Page 55 - bingx

VISKOSITAS FLUIDA
Hampir semua ananda sudah memanfaatkan kendaraan bermotor sebagai alat transportasi sehari-
hari, semua komponen mesin kendaraan dapat berfungsi normal karena adanya oli yang
mempunyai ukuran kekentalan tertentu dan secara periodik harus diganti. Mengapa demikian?
Viskositas adalah ukuran tentang kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya
gesekan di dalam fluida yang terjadi karena gaya kohesi antar molekul fluida. Semakin besar nilai
viskositas suatu fluida, maka semakin sulit suatu fluida mengalir dan semakin sulit suatu benda
bergerak di dalam fluidanya.
Secara umum, viskositas ηadalah perbandingan antara stress (F/A) dengan gradient kecepatan (v/l)
dalam suatu fluida.
/
= =
/

η = koefisien vickositas(Pa.s)
F = gaya (N)
A = luas penampang (m2)
L = tebal lapisan (m)
A. Hukum Stokes
Jika suatu benda bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien
viskositasnya η, maka benda tersebut akan mengalami gaya gesekan fluida sebesar Fs = k η v,
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.
= 6

Persamaan di atas selanjutnya dikenal sebagai hukum Stokes.
Keterangan:
Fs : gaya gesekan stokes (N)
η : koefisien viskositas fluida (Pa s)
r : jari-jari bola (m)
v : kelajuan bola (m/s)
B. Kecepatan Terminal
Sebuah kelereng yang dilepaskan jatuh bebas dalam suatu fluida kental,
kecepatannya makin membesar sampai mencapai suatu kecepatan terbesar
yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap ini dinamakan kecepatan terminal.
Mengapa demikian? Ini terjadi karena gaya tarik gravitasi dihambat oleh
kekentalan fluida.
ƩF = 0, mg – fa – Ff =0, Ff = mg – fa
2
(2 )
= ( − )

9
vt = kecepatan terminal (m/s)
r = jejari kelereng (m)
2
g = percepatan gravitasi bumi (m/s )
η =kekentalan fluida (Pa s)
3
ρb = massa jenis benda (kg/m )
ρb = massa jenis fluida (kg/m )
3

49