Viskositas

VISKOSITAS

                Gerak dalam zat cair ditentukan oleh kekentalan zat cair. Semakin kental zat cair, maka semakin sulit suatu benda untuk bergerak. Dengan demikian, dapat dikatakan semakin kental zat cair, makin besar pula gaya gesekan dalam zat cair tersebut. Ukuran kekentalan zat caor atau gesekan dalam zat cair disebut viskositas.

                Gaya gesek dalam zat cair tergantung pada koefisien viskositas, kecepatan relatif benda terhadap zai cair, serta ukuran dan bentuk geomestris benda. Untuk benda yang berbentuk bola dengan jari-jari r, gaya gesek zat cair dirumuskan :

F = 6.π.η.r.v

Dengan :

F = gaya gesek Strokes (N)

η = koefisien viskositas (Ns/m²)

r = jari-jari bola (m)

v = kelajuan bola (m/s)

                Misalnya pada saat bola dijatuhkan dalam fluida, bola bergerak dipercepat vertikal ke bawah. Karena kecepatannya bertambah, maka gaya Strokes juga bertambah, sehingga suatu saat bola berada dalam keadaan setimbang dengan kecepatan tetap. Kecepatan bola pada saat mencapai nilai maksimum dan tetap disebut kecepatan terminal.

                Pada saat bola dalam keadaan setimbang, maka resultan gaya yang bekerja pada bola sama dengan nol.

R_F                  = 0

F_A + F_S   = w_b

Karena volume bola V =  πr³ dan m = ρ . V, maka :

ρ_f . g ( πr³) + 6πηrv      =  πr³ . ρ_b.g

6πηrv                                    =  πr³ . ρ_b.g -  πr³ . ρ_f.g

6πηrv                                    =  πr³ .g (ρ _b-ρ_f)

η                                             =  (ρ_{b –} ρ_f )

dengan :

η = koefisien viskositas (Ns/m²)

r = jari-jari bola (m)

ρ_b = massa jenis bola (kg/m³)

ρ_f = massa jenis fluida (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

v = kecepatan terminal (m/s)