LAPORAN PRAKTIKUM
FLUIDA DINAMIK
Disusun oleh :
ULYA
DEWI AZZAHRA A510130281
SETYORINI N.H. A510130308
ARDYANSAH
WP A510130304
LULUT
DIAN SAPUTRI A510130283
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
A. Judul
Fluida
Dinamik
B. Waktu
dan tempat penelitian
Senin,
18 Nopember 2013 pukul 20.15 – 23.30
/ Nilasari, Gonilan, Pabelan, Sukoharjo
C. Tujuan
Mengukur
laju air keluar dari botol pada tiap lubang dengan ketinggian tertentu terhadap
permukaan air.
D. Dasar Teori
Fluida adalah zat yang dapat mengalir.
Fluida mencakup zat cair, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir, sebaliknya
batu dan benda-benda keras atau seluruh zat padat tidak digolongkan kedalam
fluida karena tidak bisa mengalir.
Sifat
Fluida Ideal:
- tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan)
- dapat berpindah tanpa mengalami gesekan
- mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel)
- kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama
- tidak dapat ditekan (volume tetap karena tekanan)
- dapat berpindah tanpa mengalami gesekan
- mempunyai aliran stasioner (garis alirnya tetap bagi setiap partikel)
- kecepatan partikel-partikelnya sama pada penampang yang sama
Fluida dapat kita bagi menjadi dua bagian
yakni :
1.
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 atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel
fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya
geser.
Contoh fenomena fluida statis dapat dibagi
menjadi statis sederhana dan tidak sederhana. Contoh fluida yang diam secara
sederhana adalah air di bak yang tidak dikenai gaya oleh gaya apapun, seperti
gaya angin, panas, dan lain-lain yang mengakibatkan air tersebut bergerak.
Contoh fluida statis yang tidak sederhana adalah air sungai yang memiliki
kecepatan seragam pada tiap partikel di berbagai lapisan dari permukaan sampai
dasar sungai.
2.
Fluida
Dinamis
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair,
gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap
steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan
(tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak
mengalami putaran-putaran).
Besaran-besaran dalam fluida
dinamis :
·
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu
Q = V / t
Q = A. v
Dimana,
Q = debit aliran (m3/s)
V =
volume air (cm3)
A = luas penampang (m2)
v = laju
aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran
·
Persamaan Kontinuitas
Air
yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang
titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:
Debit
aliran 1 = Debit aliran 2,
Q1 = Q2
A1v1 = A2v2
A1v1 = A2v2
·
Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli adalah hukum
yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida.
Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan
volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada
setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan
menjadi :
P
+ 1/2 ρv2 + ρgh = Konstant
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2
Dimana :
p = tekanan air (Pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi
h = ketinggian air
E. Alat
dan Bahan
Botol air mineral
ukuran sedang
Penggaris
Plester
Gunting
Stopwatch
Air
Bulpen
Paku (untuk membuat
lubang)
F. Langkah
Kerja
1. Memotong 1 buah botol hingga bagian lehernya
2. Mengukur tinggi botol, kemudian membagi botol menjadi
4 bagian yang sama panjang, menandai dengan menggunakan bulpen.
3. Melubangi bagian yang ditandai tersebut dengan paku
yang sudah dipanasi, (lubang berdiameter 0,5 cm)
4. Menutup lubang-lubang menggunakan isolasi.
5. Memasukkan air hingga penuh pada botol tersebut,
kemudian membuka isolasi pada lubang 1, mencatat waktu yang diperlukan hingga
air berhenti.
6. Setelah air pada lubang pertama berhenti, menutup
kembali lubangnya, kemudian mengisi air hingga penuh. Lalu membuka isolasi pada
lubang ke 2 dan mencatat waktu yang diperlukan hingga air berhenti.
7. Melakukan hal tersebut pada lubang ke-3 dan ke-4.
G.
