Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas. Satuan SI untuk koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s). Ketika Anda berbicara viskositas Anda berbicara tentang fluida sejati. Fluida ideal tidak mempunyai koefisien viskositas. Apabila suatu benda bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien viskositasnya, maka benda tersebut akan mengalami
gaya gesekan fluida , dengan k adalah konstanta yang bergantung pada bentuk geometris benda. Berdasarkan perhitungan laboratorium, pada tahun 1845, Sir George Stokes menunjukkan bahwa untuk
benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k = 6 π r. Bila nilai k dimasukkan ke dalam persamaan, maka diperoleh persamaan seperti berikut:
benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k = 6 π r. Bila nilai k dimasukkan ke dalam persamaan, maka diperoleh persamaan seperti berikut:
Perhatikan sebuah bola yang jatuh dalam. Gaya-gaya yang bekerja pada bola adalah gaya berat w, gaya apung Fa, dan gaya lambat akibat viskositas atau gaya stokes Fs. Ketika dijatuhkan, bola bergerak dipercepat. Namun, ketika kecepatannya bertambah, gaya stokes juga bertambah. Akibatnya, pada suatu saat bola mencapai keadaan seimbang sehingga bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut kecepatan terminal. Pada kecepatan terminal, resultan yang bekerja pada bola sama dengan nol. Misalnya sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif, maka pada saat kecepatan terminal tercapai berlaku berlaku persamaan :
Berdasarkan eksperimen juga diperoleh bahwa koefisien viskositas tergantung suhu. Pada kebanyakan fluida makin tinggi suhu makin rendah koefisien viskositasnya.
a. Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contoh : air
b. Fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contoh : minyak goreng
a. Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contoh : air
b. Fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contoh : minyak goreng
Penemu hukum stokes:
Pertama kali dinyatakan oleh Sir George Stokes pada tahun 1845,sehingga persamaan ini dikenal dengan hukum stokes
Kecepatan Terminal
Pada suatu benda yang jatuh bebas dalam fluida kental,selama geraknya,pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, w = mg, gaya ke atas yang dikerjakan fluida Ff.Seperti telah dinyatakan benda akan bergerak makin cepat sampai mencapai kecepatan terminal yang konstan.Pada saat kecepatan terminal Vt tercapai,gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah seimbang.
Penurunan rumus
kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = g Vb (P b – P f ) / 6 π η r
Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r,volume benda V b = 4πr3
Kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = 2 r2 g ( Pb – Pf ) / 9 η
Nama Kelompok :
a. Chandra Wahyu K ( 07/A4 )
b. Pancaring Aruno W ( 22/A4 )
c. Rajendra Agillion ( 24/A4 )
d. Reza Phaalevi ( 26/A4 )
Pertama kali dinyatakan oleh Sir George Stokes pada tahun 1845,sehingga persamaan ini dikenal dengan hukum stokes
Kecepatan Terminal
Pada suatu benda yang jatuh bebas dalam fluida kental,selama geraknya,pada benda tersebut bekerja tiga buah gaya, yaitu gaya berat, w = mg, gaya ke atas yang dikerjakan fluida Ff.Seperti telah dinyatakan benda akan bergerak makin cepat sampai mencapai kecepatan terminal yang konstan.Pada saat kecepatan terminal Vt tercapai,gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah seimbang.
Penurunan rumus
kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = g Vb (P b – P f ) / 6 π η r
Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r,volume benda V b = 4πr3
Kecepatan terminal dalam fluida kental
VT = 2 r2 g ( Pb – Pf ) / 9 η
Nama Kelompok :
a. Chandra Wahyu K ( 07/A4 )
b. Pancaring Aruno W ( 22/A4 )
c. Rajendra Agillion ( 24/A4 )
d. Reza Phaalevi ( 26/A4 )
1. Seorang pasien yang lagi sekarat diberi transfusi darah… panjang dan diameter dalam dari jarum yang dimasukkan ke vena adalah 4 cm dan 0,35 mm. Jika debit darah yang harus masuk ke tubuh pasien = 5 cm3/menit, berapa ketinggian botol di atas jarum ? (level 2)
BalasHapus2. Sebuah pipa penyalur minyak memiliki panjang 2 km dan diameter dalam 30 cm. Tentukan perbedaan tekanan antara kedua ujung pipa jika kita menginginkan agar pipa tersebut bisa mengalirkan minyak dengan laju 500 cm3/s… massa jenis minyak = 950 kg/m3, viskositas minyak = 20 Pa.s (level 2)
3. Sebuah selang yang memiliki panjang 10 cm dan diameter dalam = 0,5 mm dipakai untuk menyedot darah seorang pasien. Apabila perbedaan tekanan pada selang adalah 40 cmhg (centimeter air raksa), tentukan waktu yang diperlukan untuk menyedot 20 ml darah… koofisien viskositas darah = 4 Pa.s (level 2)
4. Bandingkan debit air dan debit oli SAE-10 yang mengalir dalam pipa yang sama dan memiliki perbedaan tekanan yang sama. Koofisien viskositas air (30 oC) = 0,80 cP, koofisien viskositas oli SAE-10 (30 oC) = 200 cP… (level 2)
Punya koleksi soal viskositas ? tambahkan saja lewat kolom komentar…