131BINA TEKNIKA, Volume 13 Nomor 1, Edisi Juni 2017, 131-138 TRANSFORMASI DALAM PERFORMA PESAWAT TERBANG DI GENERASI BERBEDA Diachirta Chrisna Ayu Dwiharpini1, Michael F.J. Saputra2 Muhammad Daffa Aly3 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta, Jakarta Selatan 1 2 3 email1:
Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung04 Februari 2022 0735Halo, Intan T, kakak bantu jawab ya Besar gaya resultan yang terjadi pada sayap tersebut adalah sebesar 725 N ke arah bawah, sehingga dari pilihan ganda yang ada, pilihan yang tepat adalah A. 725 N PEMBAHASAN Pada sayap pesawat terbang, pesawat memanfaatkan Gaya Angkat, sehingga gaya tersebut dapat mengangkat pesawat dengan mengalahkan gaya beratnya sendiri. Gaya angkat pada pesawat itu dihasilkan dengan cara membuat udara mengalir melalui kedua sayap pesawat terbang, atau dengan kata lain si pesawatnya digerakkan maju ke depan. Sayap pesawat ini bentuknya berupa suatu lengkungan yang unik, di mana profilnya kita sebut dengan aerofoil. Bentuk lengkungan dari aerofoil ini dirancang untuk menimbulkan perbedaan tekanan udara pada bagian atas dan bagian bawah penampangnya. Gaya Angkat pada pesawat sayap terbang ini terkait dengan perbedaan tekanan udara yang timbul diturunkan dari Hukumnya Pak Bernoulli, yang kita hitung dengan rumus F₁ - Fâ‚‚ = ½ρV₂² -V₁²A ________1 Keterangan F₁ - Fâ‚‚ ini kita sebut dengan Gaya Angkat ρ massa jenis fluida dalam kasus kita disini adalah udara [satuannya kg/m³] V₁ kecepatan aliran udara PADA BAGIAN BAWAH SAYAP [satuannya m/s] Vâ‚‚ kecepatan aliran udara PADA BAGIAN ATAS SAYAP [satuannya m/s] A luas penampang sayap pesawat [satuan m²] Dengan rumus ini, kita akan menghitung Gaya Angkat yang dihasilkan oleh pesawat tersebut, dalam rangka melawan Gaya Berat dari pesawat tersebut. Supaya pesawat bisa terangkat, berarti F₁ - Fâ‚‚ > Gaya Berat, di mana Gaya berat kita hitung dengan rumus W = mg ________2 Keterangan W Gaya Berat pesawat m massa pesawat [kg] g percepatan gravitasi bumi [m/s²], nilainya bisa kita asumsikan bernilai 10 m/s² DIKETAHUI V₁ = 30 m/s Vâ‚‚ = 40 m's m = 300 kg A = 5 m² ρ = 1,3 kg/m³ DITANYA Resultan Gaya = ? PENYELESAIAN JAWAB Dengan data yang kita punya, mari kita hitung berapa Gaya Angkat pesawat dengan persamaan 1 yang dihasilkan F₁ - Fâ‚‚ = ½ρV₂² -V₁²A ________1 F₁ - Fâ‚‚ = ½1,340² -30²5 F₁ - Fâ‚‚ = ½1,31600 -9005 F₁ - Fâ‚‚ = 2275 N Sekarang, kita hitung Gaya berat yang dialami sayap dengan persamaan 2 W = mg ________2 W = 30010 W = 3000 N Apabila kedua gaya yang terdapat pada sayap pesawat tersebut sudah dapat kita temukan, maka Resultan Gaya yang bekerja pada sayap pesawat itu kita hitung dengan menggunakan persamaan ΣF = W - F₁ - Fâ‚‚ ________ mereka kita selisihkan, INGAT Gaya adalah vektor, dan disini Gaya Angkat itu arahnya ke atas dan Gaya Berat itu arahnya ke bawah. Disini kita asumsikan bahwa Gaya F ke bawah kita notasikan positif ↓+ ΣF = 3000 N - 2275 N ΣF = 725 N ↓+ Dengan demikian, besar gaya resultan yang dialami sayap tersebut pada soal ini adalah sebesar 725 N ke arah BAWAH Jadi pilihan jawaban yang tepat adalah A. 725 N semoga menjawab ya Intan A Merekamempelajari aerodinamika dan menyempurnakan desain sayap pesawat mereka. Mereka melakukan sebagian besar pengujian di luar ruangan dengan risiko yang signifikan. untuk mengarahkan arus udara secara horizontal. Udara yang mengalir di dalam tabung ini memiliki kecepatan sekitar 64 km / jam (40mph). Saat ini, terowongan angin terbesar Ilustrasi oleh Fluida dinamis adalah fluida berupa zat cair atau gas yang dapat bergerak dan memiliki ciri-ciri tidak kompresibel, tidak