Ilmu Dasar Mekanika Fluida 1

Sedikit berbagi ilmu dasar tentang mekanika Fluida 1 

DEFINISI

Hidraulika  hydor (bahasa Yunani) = air

Ilmu Hidraulika  ilmu yang mempelajari perilaku air dalam keadaan diam dan bergerak

Hidraulika: fluida air, dikembangkan dari penelitian eksperimental, bersifat empiris.

Hidrodinamika: dikembangkan secara teoritis, asumsi zat cair ideal (tidak memiliki kekentalan dan tidak dapat termampatkan). Asumsi memudahkan analisis. 

Perkembangan ilmu pengetahuan  

para ahli: hidraulika eksperimen +hidrodinamika   Mekanika Fluida 

Mekanika Fluida  mempelajari perilaku fluida: cair dan gas

RUANG LINGKUP

Hidrologi Terapan  hidrometeorologi, perkiraan debit

Teknik Irigasi dan Drainase  jaringan saluran dan bangunan2 

Teknik transportasi air  pelabuhanalur pelayaran

Bangunan Tenaga Air  PLTA, PLTMH, turbin

Pengendalian Banjir dan SedimenWaduk, Tanggul

Teknik Bendungan  Waduk

Teknik Jaringan Pipa  distribusi air bersih, gas, minyak

Teknik Pantai  Bangunan pelabuhan, pelindung pantai

Teknik sumber daya air  waduk

Teknik Penyehatan/ Sanitasi  WWTP

SEJARAH PERKEMBANGAN

Ancient civilizations (peradaban kuno): irrigation, ships

Ancient Rome: aqueducts, baths (4th century B.C.)

Ancient Greece: Archimedes – buoyancy (3rd century B.C.)

Leonardo (1452-1519): experiments, research on waves, jets, eddies, streamlining, flying

Newton (1642-1727): laws of motion, law of viscosity, calculus

18th century mathematicians: solutions to frictionless fluid flows (hydrodynamics)

17th & 18th century engineers: empirical equations (hydraulics)

Late 19th century: dimensionless numbers, turbulence

Prandtl (1904): proposes idea of the boundary layer

20th century: hydraulic systems, oil explorations, structures, irrigation, computer applications

Beginning of 21st century:

No complete theory for the nature of turbulence

Still a combination of theory and experimental data

DIMENSI DAN SATUAN

1. Dimensi dasar:

• Panjang, L
• Massa, M
• Gaya, F
• Waktu, T
• Suhu, 

1. Contoh Satuan:

• Panjang: m (meter)
• Waktu: s (second, detik)
• Massa: kg (kilogram)

SISTEM SATUAN

British Gravitational System (BG)

• Satuan panjang: kaki (ft)
• Satuan waktu: detik
• Satuan gaya: pound (lb)
• Temperatur: oF
• Satuan massa: slug
• Satu pound gaya yang bekerja pada benda bermassa 1 slug, akan mengakibatkan percepatan 1 ft/det2 
• Benda dengan massa 1 slug, akan memiliki berat 32,2 lb.

MKS: 

• gaya = kgf (kilogram gaya)
• massa = kgm (kilogram massa)

 kgf =g. kgm

SI:

• gaya = N (Newton)
• massa = kg (kilogram)
• Satuan panjang: meter (m)
• Satuan waktu: detik (det)
• Satuan gaya: newton (N)
• Temperatur: oC
• Satuan massa: kilogram (kg)
• Satu newton gaya yang bekerja pada benda bermassa 1 kilogram, akan mengakibatkan percepatan 1 m/det2
• Benda dengan massa 1 kg, akan memiliki berat  9,81 N.  

INTERMEZZO

• Why is lb the symbol for pounds?
• Answer: 'pound' is short for 'pound weight' which was libra pondo in Latin. The libra part meant both weight or balance scales. The Latin usage was shortened to libra, which naturally was abbreviated 'lb'. We adopted the pound part from pondo, yet kept the abbreviation for libra. 

HUKUM NEWTON KE II

Laju perubahan momentum (massa M x Kecepatan V) berbanding langsung dengan gaya yang bekerja dan dalam arah yang sama denga gaya tersebut

F = d (MV)/ dt