Pengertian Viskositas, Pengaruh, Contoh dan Rumus Viskositas dan Fluida Viskositas Fisika Terlengkap

Posted on

Pengertian Viskositas, Pengaruh, Contoh dan  Rumus Viskositas dan Fluida Viskositas Fisika Terlengkap – Viskositas adalah pengukuran dati ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Lebih jelasnya, pengertian viskositas adalah ukuran kekentalan fluida yang bisa menyatakan kecil besarnya suatu gesekan dalam fluida. Maka, apabila makin besar viskositas dalam fluida maka akan semakin sulit untuk mengalir dan juga akan semakin sulit benda dapat bergerak di dalam fluida.

Perlu diketahui, di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antar molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas muncul sebagai akibat tumbukan antar molekul gas.

Sebagai contoh viskositas di kehidupan sehari-hari diantaranya saat menuangkan segelas air dan segelas oli, tentu saja air yang akan cepat habis. Hal tersebut disebabkan karena air memiliki kekentalan yang lebih rendah dibandingkan dengan oli; antara molekul air kecil sekali untuk bergesekan dengan gelas sehingga laju alir air akan lebih cepat dibandingkan dengan oli.

Loading...

Rumus Viskositas dan Fluida Viskositas Fisika

a. Rumus Viskositas fisika
Koefisien viskositas di lambangkan dengan η. Viskositas sendiri merupakan fungsi dari besaran turunan dari percepatan (V) dan tekanan (P) dan panjang diameter (D). Selain itu agar hubungan fungsi dan variabelnya nampak jelas maka haruslah terdapat Konstanta (k). Jadi rumus viskositas yaitu:

η = k x p x D / V

Keterangan:
η : Koefisien Viskositas
k : Konstanta
P : Tekanan
D : Diameter
V : Kecepatan

b. Rumus Fluida Viskositas

F = η A x v / L

Keterangan:
F = Gaya (N)
A = Luas Keping yang bersentuhan dengan Fluida (m²)
v = Kelajuan Fluida
L = Jarak antar Keping
η = Koefisien Viskositas (Kg)

Besarnya gaya (F) yang dibutuhkan untuk dapat menggerakan suatu lapisan fluida ditentukan oleh kelajuan tetap (v) untuk luas kepingyang telah bersentuhan dengan fluida (A) dan berjarak (L) dari keping yang diam. Selain itu, nilai koefisien viskositas bisa berubah sesuai dengan perubahan temperatur dan apabila temperatur atau suhu naik maka viskositas dalam zat cair akan turun dan di dalam gas akan naik dan begitu sebaliknya.

Viskositas atau Kekentalan Zat Cair

Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas (η). Satuan SI untuk koefisien viskositas yaitu Ns/m2 atau pascal sekon (Pa s).Berbicara mengenai viskositas berarti kita berbicara tentang fluida sejati. Fluida ideal tidak memiliki koefisien viskositas.

Jika suatu bergerak dengan kelajuan v dalam suatu fluida kental yang koefisien viskositasnya  η, maka benda tersebut akan mengalami gaya gesek an fluida sebesar F= k η v, dengan k yaitu konstanta yang tergantung pada bentuk geometris benda.

Berdasarkan perhitungan laboratorium yang dilakukan Sir George Stokes pada tahun 1845, ia menunjukan bahwa benda yang bentuk geometrisnya berupa bola nilai k= 6 π r. Jika nilai k di masukan ke dalam persamaan, maka diperoleh rumus yang dikenal dengan rumus viskositas hukum stokes, berikut ini:

F= 6 π η rv

Keterangan:

Fs : gaya gesekan stokes (N)
η- : koefisien viskositas fluida (Pa s)
r : jari-jari bola (m)
v : kelajuan bola (m/s)

Perhatikan gambar bola yang jatuh dalam fluida berikut ini!

Gaya yang bekerja pada bola yaitu gaya berat (w), gaya apung (Fa), dan gaya lambat akibat viskositas atau gaya stokes (Fs). Ketika dijatuhkan, bola bergerak dipercepat. Tapi, saat kecepatannya bertambah, maka gaya stokes juga bertambah. Akibatnya, saat bola mencapai keadaan seimbang maka bola bergerak dengan kecepatan konstan yang disebut dengan kecepatan terminal.

Pada kecepatan terminal, resultan yang bekerja pada bola sama dengan nol. Misalnya sumbu vertikal ke atas sebagai sumbu positif maka saat kecepatan terminal tercapai berlaku persamaan berikut ini:


Untuk benda berbentuk bola seperti gambar diatas, maka digunakan persamaan berikut ini:

Keterangan:

vT : kecepatan terminal (m/s)
η : koefisien viskositas fluida (Pa s)
R : jari-jari bola (m)
g : percepatan gravitasi (m/s2)
ρb : massa jenis bola (kg/m3)
ρf : massa jenis fluida (kg/m3)

Viskositas Fluida

Perhatikan tabel viskositas beberapa fluida dibawah ini!

Berdasarkan tabel diatas terlihat bahwa air, udara dan alkohil memiliki koefisien yang sangat kecil dibandingkan dengan gliserin. Untuk itu, dalam perhitungan sering diabaikan.

Berdasarkan eksperimen juga diperoleh bahwa koefisien viskositas tergantung suhu. Pada kebanyakan fluida, semakin tinggi suhu maka semakin rendah koefisien viskositasnya. Itulah penyebab oli mesin menjadi kental di musim dingin sehingga kadang mesin sukar dihidupkan karena terjadi efek viskositas pada oli mesin.

Demikian artikel pembahasan tentang “Pengertian Viskositas, Pengaruh, Contoh dan  Rumus Viskositas dan Fluida Viskositas Fisika Terlengkap“, semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan kami berikutnya. Sampa jumpa