mengalami gesekan, alirannya steady dan stasioner. Dalam mempelajari fluida dinamis, didalamnya terdapat beberapa komponen seperti persamaan kontinuitas, persamaan Bernoulli, teorema toricelli, Gaya angkat pesawat dan masih banyak lagi. Untuk lebih jelanya mengenai materi ini, mari simak penjelasan berikut. Jenis Aliran Fluida dinamisRumus-Rumus Fluida DinamisDebit AliranPersamaan KontinuitasPersamaa BernoulliTeorema ToricelliVenturimeterTabung PitotGaya Angkat PesawatViskositas Hukum StokesKecepatan TerminalPersamaan PoiseuilleContoh soal dan pembahasan Fluida Dinamis Jenis Aliran Fluida dinamis 1. Aliran Laminer Aliran laminer adalah liran yang paket fluidanya meluncur bersama dengan paket fluida disebelahnya. Dimana aliran ini adalah aliran ideal yang terjadi pada kecepatan rendah. 2. Aliran Turbulen Aliran turbulen adalah aliran yang paket fluidanya tidak meluncur bersama dengan paket fluida disebelahnya. Dimana aliran ini ditandai dengan adanya pusaran-pusaran air yang terjadi pada kecepatan tinggi. Debit Aliran Debit adalah jumlah banyaknya volume fluida yang mengalir pada suatu tenpat setiap satuan waktu. Fluida yang mengalir dengan kecepatan v menempuh jarak d pada suatu luas penampang A, sehingga debit aliran diperoleh, Dimana, Q adalah debit aliran m3/s, V adalah volume fluida m3,A adalah luas penampang m2, dan v adalah kecepatan air m/s dan t adalah waktu s. Persamaan Kontinuitas Persamaan kontinuitas adalah suatu persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dari tempat satu ke tempat lainnya. Apabila diilustrasikan sebuah pipa, massa fluida yang masuk ke suatu penampang kemudian akan keluar di ujung penampang lain dengan massa yang sama menyebabkan debit fluida di seluruh titik penampang adalah sama, maka. Rumus persamaan kontinuitas Dimana A1 adalah luas penampang ujung pipa besar m2A2 adalah luas penampang ujung pipa kecil m2v1 adalah kecepatan aliran pipa besar m/sv2 adalah kecepatan aliran pipa kecil m/s Persamaa Bernoulli Fluida dinamis memiliki hukum yang digunakan sebagai dasar yaitu hukum Bernoulli. Persamaan Bernoulli berkaitan dengan tekanan, kecepatan, dan ketinggian dari dua titik aliran fluida dengan massa jenis tertentu. Apabila ditinjau dari dua titik yang berbeda, maka hukum Bernoulli dinyatakan sebagai berikut. Dimana P adalah tekanan Pap adalah massa jenis fluida kg/m3g adalah percepatan gravitasi 9,8 m/s2h adalah ketinggian air mv adalah kecepatan aliran fluida m/s Teorema Toricelli Teorema ini biasanya digunakan untuk aplikasi tangki bocor. Apabilla suatu wadah yang berhubungan dengan atmosfer bagian atasnya, kemudian memiliki lubang yang jauh lebih kecil dari luas permukaan wadah di bawah permukaan fluida. Maka kelajuan semburan fluida sama dengan kelajuan gerak jatuh bebas benda. Jarak jatuhnya air dari titik kebocoran dirumuskan Waktu jatuh air dirumuskan sebagai berikut Dimana v adalah kecepatan jatuh air dari tangki bocor m/sx adalah jarak jatuhnya air mt adalah waktu jatuhnya air s Venturimeter Alat yang dibuat berdasarkan konsep tabung venture yang digunakan untuk mengukur kelajuan fluida. Venturimeter terdiri dari dua jenis yaitu Venturimeter tanpa manometer kecepatan pada luasan A1 dan A2, masing-masing dirumuskan Venturimeter dengan manometer Kecepatan pada luas penampang A1 dan A2, masing-masing dirumuskan Tabung Pitot Tabung pitot adalah tabung yang digunakan untuk mengukur kelajuan gas dengan cara membandingkan perbedaan tekanan aliran dengan tekanan statisnya. Rumus kecepatan aliran tabung pitot Dimana v adaah kecepatan aliranm/sp’ adalah massa jenis cairan kg/m3p adalah massa jenis