli.

1. Hukum Kontinuitas

Kalau kita kembali lagi ke peristiwa menyiram bunga tadi, air yang mengalir dari selang yang ujungnya ditekan lebih cepat, mengapa bisa demikian? Hal itu disebabkan oleh fenomena Hukum Kontinuitas pada fluida yang mengalir.

Hukum Kontinuitas menyatakan bahwa debit air yang mengalir di setiap titik sepanjang aliran selang adalah sama atau konstan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

Debit atau

Volume dapat dicari dengan mengalikan luas penampang pada selang dengan panjang selang atau

Panjang selang yang dilalui oleh air bisa didapat dari kecepatan air dikali dengan waktu, atau dengan kata lain kecepatan adalah panjang selang dibagi waktu,

Maka Hukum Kontinuitas dapat dituliskan juga menjadi

2. Hukum Bernoulli

Menurut Bernoulli, jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume dan energi potensial per satuan volume akan memiliki nilai yang sama sepanjang selang tersebut. Secara matematis hukum Bernoulli itu dapat dituliskan sebagai berikut:

Jika ada fluida yang mengalir di dalam selang yang memiliki ketinggian yang berbeda seperti pada gambar, maka persamaan Hukum Bernoulli dapat ditulis menjadi

Prinsip Hukum Bernoulli ini banyak kita temukan di kehidupan sehari-hari, seperti pada tangki yang bocor, semprotan parfum, bahkan pada pesawat. Kamu bisa lihat lebih lanjut di artikel Aplikasi Hukum Bernoulli di kehidupan sehari-hari.

Kamu juga bisa belajar tentang fluida dinamis dengan mendownload dan berlangganan aplikasi Pahamify supaya lebih paham lagi. Jangan sampai ketinggalan juga promo 80% untuk paket berlangganan aplikasi Pahamify. Jadi, yuk, download aplikasinya sekarang juga!

Penulis: Fakhrizal

Contoh fluida dinamis sangat berguna di dalam kehidupan sehari-hari. Fluida dinamis sendiri memiliki arti sebagai fluida yang dapat bergerak.

Fluida dinamis akan bergerak dengan kecepatan tertentu. Kemudian dari pengertian tersebut, kamu dapat melihat tentang apa saja yang menjadi contoh yang masuk dalam fluida dinamis.

Baca Juga: Fluida Statis dan Dinamis, Berikut Hal yang Membedakannya

Fluida memiliki arti sebagai suatu zat yang kemungkinan dapat berubah bentuk secara terus menerus. Hal tersebut akan terjadi apabila terkena tekanan atau gaya geser yang relatif kecil.

Kemampuan zat untuk mengalir juga merupakan pengertian dari fluida. Cairan merupakan salah satu jenis fluida yang memiliki kerapatan mendekati zat padat.

Sedangkan fluida dinamis merupakan fluida (dapat berupa zat cair, gas) yang bergerak. Jenis aliran fluida terbaik menjadi dua jenis, yaitu:

Aliran laminar yang merupakan aliran fluida di dalam pipa sejajar dengan dinding pipa tanpa adanya komponen radial.

Aliran turbulen yang merupakan aliran fluida di dalam pipa tidak beraturan atau tidak sejajar dengan pipa.

Contoh Penerapan Fluida Dinamis Sehari-hari

Fluida dinamis seringkali dimanfaatkan untuk kehidupan sehari-hari. Pemanfaatan fluida dinamis mulai dari peralatan berat hingga benda yang ada di dalam rumah.

Berikut ini contoh fluida dinamis dalam penerapannya sehari-hari.

Baca Juga: Contoh Fluida Statis dalam Kehidupan Sehari-Hari

Sayap pesawat terbang mampu menerbangkan pesawat karena adanya gaya angkat ke atas. Namun, keberadaan aliran fluida di sayap pesawat tebang memenuhi hukum Bernoulli.

Alhasil, gaya angkut pesawat akan menjadi terpengaruh.

Jenis pipa ini memiliki fungsi untuk mengukur kecepatan fluida atau gas. Cara menggunakannya pun cukup mudah, yakni dengan cara melihat ketinggian cairan di dalam pipa pitot.

Alat ini merupakan salah satu yang berguna untuk mengukur kecepatan dari fluida atau juga cairan dengan hanya melihat ketinggian pada bagian pengukur.

