Page 65 - E-Modul Fluida Statis berorientasi Pendidikan Karakter
P. 65
adalah nol. Jika benda bergerak dalam fluida yang memiliki viskositas, akan terjadi gaya
gesek antara benda dan fluida. Gaya tersebut dinamakan gaya Stokes. Jika benda yang
bergerak dalam fluida tersebut berbentuk bola, besarnya gaya Stokes dirumuskan sebagai
berikut.
Fs = 6 π n r v ………………………………………..… 3.7
Keterangan:
Fs = gaya stokes (N)
-2
n = koefisien viskositas fluida (Nsm )
r = jari jari bola (m)
v = kecepatan relatif bola terhadap fluida (m/s)
Sebuah kelereng dijatuhkan di dalam tabung yang berisi suatu
fluida. Jika kelereng tersebut dijatuhkan ke dalam tabung yang
berisi fluida ideal, Gambar 3.9 (a), tidak akan terjadi perubahan
resultan gaya akibat gesekan fluida. Akan tetapi, jika kelereng
dijatuhkan ke dalam tabung yang berisi fluida tidak ideal,
Gambar 3.9 (b), akan terjadi perubahan resultan gaya yang
bekerja. Hal tersebut dikarenakan adanya pengaruh gaya
gesekan.Pada Gambar 3.9 (b), gaya-gaya yang bekerja pada
kelereng adalah gaya berat kelereng yang diimbangi oleh gaya
Stokes dan gaya Archimedes. Pengimbangan gaya tersebut
Gambar 3.9. Sebuah kelereng
terus berlanjut seiring dengan gerak kelereng Pada saat dijatuhkan kedalam (a) fluida ideal
(b) fluida tak ideal
tertentu, gaya yang bekerja seimbang sehingga resultan seluruh
Sumber: Depdiknas, 2009
gaya tersebut akan sama dengan nol. Jika benda bergerak
dengan kecepatan maksimum yang tetap, kecepatannya ini disebut kecepatan terminal.
Secara matematis kecepatan terminal dapat diturunkan dari rumus-rumus
berikut.
∑ = 0
……………………………………..
mg - F A- F S = 0 3.8
…
F A = mg – F S
Untuk gaya ke atas (Archimedes): F A = V b f g
Untuk gaya Stokes: Fs = 6 π r Gambar 3.10 Gaya yang bekerja pada kelereng
Sumber: Depdiknas, 2009
Berat benda, w = mg = . V b g
59