Page 87 - e-module fluida statis model pembelejaran POE

Ketika sebuah kelereng yang dilepaskan jatuh bebas dalam suatu fluida

kental, jika hanya gaya gravitasi yang bekerja pada kelereng maka kelereng

akan bergerak dipercepat dengan percepatan sama dengan percepatan

gravitasi. Ini berarti, jarak antara dua kedudukan kelereng dalam selang waktu

yang sama haruslah makin besar. Hasil eksperimen yang ditunjukkan pada

gambar di atas menyatakan hal yang berbeda.

Mula-mula jarak dua kedudukan kelereng dalam selang waktu yang sama

makin besar, tetapi kemudian jarak antara dua kedudukan kelereng dalam

selang waktu yang sama adalah sama besar. Dari hasil eksperimen ini

disimpulkan bahwa suatu benda yang dijatuhkan bebas dalam suatu fluida

kental, kecepatannya makin membesar sampai mencapai suatu kecepatan

maksimal yang tetap. Kecepatan maksimal yang tetap ini dinamakan

kecepatan terminal.

Pada suatu benda yang jatuh bebas bergerak dalam fluida kental bekerja tiga

buah gaya, yaitu gaya berat(w), gaya ke atas yang dikerjakan fluida (Fa), dan

gesekan yang dikerjakan fluida (Fs). Pada saat kecepatan terminal (vT)

tercapai, gaya-gaya yang bekerja pada benda adalah seimbang sehingga

∑F = 0

w – Fa – Fs = 0

mg – Fa – Fs = 0

Fs = mg – Fa

6πr vT = ρbVbg – ρfVbg)

6πr vT = Vbg(ρb – ρf)

81