Data Pengamatan :
|
NO
|
Lubang
|
Waktu (s)
|
|
1
|
h 1
|
41.98
|
|
2
|
h 2
|
56.15
|
|
3
|
h 3
|
01.12.81
|
|
4
|
h 4
|
01.18.79
|
Keterangan :
Diameter Botol : 6 cm
Diameter Lubang : 0,5 cm
Tinggi Botol : 17,5 cm
Vbotol = Π.r2.t
=
3,14. 32 . 17,5
=
3,14. 9. 17,5
=
494,55 cm3
=
494,55 mL
h 1 =
3,5 cm
h 2 =
7,0 cm
h 3 =
10,5 cm
h 4 =
14,0 cm
H.
Analisis Data
Dari data diatas
dapat dihitung debit air:
Diketahui à A = πd2
=3,14 x 62 =
113,04
Volume air (V = A x h)
·
h 1 ( 3,5 cm)
V = 113,04 x 3,5
V = 395.64 cm3
- h 2 (7,0 cm)
V = 113,04 x 7,0
V = 791,28 cm3
- h 3 (10,5 cm)
V = 113,04 x 10,5
V = 1.186,92 cm3
- h 4 (14,0 cm)
V = 113,04 x 14
V = 1.582,56 cm3
Debit air (Q = V : t )
·
h 1 ( 3,5 cm)
Q = V / t
Q1 = 395.64: 41.98
= 9,42 mL/s
·
h 2 ( 7,0 cm)
Q = V / t
Q2 = 791,28 : 56.15
= 14,13 mL/s
·
h 3 ( 10,5 cm)
Q = V / t
Q3 = 1.186,92 : 72.81
= 16,26 mL/s
·
h 4 ( 14,0 cm)
Q = V / t
Q4 =1.
582,56 : 78.79
= 20,03 mL/s
Laju air ( v = Q : A)
·
h 1 ( 3,5 cm)
v1 = 9,42 : 113,04
= 0,083 cm/s
·
h 2 ( 7,0 cm)
v2 = 14,13 : 113,04
= 0,125 cm/s
·
h 3 ( 10,5 cm)
v3 = 16,26 : 113,04
= 0,143 cm/s
·
h 4 ( 14,0 cm)
v4 = 20,03 : 113,04
= 0,177 cm/s
Sehingga dapat
dibuat bagan :
|
NO
|
Lubang
|
Volume air (cm3)
|
Waktu
(s)
|
Debit air
(mL/s)
|
Laju air
(cm/s)
|
|
1
|
h 1
|
395.64
|
42
|
9,42
|
0,083
|
|
2
|
h 2
|
791,28
|
56
|
14,13
|
0,125
|
|
3
|
h 3
|
1.186,92
|
73
|
16,26
|
0,143
|
|
4
|
h 4
|
1.582,56
|
79
|
20,03
|
0,177
|
Dari hasil
praktikum didapati bahwa semakin tinggi lubang, maka waktu yang dibutuhkan
untuk fluida mengalir akan semakin lama. Begitu juga sebaliknya, semakin rendah
lubang, maka waktu yang dibutuhkan untuk fluida mengalir semakin cepat. Hal ini
dikarenakan :
1.
volume, dimana volume air dari masing-masing ketinggian berbeda. Volume air
pada lubang ke 4 paling besar, dan volume pada lubang ke 1 paling kecil.
Sehingga waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir pada lubang ke 4 semakin
lama.
2.
Tekanan hidrostatis,dimana pada lubang ke 4 memiliki volume yang terbesar,
dimana semakin besar volume air akan memberikan gaya tekan yang lebih besar
(tekanan hidrostatis) dibandingkan dengan jumlah air yang sedikit. Sehingga lubang ke 4
memiliki laju yang paling besar dibandingkan yang lain.
I. Kesimpulan
Dari
percobaan dapat disimpulkan bahwa:
ü semakin
tinggi lubang (semakin jauh lubang dari permukaaan) maka semakin lama waktu
yang dibutuhkan untuk mengalirkan air.
ü Semakin
tinggi lubang (semakin jauh lubang dari permukaan) maka laju air akan lebih cepat dibandingkan
dengan yang lain. Hal ini dikarenakan pada posisi paling jauh dari permukaan,
tekanan yang dialaminya lebih besar dari pada posisi paling atas. Sehingga,
dengan tekanan yang besar membuat aliran fluida mengalir lebih cepat.
Daftar Pustaka
LAMPIRAN
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar