Pengertian Fluida Dinamis dan Jenis-Jenisnya beserta Rumusnya

Ilustrasi pengertian fluida dinamis dan jenis-jenisnya beserta rumusnya. Sumber: Pixabay/JonasKIM

Dalam ilmu Fisika, pengertian fluida dinamis dan jenis-jenisnya beserta rumusnya dapat ditemui dalam pembelajaran tingkat sekolah menengah pertama (SMP). Fluida dinamis merupakan salah satu jenis fluida yang memiliki gerak.

Sesuai namanya, fluida dinamis yaitu fluida yang mampu bergerak atau mengalir secara dinamis. Aliran fluida ini bergerak dengan ideal atau mempunyai kecepatan yang konstan. Alirannya tidak mengalami perubahan waktu dan turbulen.

Pengertian Fluida Dinamis dan Jenis-Jenisnya

Ilustrasi pengertian fluida dinamis dan jenis-jenisnya. Sumber: Pixabay/UweDigital

Dikutip dalam buku Mekanika Fluida Laboratorium Hilir Migas, Ir. Budi Sulistiyo Nugroho, S.T., M.P.H., IPM, Ir. Arif Nurrahman, S.T., M.T., dkk (2023:39), fluida dinamis merupakan zat gas ataupun zat cair yang berjalan atau bergerak, mempunyai kecepatan konstan atas waktu, fluida dinamis yang tak berubah atas volume, tak kental maupun tak turbulen (tak menghadapi rotasi).

Berdasarkan jenis alirannya fluida terbagi menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

1. Aliran Laminer

Aliran laminer ialah aliran ideal dan terjadi pada aliran fluida pada kecepatan rendah. Aliran ini terjadi ketika paket fluida meluncur bersama dengan paket fluida di sebelahnya, tiap jalur paket fluida tidak berseberangan dengan jalur lainnya.

2. Aliran Turbulen

Aliran turbulen terjadi ketika paket fluida tidak meluncur bersamaan dengan paket fluida di sebelahnya, tiap jalur paket fluida bisa bersebrangan dengan jalur lainnya. Aliran turbulen ditandai adanya pusaran-pusaran air (turbulen) dan kecepatan alirannya tinggi.

Rumus Fluida Dinamis

Ilustrasi rumus fluida dinamis. Sumber: Unsplash/Artturi-jalli

Setelah mengetahui pengertian fluida dinamis dan jenis-jenisnya, simak beberapa rumus yang dapat digunakan dalam materi fluida dinamis, adapun penjelasannya sebagai berikut.

1. Debit

Debit merupakan jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu (umumnya per detik). Rumus dari debit fluida dinamis, yaitu

Keterangan:

2. Persamaan Kontinuitas

Persamaan kontinuitas ialah persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat yang lain. Rumus dari persamaan kontinuitas fluida dinamis, yaitu

3. Persamaan Bernoulli

Hukum Bernoulli merupakan hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami pada aliran fluida.

Hukum ini menyatakan bahwasanya jumlah tekanan (P), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume mempunyai nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Rumus dari persamaan Bernoulli fluida dinamis, yaitu

4. Daya Debit Fluida

Daya dari suatu tenaga fluida (air terjun) yang mengalir dengan debit Q dari ketinggian dapat dicari dengan menggunakan rumus energi potensial berikut ini.

Daya sebesar P yang dibangkitkan oleh energi potensial ini adalah sebagai berikut.

Keterangan:

5. Bejana Berpancur (Teorema Toricelli)

Fenomena air yang menyembur keluar dari lubang penyimpanan atau tangki air dinamakan dengan teorema Toricelli. Besar energi kinetik air yang menyembur keluar dari lubang tangki air sama dengan besar energi potensialnya.

Sehingga, kecepatan air pada lubang penyemburan yaitu sama dengan air yang jatuh bebas dari batas ketinggian air. Semakin besar perbedaan ketinggian lubang dengan batas ketinggian air, maka akan semakin cepat juga semburan airnya, berikut rumusnya.

Keterangan:

Baca juga: Pengertian Tekanan Hidrostatis dan Rumus untuk Menghitungnya

Demikian pengertian fluida dinamis dan jenis-jenisnya beserta rumusnya. Semoga ulasan ini dapat menjadi sumber referensi belajar dalam memahami materi seperti di atas. (MRZ)