aliran gas kg/m3h adalah ketinggian tabung m Gaya Angkat Pesawat Pesawat dapat terbang diudara karena adanya gaya angkat yang dihasilkan oleh sayap pesawat. Kecepatan aliran udara bagian atas sayap lebih besar dari pada kecepatan aliran udara bagian bawah sehingga menyebabkan perbedaan tekanan, dimana tekanan pada bagian bawah lebih besar dari pada bagian atas sayap. Hal ini menyebabkan terjadi dorongan keatas gaya angkat sehingga pesawat dapat terbang. Berdasarkan penurunan dari hukum bernoulli Sehingga didapat gaya angkat pesawat menjadi, Dimana Fangkat =F1-F2 adalah gaya angkat pesawat Np adalah massa jenis udara kg/m3A adalah luasan sayap pesawat m2v1 adalah kecepatan aliran udara pada bagian atas sayap m/sv2 adalah kecepatan aliran udara pada bagian bawah sayap m/s Viskositas Viskositas atau kekentalan mengacu pada kemampuan fluida untuk mengalir. Semakin rendah viskositas benda, maka kecepatan gerak fluida semakin cepat. Sedangkan apabila viskositasnya besar, maka kecepatanya geraknya semakin kecil. Dimana F adalah besarnya gaya yang dibutuhkan untuk dapat menggerakan suatu lapisan fluida ditentukan oleh kelajuan tetap v untuk luas keping yang telah bersentuhan dengan fluida A dan berjarak l dari keping yang diam. Hukum Stokes Hukum stokes menjelaskan bahwa viskositas menyebabkan kelajuan lapisan-lapisan fluida tidak sepenuhnya sama pada sebuah pipa, karena ada gaya gesekan. Gaya gesekan suatu bola yang bergerak dalam fluida sejati dirumuskan sebagai berikut. Dimana Ff adalah gaya gesek fluida Nη adalah koefisien viskositas adalah jari-jari bola mv adalah kelajuan bola m/s Kecepatan Terminal Kecepatan terminal adalah kecepatan terbesar konstan yang dialami benda yang jatuh bebas dalam suatu fluida sejati atau kental. Dimana kecepatan terminal terjadi saat gaya berat, gaya ke atas fluida, dan gaya gesekan fluida dalam keadaan setimbang sehingga dirumuskan sebagai berikut. Dimana vt adalah kecepatan terminal m/sr adalah jari-jari bola mη adalah koefisien viskositas adalah massa jenis benda kg/m3pf adalah massa jenis zat cair kg/m3 Persamaan Poiseuille Volume V yang mengalir setiap detik melalui sebuah tabung dengan jari-jari a dan memiliki panjang L, dibawah pengaruh tekanan. Rumus volumenya menurut Persamaan Poiseuille yaitu Dimana, V adalah volume zat cair m3, P adalah tekanan Pa, a adalah jari-jari tabung m dan L adalah panjang tabung m Contoh soal dan pembahasan Fluida Dinamis 1. Air dipompa dengan kompresor bertekanan 120 kPa memasuki pipa bagian bawah 1 berdiameter 12 cm dan mengalir keatas dengan kecepatan 1 m/s g= 10 m/s2 dan massa jenis air 1000 kg/m3. Tekanan air pada pipa bagian atas 2 yang berdiameter 6 cm adalah… Jawab untuk menyelesaikan soal diatas, digunakan persamaan bernoulli menjadi Jadi, tekanan pada pipa II yaitu 92,5 kPa. 2. Air mengalir dengan kelajuan 10 m/s di dalam pipa datar berdiameter 20 cm menuju pipa kecil berdiameter 10 cm. Debit dan kelajuan fluida pada pipa kecil berturut-turut adalah… Jawab Debit pada pipa kecil yaitu Kecepatan aliran air pada pipa kecil dihitung sebagai berikut jadi, debit air dan kecepatan pada pipa kecil berturut-turut adalah 0,134 m3/s dan 40 m/s. 3. Sebuah tabung berisi penuh zat cair. Pada dinding sejauh 20 cm dari permukaan atas terdapat lubang keci sehingga zat cair memancar, seperti pada gambar. Besar kecepatan pancaran air tersebut dari lubang kecil adalah… Jawab dengan menggunakan rumus teorema torecelli didapatkan jadi, kecepatan pancaran air sebesar 2 m/s 4. Anggap udara mengalir horizontal melalui sebuah sayap pesawat terbang. Kecepatan aliran udara di bagian atas sayap adalah 