Page 47 - E-Modul Fluida Dinamis
P. 47

1
                                                          ℎ =     ℎ +     
                                                                         2
                                                          1
                                                                 2
                                                                     2   2
                                                          = √2  (ℎ − ℎ )
                                                        2
                                                                  1
                                                                       2
                            Jika (ℎ − ℎ ) = ℎ, maka:
                                   1
                                        2

                                                              = √      
                                                              
                     dengan:
                                                                  
                        =                                                                  ( )
                      2
                                                                  
                     ℎ =                                                                   (  )
                            Pada pembahasan sebelumnya, kalian telah mengetahui bahwa debit aliran fluida
                     adalah     =     ,  sehingga  debit  aliran  air  dari  lubang  pada  dinding  tangki  dapat
                     dirumuskan sebagai berikut.
                                                             =    √2  ℎ
                                                                2
                            Perhatikan kembali gambar 3.7. Jika air keluar dari lubang B dengan kelajuan
                         dan jatuh di titik D, maka terlihat lintasan air dari B ke D berbentuk parabola.
                      2
                     Berdasarkan analisis gerak parabola, kecepatan fluida dalam arah mendatar sebesar
                        =    = √2  ℎ, sedangkan kecepatan dalam arah vertikal    = 0 dan    = ℎ .
                                                                                   
                                                                                                 2
                           2
                        
                            Berdasarkan  persamaan  jarak  pada  gerak  lurus  berubah  beraturan  (GLBB),
                     maka:
                                                                1
                                                           ℎ =     
                                                                    2
                                                             2
                                                                2
                     sehingga:
                                                                     
                                                               = √    
                                                                    
                     dengan:
                        = waktu yang diperlukan dari B ke D (s)
                     ℎ = ketinggian lubang diukur dari dasar tangki (m)
                      2
                        = percepatan gravitasi (  /   )
                                                    2

                            Gerak  air  (fluida)  pada  sumbu  X  merupakan  gerak  lurus  beraturan  (GLB),
                     sehingga berlaku persamaan:
                        =      
                            
                        = √2  ℎ √ 2ℎ 2  = √4(ℎ)(ℎ )
                                              2
                                    
                        =   √(  )(   ) =   √(   −    )(   )
                                                   
                                                       
                                              
                                   
                     dengan:
                        = jarak mendatar tempat jatuhnya air diukur dari tangki (m)
                     ℎ = ℎ − ℎ  (m)
                               2
                          1
                     ℎ = ketinggian lubang dari dasar tangki (m)
                      2



       Dengan Pendekatan STEM                                                                                    42
   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52