Contoh selanjutnya adalah bak air yang bocor. Hal itu karena adanya fluida yang keluar dari lubang kebocoran bak tersebut.

Baca Juga: Pengertian Anomali Air Hingga Manfaat Untuk Kehidupan

Ciri-Ciri Fluida Dinamis

Kamu sudah mengetahui bahwa fluida dinamis adalah fluida yang bergerak. Untuk membedakannya dengan fluida statis, berikut ciri-ciri dari fluida dinamis.

• Aliran fluida dinamik tidak rasional. Artinya, setiap titik partikel fluida tidak memiliki momentum sudut terhadap titik yang ada tersebut melainkan alirannya hanya mengikuti garis arus (streamline).
• Fluida dinamis memiliki aliran yang tunak atau steady yang artinya kecepatan setiap partikel di suatu titik tertentu adalah tetap, baik besar maupun arahnya. Aliran tunak ini terjadi pada aliran yang pelan.
• Tidak kental. Artinya, fluida dinamis tidak mengalami gesekan baik dengan lapisan fluida di sekelilingnya atau dengan binding tempat yang mereka lalui. Aliran fluida memiliki kekentalan yang berkaitan dengan viskositas.
• Aliran fluida dinamis tidak bisa mampet karena fluida tidak mengalami perubahan volume (massa jenis) akibat adanya tekanan.

Nah, pengertian dan contoh fluida dinamis beserta ciri-cirinya perlu Anda ketahui. Sehingga Anda dapat mengidentifikasi fluida dinamis dengan mengetahui ciri-cirinya juga. (R10/HR-Online)

Pada fluida dinamis, kita akan mempelajari tentang hukum kontinuitas dan hukum Bernoulli. Cari tahu selengkapnya di sini, yuk!

Halo Sobat Zenius, hari ini gue mau sharing mengenai materi fluida dinamis kelas 11. Yuk simak pembahasannya hingga akhir.

Selain pagi hari, sore hari menjadi waktu yang pas untuk menyiram tanaman. Kenapa? Karena, sinar matahari sudah nggak begitu panas. Kalau elo menyiram tanaman saat siang hari, di mana panas matahari lagi terik-teriknya, maka air akan cepat menguap dan tanaman akan kehilangan air saat malam hari.

Nah, ngomongin tentang menyiram tanaman nih, kalau gue lebih suka menyiram tanaman pakai selang. Jadi, gue nggak perlu lagi tuh jalan jauh-jauh cuma buat nyiram tanaman yang ada di ujung. Iya kalau tanamannya nggak padat, kalau padat kan susah, gimana cara melewatinya? Bukan makin subur, kalau tanaman terinjak malah bisa membuatnya mati.

Ternyata, aktivitas kita menyiram tanaman menggunakan selang itu termasuk salah satu contoh pengaplikasian fluida dinamis dalam kehidupan sehari-hari, Sobat Zenius.

Apa Itu Fluida Dinamis?

Berdasarkan ilustrasi di atas, kira-kira elo kebayang nggak pengertian fluida dinamis itu apa?

Fluida dinamis adalah fluida (cair dan gas) yang alirannya bergerak secara ideal atau memiliki kecepatan konstan.

Dengan kata lain, alirannya nggak mengalami perubahan terhadap waktu. Selain itu, alirannya juga nggak mengalami turbulen. Supaya makin jelas, elo langsung pahami ciri-ciri alirannya aja deh.

Gimana ciri-ciri atau sifat-sifat fluida dinamis? Ini dia ciri-ciri fluida dinamis:

1. Nggak mengalami gesekan. Jadi, saat mengalir, gesekan antara fluida dan dinding bisa diabaikan atau nggak dihitung.
2. Garis arus atau streamline. Artinya, alirannya mengikuti lintasan yang ada, jadi nggak mengalami turbulensi (arusnya acak, biasanya di pusaran).
3. Tunak atau steady. Artinya, kecepatan fluida pada setiap titik tuh konstan (nggak berubah-ubah tergantung waktu).
4. Nggak termampatkan (inkompresibel). Artinya, fluida ideal memiliki massa jenis yang selalu konstan sepanjang alirannya pada setiap waktu.