40 m/s, sedangkan di bagian bawah adalah 30 m/s. Jika luas total kedua sayap adalah 10 m2 dan diketahui massa jenis udara luar 1,2 kg/m3, besar gaya angkat pada sayap pesawat adalah… Jawab Dengan menggunakan rumus gaya angkat pesawat didapatkan Jadi, gaya angkat pesawat sebesar 4200 N Demikian penjelasan mengenai Fluida Dinamis, lengkap beserta soal dan pembahasannya. Semoga bermanfaat! Referensi Fairbanks(1927) meneliti distribusi tekanan pada sayap biplane pesawat PW-9. menggunakan aerofoil Gottingen 436, sayap atas panjangnya 20” dan bawah 14,05”, sedang jarak antar chord 5,36” diuji dalam terowongan angin dengan variasi sudut serang –6o sampai 24o. Dengan membandingkan antara distribusi tekanan pada sayap tunggal dan biplane Sedangkanpenjelasan menggunakan efek Coanda menekankan pada beloknya kontur udara yang mengalir di bagian atas sayap. Bagian atas sayap pesawat yang cembung memaksa udara untuk mengikuti kontur tersebut. Pembelokan kontur udara tersebut dimungkinkan karena adanya daerah tekanan rendah pada bagian atas sayap pesawat (atau dengan penjelasan lain Dariprinsip aksi ?reaksi, muncul gaya pada bagian bawah sayap yang besarnya sama dengan gaya yang diberikan sayap untuk membelokkan udara. Sedangkan penjelasan menggunakan efek Coanda menekankan pada beloknya kontur udara yang mengalir di bagian atas sayap. Bagian atas sayap pesawat yang cembung memaksa udara untuk mengikuti kontur tersebut. Komunikasihorizontal ialah komunikasi secara mendatar, antara anggota staf dengan anggota staf, karyawan sesama karyawan, dan sebagainya (Onong U.E, 1984 : 123). Namun sekarang penerbangan tujuan Singapura dilayani oleh Silk Air yang menggunakan Tipe Pesawat A-319/A-320 sebanyak 3 kali seminggu yaitu pada hari Selasa dan Kamis pagi, serta terbangnyapesawat terbang ini tidak cuma karena mesin saja, tetapi juga peran penting part aerodinamika. Di pesawat terbang, perangkat aerodinamika utamanya adalah sayap dan sirip belakang. Perangkat aerodinamika di pesawat terbang bisa diatur gerakannya untuk memainkan aliran udara ke atas dan ke bawah sayap. Pengaturan perangkat SEORANGPENGGUNA TELAH BERTANYA 👇 Udara mengalir horizontal melalui sayap pesawat sehingga kecepatan udara di bagian bawah pesawat 15m/s dan bagian atad pesawat 20m/s. pesawat memiliki masa total 300 kg dan luas efektif sayap pesawat 60m2. massa jenis udara 1,3 kg/m3. dan percepatan gravitasi 10m/s2 maka resultan gaya pada pesawat INI JAWABAN
5Pembahasan Soal Hukum Bernoulli. 1. P 1 dan v1 adalah tekanan dan kecepatan udara di atas sayap, P 2 dan v2 adalah tekanan dan kecepatan udara di bawah sayap. Agar pesawat dapat terangkat maka maka syaratnya . A. P 1 = P 2 dan v1 = v2. B. P 1 < P 2 dan v1 > v2.
.
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/666
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/117
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/532
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/219
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/564
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/604
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/152
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/532
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/245
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/935
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/377
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/277
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/8
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/607
  • 5b1iyh8k3b.pages.dev/509

    • udara mengalir horizontal melalui sayap pesawat