Page 36 - E-modul bella (Autosaved) (8)

Tingkat kekentalan (Viscositas) suatu fluida dinyatakan oleh koefisien kekentalan
fluida tersebut. Jika sebuah bola dijatuhkan ke dalam fluida, maka akan mengalami
gaya gesek antara permukaan benda dengan fluida. Gaya gesek ini besarnya
sebanding dengan koefisien viskositas fluida.

Menurut Stokes, besar gaya tersebut adalah

Keterangan:
Ff = gaya gesekan fluida (N)
k = koefisien (tergantung pada geometrik benda) bisa juga menggunakan П
η = koefisien viskositas (Pa s)
v = kecepatan gerak benda (m/s)

Koefisien viskositas didefinisikan sebagai hambatan pada aliran cairan. Koefisien
viskositas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Poiseuille :

Keterangan :
2
η = koefisien viskositas (Ns/m )
r = jari jari bola (m)
3
ρb = massa jenis bola (kg/m )
3
ρf = massa jenis fluida ( kg/m )
2
g = percepatan gravitasi (m/s )
2
v = kecepatan terminal bola (m/s )

Contoh soal

Sebuah bola dengan jari-jari 2 mm dijatuhkan dalam sejenis minyak ( = 965
3
kg/m ) yang mempunyai koefisien viskositas 1,2 kg/ms. Jika massa jenis baja =
3
3
8,1 . 10 kg/m , maka kecepatan maksimum bola baja tersebut adalah...... (g = 9,8
2
m/s )
Diketahui : -3
r = 2 mm = 2.10 m
ρb = 8,1 . 10 kg/m
3
3
η = 1,2 kg/ms
g = 9,8 m/s
2
ρf = 965 kg/m
3
Ditanyakan v ?
Jawab
2
2

v = . . g (ρb – ρf)
9 η 3
2
3
2
= ቀ 2 .10 ቁ . 9,8 (8,1 . 10 – 965)
9
1,2
= 0,052 m/s