Viskositas
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang
menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar
viskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu fluida mengalir dan
makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat
cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair.
Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara
molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif
dengan besaran yang disebut koefisien viskositas. Satuan SI untuk
koefisien viskositas adalah Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s). Ketika Anda
berbicara viskositas Anda berbicara tentang fluida sejati. Fluida ideal
tidak mempunyai koefisien viskositas. Apabila suatu benda bergerak
dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien
viskositasnya, maka benda tersebut akan mengalami
gaya gesekan fluida , dengan k adalah konstanta yang bergantung pada bentuk geometris benda. Berdasarkan perhitungan laboratorium, pada tahun 1845, Sir George Stokes menunjukkan bahwa untuk
benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k = 6 π r. Bila nilai k dimasukkan ke dalam persamaan, maka diperoleh persamaan seperti berikut:
gaya gesekan fluida , dengan k adalah konstanta yang bergantung pada bentuk geometris benda. Berdasarkan perhitungan laboratorium, pada tahun 1845, Sir George Stokes menunjukkan bahwa untuk
benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k = 6 π r. Bila nilai k dimasukkan ke dalam persamaan, maka diperoleh persamaan seperti berikut:
Perhatikan sebuah bola yang jatuh dalam. Gaya-gaya yang bekerja pada
bola adalah gaya berat w, gaya apung Fa, dan gaya lambat akibat
viskositas atau gaya stokes Fs. Ketika dijatuhkan, bola bergerak
dipercepat. Namun, ketika kecepatannya bertambah, gaya stokes juga
bertambah. Akibatnya, pada suatu saat bola mencapai keadaan seimbang
sehingga bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut kecepatan
terminal. Pada kecepatan terminal, resultan yang bekerja pada bola sama
dengan nol. Misalnya sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif, maka
pada saat kecepatan terminal tercapai berlaku berlaku persamaan :
0 komentar:
Posting Komentar