Tugas Bab II Fluida

Nama : Sitti Rahmah Sari

Kelas : XI IPA 4

No absen : 25

FISIKA FLUIDA

Tugas I

Tugas II

1. Sebuah drum tingginya 150 cm penuh air. Jika massa jenis air 1 gram/cm³, tekanan hidrostatik pada titik yang letaknya 2/5 dari tinggi drum adalah... Pa (g = 10 m/s²)

Jawab :

2. Hitung tekanan hidrostatik yang dialami benda di kedalaman 75 cm pada:

            a. air (ρ = 1.000 kg/m³);

            b. minyak (ρ = 800 kg/m³);

            c. raksa (ρ = 13.600 kg/m³).

( g = 9.8 m/s²)

Jawab :

Tugas III

Gaya yang menyebabkan pesawat dapat terbang
1. 
Sebagaimana kita ketahui, di permukaan bumi ini setiap benda yang bobotnya lebih berat dari udara (heavier than air) pasti akan jatuh ke permukaan bumi karena fenomena ini tunduk pada hukum gravitasi (G). Untuk mempertahankan agar benda tetap berada pada tempatnya dan tidak jatuh ke bumi, maka dibutuhkan gaya (force) sebesar gaya gravitasi (G-force) yang timbul sebuah pesawat terbang sebagai benda yang lebih berat dari udara.

Gaya-gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang terdiri atas: (1) Gaya dorong (Thrust) yang mendorong pesawat ke depan. (2) Gaya hambat (Drag) yang arahnya ke belakang pesawat, berlawanan dengan gaya dorong.  (3) Gaya angkat (Lift) yang mengangkat pesawat ke atas , dan (4) gaya gravitasi yang bekerja pada pesawat sehingga menimbulkan bobot (Weight) yang arahnya selalu ke bawah, ke pusat bumi

Lalu agar pesawat dapat terbang (mengudara) melawan gaya gravitasi bumi, maka harus ada gaya yang lebih besar dari gaya gravitasi (bobotnya) yang bekerja pada pesawat itu. Gaya yang melawan gaya gravitasi (Weight) pada peswat terbang adalah gaya angkat (Lift) yang di hasilkan oleh sayap sebagai akibat adanya gaya dorong (Thrust) dari mesin (Engine) pesawat, baik dari jenis baling-baling (propeller) ataupun jenis jet (Proputsion jet) yang besarnya harus jauh lebih besar dari gaya hambat (Drag)

Gaya dorong (Thrust) yang berasal dari mesin pesawat dan besarnya jauh lebih besar dari gaya hambat (drag) ini akan mendorong pesawat melaju di depan dengan kecepatan tertentu. Hal ini akn menimbulkan gaya Aerodinamik pada sayap yang bentuknya dirancang sedemikian rupa (Aerofolt) sehingga dapat menimbulkan gaya angkat (Lift) pada sayap (tentunya juga pada pesawat secara keseluruhan) sehingga pesawat bisa terbang..

Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum bernoulli yang membuat laju aliran udara tepat di bawah sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil daripada tekanan pesawat di bawah.

Pesawat terbang dapat terangkat ke udara karena kelajuan udara yang melalui sayap pesawat bagian sisi atas lebih besar daripada bagian sisi bawah. Pada penampang sayap pesawat tebang, bagian belakang lebih datar dan sisi bagian atas lebih melengkung daripada sisi bagian bawahnya. Keadaan ini mengakibatkan garis arus bagian atas lebih rapat daripada bagian-bawahnya. Hal ini berarti kecepatan aliran udara pada bagian sisi atas (v₂) lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap (v₁). Sehingga tekanan bagian atas (ρ₁ – ρ₂) menimbulkan gaya angkat, yang besarnya dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut :

F₁ – F₂ = (ρ₁ – ρ₂) A

Oleh karena ρ₁ – ρ₂ = 1/2ρ (v₂² – v₁²), persamaan di atas dapat di tulis sebagai berikut

F₁ – F₂= 1/2ρ (v₂² – v₁²)

Keterangan:              

ρ  = massa jenis udara (kg/m³)

v_a= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)

v_b= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)

F₁= Gaya pada bagian bawah sayap (N)

F₂ = Gaya pada bagian atas sayap (N)

A = Luas penampang sayap (m²)

2. 

Tugas IV

1. Sebuah pesawat terbang mempunyai luas penampang sayap 40 m² . Kelajuan aliran udara di sisi bawah sayap 60 m/s dan di sisi atas 80 m/s. Jika pesawat itu terbang horizontal dengan kelajuan konstan pada ketinggian tertentu ((ρ_udara = 1,2 kg/m³), berat pesawat tersebut...N

Jawab :

2. Air mengalir melalui sebuah pipa. Diameter A₁ 10 cm dan A₂ 6 cm, serta kecepatan aliran air v₁ 5 m/s.

            a. Berapakah kecepatan aliran air yang melalui A₂ ?

            b. Berapakah kecepatan aliran air apabila diameter A₂ 4 cm?

 Jawab :