Page 49 - Modul 03 Mekanika Fluida

2.4. Hukum Stokes
Bila benda jatuh masuk kedalam fluida, gerakannya

terhalang oleh hambatan yang ditimbulkan oleh fluida.
Besarnya gaya hambat ini bergantung pada bentuk benda dan

viskusitas fluida. George Stokes (1845) merumuskan besarnya
gaya resistensi fluida yang bekerja pada benda pada sebuah

benda sperik dengan jejari r ke dalam fluida dengan viskositas

η dengan laju v diberikan = 6 . Persamaan ini disebut

dengan Hukum Stokes. Hukum Stokes memegang peranan

penting dalam menjelaskan fenomena gerak beda dalam Gambar 2.38. Bola pejal dijatuhkan
medium fluida yang kental. Salah satunya adalah saat ke dalam medium yang kental

ekperimentasi yang dilakukan Robert Millikan (1886-1953) saat menetukan besarnya muatan
electron. Bila sebuah benda sperik dijatuhkan ke dalam medium kental, maka terdapat tiga

gaa yang bekerja pada benda tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar 11, yakni F r gaya

gesekan Stokes, B gaya angkat fluida, dan W gaya gravitasi. Besarnya gaya gravitas W adalah
4
= = ( )
3
3
4
Dimana ρ adala kerapatan benda dan volumenya ( )
3
3
Menurut prinsip Archimedes, besarnya gaya angkat fluida sama dengan berat fluida yang
dipindahkan benda sperik
4
3
= = ( )

3
Dimana ρf adalah kerapatan fluida
Sesaat benda mulai dijatuhkan ke dalam fluida, gaya resitansi fluida sama dengan nol, karena

kelajuan benda sperik adalah nol. Selanjutnya, benda mengalami percepatan, kelajuannya
akan bertambah, sehingga meningkatkan gaya resistansi Fr. Akhirnya, suatu saat, kelajuan

benda akan mencapai kelajuan terminal (konstan), gaya neto yang bekerja pada benda sama
dengan nol. Hal ini terjadi Ketika gaya neto ke atas sama dengan gaya gravitas ke bawah. Oleh

karena itu, benda speris akan mencapai kelajuan terminal pada saat:
+ =

4 4
6 + ( ) = ( )
3
3

3 3
45
Modul 3 mekanika FLUIDA