Page 71 - E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA FLUIDA STATIS
P. 71

E-Modul Pembelajaran Fisika Fluida Statis
                                                             Untuk Peserta Didik Kelas XI Jenjang SMA/MA





                                     Contoh Soal


                             Suatu pipa kapiler mempunyai diameter 0,6 mm lalu dimasukkan secara tegak lurus
                                                                                        3
                             ke  dalam  sebuah  bejana  yang  berisi  air  raksa  (ρ=13.600  kg/m ).  Jika  diketahui
                             koefisien  tegangan  permukaannya  adalah  0,06  N/m,  kemudian  sudut  kontak  raksa
                             dengan dinding pipa yaitu 140 derajat, tentukan besarnya penurunan raksa dalam pipa
                                                      2
                             kapiler tersebut ? (g=9,8 m/s ).
                             Jawab:
                             Diketahui       : D = 0,6 mm = 6 × 10  m
                                                                 -4
                                                                -4
                                               r = 0,3 mm = 3 × 10  m
                                               ρraksa = 13.600 kg/m
                                                                3
                                                        2
                                               g = 9,8 m/s
                                               θ = 140 derajat
                                               γ = 0,06 N/m
                             Ditanyakan      : h = ... mm
                             Penyelesaian.
                                 2  .        
                             ℎ =
                                         
                                  2.0,06 (cos140)
                             ℎ =
                                 13.600(9,8)3×10 −4

                                 −0,092
                             ℎ =
                                 39,384
                             ℎ = −0,0023    (                                                     ℎ)




                        D.  Viskositas Fluida dan Hukum Stokes

                            1.  Konsep Viskositas Fluida
                                       Viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida. Viskositas dapat
                                dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara
                                molekul-molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang
                                mudah  mengalir  dapat  dikatakan  memiliki  viskositas  yang  rendah,  dan

                                sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas
                                yang  tinggi.  Viskositas  adalah  kekentalan  lapisan-lapisan  fluida  ketika
                                lapisan  tersebut  bergeser  satu  sama  lain.  Viskositas  juga  merupakan
                                gesekan dalam fluida. Besarnya viskositas menyatakan kekentalan fluida
                                gesekan  yang  terjadi  dapat  memberi  hambatan  pada  fluida  jika
                                bersinggungan dengan sebuah benda.
                            2.  Hukum Stokes
                                       Suatu  fluida  ideal  (fluida  tidak  kental)  tidak  terdapat  viskositas
                                (kekentalan)  yang  menghambat  lapisan-lapisan  fluida  ketika  lapisan-
                                lapisan tersebut menggeser satu di atas lainnya. Pada suatu pipa dengan
                                luas penampang seragam (serba sama), setiap lapisan fluida ideal bergerak



                                                                                                     57
   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76