Page 39 - Modul Fisika Dasar Berorientasi Case Method
P. 39
Tabung alir: Merupakan kumpulan dari garis-garis alir (lihat Gambar 32) pada
tabung alir, fluida masuk dan keluar melalui mulut-mulut tabung. Fluida tidak boleh
masuk dari sisi tabung karena dapat menyebabkan perpotongan garis-garis alir.
Perpotongan ini akan menyebabkan aliran tidak tunak lagi.
Gambar 65 Tabung Alir Fluida
Anggap suatu tabung alir seperti Gambar 33. Air masuk dari ujung kiri dengan
kecepatan v 1 dan keluar di ujung kanan dengan kecepatan v 2. Jika kecepatan fluida
konstan maka dalam interval waktu ∆t fluida telah menempuh jarak ∆x 1 = v 1 ∆t. jika
luas penampang tabung kiri A 1 maka massa pada daerah yang diarsir adalah:
∆m 1 = ρ 1A 1∆x 1= ρ 1A 1v 1∆t
Demikian juga untuk fluida yang terletak di ujung kanan tabung, massanya pada daerah
yang diarsir:
∆m 2 = ρ 2A 2∆x 2= ρ 2A 2v 2∆t
Karena aliranya tunak (“steady”) dan massa konstan. Maka massa yang masuk
penampang A 1 harus sama dengan massa yang masuk penampang A 2.
∆m 1 = ∆m 2
ρ 1A 1v 1∆t = ρ 2A 2v 2∆t
(13)
Persamaan di atas dikenal dengan nama persamaan kontinuitas. Karena fluida
inkompresibel (massa jenisnya tidak berubah) maka persamaan (13) menjadi:
(14)
Menurut persamaan kontinuitas, perkalian luas penampang dan kecepatan fluida pada
setiap titik sepanjang sauatu tabung alir adalah konstan.
33