Dari ciri-ciri yang udah disebutkan di atas, kebayang nggak sih kira-kira fluida dinamis ini contohnya di mana? Apakah pada ombak laut? Bukan ya, karena ombak laut memungkinkan terjadinya turbulensi.

Contoh fluida dinamis dalam kehidupan sehari-hari yaitu aliran air pada selang atau pipa. Makanya tadi di awal gue kasih gambaran ketika elo asik main selang di taman belakang rumah. Kebayang ya sampai sini?

Lalu, apa perbedaan fluida statis dan fluida dinamis? Kalau yang dinamis tadi jelas ya, kondisinya bergerak, tapi alirannya konstan. Contohnya aliran pada pipa dan selang. Sedangkan, fluida statis itu alirannya nggak bergerak, ya statis aja gitu atau diam. Misalnya saat kita minum menggunakan sedotan.

Baca Juga: Fluida Statis

Supaya makin kebayang, nih gue kasih kumpulan rumus fluida dinamis beserta contoh kasusnya.

Eitss, sebelum lanjut, download dulu yuk aplikasi Zenius di gadget elo. Kalo udah instal, elo bisa dapet akses lebih gampang dan cepat ke latihan soal, video pembelajaran, dan tryout tentang materi fluida dinamis dan ribuan materi lainnya. Caranya klik gambar di bawah ini ya!

Download Aplikasi Zenius

Fokus UTBK untuk kejar kampus impian? Persiapin diri elo lewat pembahasan video materi, ribuan contoh soal, dan kumpulan try out di Zenius!

Rumus Fluida Dinamis

Untuk menghitung fluida dinamis, ada beberapa rumus yang bisa elo gunakan tergantung dari kebutuhan atau apa yang sedang elo cari. Ada dua hukum fluida dinamis, yaitu hukum kontinuitas dan hukum Bernoulli.

Rumus Debit Fluida

Sebelum membahas tentang hukum kontinuitas, elo perlu mengetahui dulu pengertian dan rumus dari debit. Apa itu debit? Debit (Q) merupakan volume fluida tiap satuan waktu.

Q = V/t

Dengan, V: volume fluida (m3) dan t: selang waktu (s). Tapi, kita kesulitan dalam menghitung volume fluida. Coba deh elo perhatikan ilustrasi aliran fluida pada pipa berbentuk tabung berikut ini.

Karena bentuknya silinder, maka kita gunakan rumus luas penampang (A) silinder dan kecepatan aliran fluida yang melaluinya. Sehingga, rumus debit menjadi seperti ini.

Q = A.v

Keterangan:

Q: debit (m3/s)

A: luas penampang (m2)

v: kecepatan aliran fluida (m/s)

Baca Juga: Rumus Debit Air dan Apa sih Fungsinya di Kehidupan Sehari-hari?

Rumus Persamaan Kontinuitas

Apa hubungan antara debit dan persamaan kontinuitas? Jadi, debit fluida di titik mana saja selalu sama. Walaupun pipa dari ujung ke ujungnya berbeda ukuran, katakanlah semakin menyempit, namun debit fluidanya tetap sama. Contohnya seperti ini.

Kita ambil contoh soal dari gambar di atas deh. Diketahui A1 = 0,5 m2, A2 = 0,1 m2, v1 = 2 m/s. Berapakah besar v2?

Elo gunakan cara di atas, yaitu Q1 = Q2.

Q1 = Q2

A1v1 = A2v2

0,5 (2) = 0,1.v2

1 = 0,1.v2

v2 = 10 m/s.

Jadi, nilai v2 dari gambar di atas adalah 10 m/s. Artinya, volume pada v2 lebih besar daripada v1.

Elo ingat aturan kontinuitas:

Jika ada dua penampang dengan ukuran yang berbeda (besar dan kecil), maka pada penampang yang besar memiliki volume kecil. Sedangkan, pada penampang yang kecil, maka volumenya besar.

(V1 < V2)

Elo bayangkan aja deh saat sedang bermain selang air. Ketika air dari selang elo biarkan aja tanpa perlakuan apapun, maka aliran air yang keluar dari selang biasa aja, normal, kecil. Tapi, ketika elo menutup sebagian lubang selang, maka air akan memancar lebih jauh dan lebih cepat, iya nggak?

