Persamaan Umum Gelombang

Keterangan:

A = amplitudo

k = bilanagan gelombang (tetapan gelombang)

ω = kecepatan sudut

Perjanjian Tanda Persamaan Umum Gelombang



Rumus Dasar Gelombang





Menentukan Frekuensi, Periode dan Panjang Gelombang

Persamaan Gelombang Stasioner Ujung Tetap/Terikat, Ujung Bebas



Letak Perut dan Simpul




Pembiasan Gelombang





Cepat Rambat Gelombang pada Tali

• Dapat menganalisis konsep laju aliran dan debit aliran fluida, kemudian menggunakannya dalam memformulasikan persamaan kontinuitas berdasarkan hukum kekekalan massa dalam aliran fluida.
• Merumuskan persamaan Bernoulli berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik dalam fluida.
• Menerapkan dan memanfaatkan hukum Bernoulli untuk mengukur laju aliran fluida.
• Memperlihatkan fenomena gesekan fluida terhadap benda yang bergerak dalam suatu fluida.

C. Pengertian
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali hal yang berkaitan dengan fluida dinamis ini.
D. Besaran-besaran dalam fluida dinamis
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau:

Dimana :
Q   =    debit aliran (m³/s)
A   =    luas penampang (m²)
V   =    laju aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran

Dimana :
Q   =    debit aliran (m³/s)
V   =    volume (m³)
t     =    selang waktu (s)
Contoh  Soal
Suatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m³ tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 ) m. Hitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh !
Jawab :

Persamaan Kontinuitas
Air yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:
Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :


Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :

Dimana :
p   = tekanan air (Pa)
v    = kecepatan air (m/s)
g   = percepatan gravitasi
h    = ketinggian air
Contoh soal
Sebuah pipa mendatar dengan luas penampang 10 cm² disambungkan ke pipa mendatar lainnya yang memiliki luas penampang 50 cm². Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6 m/s dan tekanan disana adalah 200 kPa. Tekanan dalam pipa besar adalah ….

• 183 kPa
• 202 kPa
• 217 kPa
• 235 kPa
• 264 kPa

Sebuah pipa horizontal mempunyai luas penampang 0,1 m² dalam suatu bagian dan 0,05 dalam bagian lain. Laju air dalam penampang pertama adalah 5 m/s, dan tekanan air dalam penampang kedua adalah 2 x 10⁵ N/m². Tekanan air dalam penampang pertama adalah ….
2,0 x 10³ Pa
2,4 x 10⁵ Pa
2,0 x 10⁵ Pa
3,0 x 10⁴ Pa
4,0 x 10⁵ Pa
Sebuah tabung berisi zat cair (ideal).

Pada dindingnya terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung, sehingga zat cair memancar (terlihat seperti pada gambar). Besarnya x adalah ……..
20 cm
30 cm
40 cm
60 cm
80 cm
E. Penerapan dalam teknologi
Pesawat Terbang
Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum bernoulli yang membuat laju aliran udara tepat di bawah sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil daripada tekanan pesawat di bawah.

Akibatnya terjadi gaya angkat pesawat dari hasil selisih antara tekanan di atas dan di bawah di kali dengan luas efektif pesawat.

Keterangan:              
-         ρ  = massa jenis udara (kg/m³)
-          v_a= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)
-          v_b= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)
-          F= Gaya angkat pesawat (N)
Contoh soal
Udara yang mengalir horizontal melalui sayap pesawat terbang mengakibatkan kecepatan udara di bagian atas pesawat sebesar 50 m/s dan di bagian bawah 20 m/s. Jika massa pesawat 200 kg, luas penampang sayap 4 m² dan massa jenis udara 1,29 . Besar gaya angkat yang dialami pesawat adalah …
6386 N
5418 N
3418 N
154,8 N
77,4 N
Penyemprot Parfum dan Obat Nyamuk

Prinsip kerja yang dilakukan dengan menghasilkan laju yang lebih besar pada ujung atas selang botol sehingga membuat tekanan di atas lebih kecil daripada tekanan di bawah. Akibatnya cairan dalam wadah tersebut terdesak ke atas selang dan lama kelamaan akan menyembur keluar.
F. Contoh Soal UN
Perhatikan gambar pipa air di bawah!

Suatu zat cair di alirkan melalui pipa seperti tampak pada gambar di atas. Jika luas penampang A₂ = 8 cm², A₁ = 2 cm², dan laju zat cair V₁= 2 m.s^-1, maka besar V₂ adalah …
Jawab:
A₁ V₁         =    A₂ V₂
2 x 2          =    8 x V₂
V₂              =    ⁸ / ₄
V₂              =    0,5 m.s^-1

Mengapa Kapal perang tidak mudah TENGGELAM?

Mengapa Kapal perang tidak mudah TENGGELAM?
Kenapa yaaa? :3

Kapal yang berlayar di lautan luas ngga mudah tenggelam kebayang ngga sih oleh apa bisa ada fenomena atau kejadian seperti itu? Kejadian itu bisa terjadi karena adanya aplikasi dari HUKUM ARCHIMEDES. Aplikasi hukum ini bisa kita jumpai pada kapal perang Kapal perang, kapal laut, kapal selam, galangan kapal, balon udara, hydrometer, dan jembatan poton. Nah sekarang aku jelaskan kenapa sih kapal itu tidak mudah tenggelam saat berlayar di lautan luas padahal kan kapal itu terbuat dari besi baja dan sebagainya bahan-bahan yang pasti lebih berat dari jarum
Kapal perang itu tidak mudah tenggelam karena badan kapalnya telah dibuat berongga yang penyebabnya adalah kapal laut memiliki ”ruangan” yang demikian luas beserta rongga berisi udara, yang menjadikan ”volume” kapal laut menjadi sedemikian besar dan mengakibatkan massa jenisnya jadi lebih kecil hal ini bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingga gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut dan menjadi tidak mudah tenggelam.

Terapung merupakan keadaan seluruh benda tepat berada di atas permukaan zat cair atau hanya sebagian benda yang berada di bawah permukaan zat cair. Benda dapat terapung dikarenakan massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat, sehingga berat benda juga lebih kecil dari pada gaya Archimedes. Gaya ke atas dalam zat cair disebut dengan gaya Archimedes. Jadi, Kapal perang yang tidak mudah tenggelam ini merupakan salah satu aplikasi dari hukum Archimedes. Yang secara umum hukum Archimedes dapat dinyatakan sebagai berikut: sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.
Nah jadi sudah tau kan mengapa kapal perang itu tidak mudah tenggelam yahh oleh ‘itu’ (penjelasan diatas). Jadi semoga bermanfaat.
Sumber : Supiyanto. 2006. FISIKA untuk SMA kelas XI. Ciracas, Jakarta: PhiBeta dan BSE

Viskositas

Contoh Produk Nano Teknology