Hidrodinamika

Mekanika Fluida didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang sifat fluida dalam keadaan diam (statika fluida) atau bergerak (dinamika fluida) dan interaksi fluida dengan benda padat  atau fluida lain dengan batasan tertentu. mekanika fluida dibagi menjadi cabang ilmu diantaranya hidrodinamika, hidrostatika dan dinamika gas, aerodinamik, meteorologi, oseanografi dan hidrologi. 

Setiap fluida masing-masing memiliki sifat yang menjadi ciri khas fluida tersebut diantaranya sifat Kerapatan(Density), Berat Jenis, Gravitasi Jenis (Specific Gravity) ,Kekentalan (Viscosity), Tegangan Permukaan (Surface Tension), dan Kapilaritas (Capilarity).

🔘 Kerapatan(Density) 

        Sifat karakteristik suatu bahan yang dipengaruhi oleh massa dan ukuran bahan tersebut.  kerapatan bahan yang sama akan memiliki nilai yang sama walaupun ukuran bahan tersebut berbeda-beda. nilai kerapatan dapat bervariasi cukup besar sesuai dengan jenis fluida.

🔘 Berat Jenis

            Rasio berat suatu benda terhadap volumenya. satuan berat jenis adalah N/m³.rumusnya adalah rapat jenis dikenal juga dengan massa jenis relatif adalah relatif antara massa jenis suatu zat dengan massa jenis zat standar.

🔘 Gravitasi Jenis (Specific Gravity) 

             Gravitasi jenis sebuah fluida dilambangkan sebagai SG, didefenisikan sebagai perbandingan kerapatan fluida tersebut dengan kerapatan air pada sebuah temperature tertentu

🔘 Kekentalan (Viscosity)

            Kekentalan disebabkan adanya kohesi antar partikel zat cair sehingga menyebabkan adanya tarikan antar molekul fluida yang menghasilkan tegangan geser antar molekul fluida yang bergerak. semakin kental suatu fluida maka semakin sulit fluida tersebut untuk mengalir. kekentalan cairan berkurang dengan bertambahnya suhu, dan sedikit dipengaruhi oleh perubahaan tekanan.

🔘 Tegangan Permukaan (Surface Tension)

            Tegangan permukaan terjadi akibat perbedaan tarik menarik antar molekul zat cair dekat permukaan dengan molekul-molekul  yang terletak agak jauh dari permukaan zat cair yang sama. gaya tarik antar molekul pada cairan menyebabkan tegangan bekerja paralel terhadap permukaan cairan.

🔘 Kapilaritas (Capilarity) 

            Akibat lain dengan adanya tegangan permukaan adalah terbentuknya efek kapilaritas yaik naik atau  turunnya  cairan dalam pipa kapiler. pipa berdiamter sempit atau saluran cairan yang halus disebut pipa kapiler.  

Mekanika Fluida merupakan kajian yang sangat visual, pola-pola aliran dapat divisualisasikan dalam beberapa cara yang berbeda. meskipun demikian, terdapat beberapa tipe dasar pola garis yang digunakan untuk memvisualisasikan aliran, seperti:

 🔘 Streamline adalah garis imajiner dalam aliran fluida yang digambar sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran selalu bersinggungan dengannya. arus biasanya digambarkan secara grafis dengan bantuan streamline. ini adalah garis imajiner pada bidang aliran sehingga kecepatan disemua titik pada garis ini selalu bersinggungan. Streamline g melewati pinggiran suatu area yang sangat kecil pada beberapa saat akan membentuk sebuah tabung yang disebut Streamtube. 

 🔘 Streakline adalah garis yang menghubungkan seluruh partikel yang melewati suatu titik tertentu seperti penjejak atau cerobong asap dengan mengabaikan lebar tertentu dan difusi.

🔘Pathline dapat difenisikan sebagai garis dalam bidang aliran yang menggambarkan lintasan partikel fluida tertentu. Dari sudut pandang lagrangian, yaitu sistem tertutup dengan kuantitas massa tetap yang dapat diidentifikasi, variabel indepen adalah posisi awal yang dengannya setiap partikel diidentii=fikasi dan waktu.

Ada dua metode dasar dalam mempelajari gerak fluida, yaitu metiode langrangian dan metode eulerian

🔘 Metode Lagrangian

pendekatan metode langrangian ini mengikuti partikel partikel fluida selama waktu tertentu dan menyajikan lintasan, kecepatan dan tekanan dalam term posisi awal dan waktu yang dilalui partikel karena partikel-partikel melingkupi posisi awalnya

🔘Metode Eulerian 

dalam meteode eulerian kecepatan dan tekanan dihitung pada suatu titik tertentu sebagai fungsi waktu

Contoh sederhana dari dua metode ini adalah analisis sedimen melayang di estuari

satu peneliti, tinggal di estuari mengabikan partikel-partikel sedimen spesifik dan mengukur kevepatan rata-rata dan konsentrasinya sebagai fungsi waktu dan posisi dalam estuari.

peneliti ini menggunakan metode eulerian untuk aliran sedimen sedangkan peneliti yang lain dapat meninjau lintasan, kecepatan dan sifat sedimen tertentu dengan menggunakan metode lagrangian