Rumus Persamaan Bernoulli

Masih nyambung sama gambar dari persamaan kontinuitas. Pada gambar tersebut, ada v1 dan v2. Setelah mencoba contoh soal di atas, elo udah kebayang dong, ternyata volume di penampang 1 dan penampang 2 berbeda. Volume pada penampang 2 lebih cepat (v1 < v2).

Nah, rumus persamaan atau hukum Bernoulli ini ada hubungannya sama usaha dan energi, yaitu energi kinetik dan potensial. Rumus energi kinetik masih ingat nggak? Yap, rumus Ek= ½ mv2. Sehingga, Ek1 < Ek2.

Lalu, gimana dengan energi potensial? Rumus Ep = m.g.h. Tinggi Ep1 < Ep2. Sehingga, hal ini berpengaruh juga pada energi mekanik → Em1 < Em2.

Keterangan:

P: tekanan (Pascal, Pa, N/m2)

ρ: rho atau massa jenis fluida (kg/m3)

v: kecepatan (m/s)

g: kecepatan gravitasi (m/s2)

h: ketinggian (m)

Baca Juga: Hukum Bernoulli: Bunyi, Rumus, Penerapan, dan Contoh Soal

Elo juga bisa lho mempelajari materi di atas dengan nonton video belajar Zenius dengan klik banner di bawah ini.

Contoh Soal HOTS Fluida Dinamis

Untuk menguji sejauh mana pemahaman elo mengenai materi di atas, gue ada beberapa contoh soal fluida dinamis kelas 11 dan pembahasannya yang bisa dijadikan sebagai referensi. Cekidot!

Contoh soal fluida dinamis 1

Salah satu sifat fluida ideal adalah tidak termampatkan. Maksudnya tidak termampatkan itu bagaimana ya?

A. Massa jenis fluida selalu konstan di semua titik.

B. Tidak ada benda yang mengganggu aliran fluida.

C. Volume total dari fluida bisa membesar dan mengecil.

D. Tidak boleh ada gaya dari luar yang menekan pipa atau selang berisi aliran.

E. Pipa yang mengalirkan fluida harus berukuran seragam.

Jawab: A. Massa jenis fluida selalu konstan di semua titik.

Pembahasan: Tidak termampatkan atau inkompresibel artinya fluida ideal memiliki massa jenis yang selalu konstan di semua titik di sepanjang alirannya.

Contoh soal fluida dinamis 2

Nala sedang bermain selang air di belakang rumahnya. Selang tersebut memiliki diameter 4 cm dan mengalirkan air dengan debit 5π liter per detik. Berapakah kelajuan air pada selang tersebut?

A. 1,25 m/s.

B. 25 m/s.

C. 12,5 m/s.

D. 0,5 m/s.

E. 1 m/s.

Jawab: C. 12,5 m/s.

Pembahasan: Diketahui Q = 5π liter/s = 5π x 10-3 m3/s, ukuran penampang d = 4 cm —> r = 2 cm.

Rumus debit: Q = A.v.

Dicari v. Sehingga, kita bisa hitung nilai v sebagai berikut:

Jadi, kelajuan air pada selang tersebut adalah 12,5 m/s.

Contoh Soal 3

Suatu pipa lurus (artinya nggak ada perbedaan ketinggian) dialiri air (ρ=1000 kg/m3) dengan kelajuan 2 m/s pada titik A. Jika di titik B pipa mengalami penyempitan yang mengakibatkan kelajuannya menjadi lebih cepat 3 kalinya. Maka, berapakah perbedaan tekanan pada titik A dan B?

Coba elo kerjakan soal di atas ya! Kalau sudah ketemu jawabannya, boleh elo share di kolom komentar beserta langkah-langkahnya supaya teman-teman yang lain bisa belajar dari elo.

*****

Gimana nih, sampai sini udah paham kan tentang fluida dinamis? Buat yang lebih menyukai belajar dengan nonton video, elo bisa mengakses materi UTBK lainnya di video Zenius. Elo juga bisa mencoba melatih kemampuan dengan level soal yang mirip UTBK beneran di Try Out bareng Zenius. 

Yuk daftar paket belajar Zenius Aktiva Sekolah, klik banner di bawah ini ya untuk info lebih lengkap.

Baca Juga: 5 Tips Membuat Jadwal Belajar UTBK SBMPTN yang Efektif Plus Contohnya

Originally published: April 13, 2022
Updated by: Arieni Mayesha