VISIKOSITAS

VISIKOSITAS

1.      Sebuah kelereng memiliki massa jenis 0,9 g/cm³ yang jari-jarinya 1,5 cm dijatuhkan bebas dalam sebuah tabung yang berisi oli yang mempunyai massa jenis 0,8 g/cm³ dan koefisien viskositas 0,03 Pa s. Tentukan kecepatan terminal kelereng tersebut?

            Penyelesaian:

            Diketahui :

            ρ_kelereng = 0,9 g/cm³ = 900 kg/m³

            r = 1,5  cm = 1,5 x10^-2 m

            ρ_oli = 0,8 g/cm³ = 800 kg/m³

            η = 0,03 Pa s.

            g = 10 m/s²

            Ditanya : tentukan kecepatan terminal (v) bola tersebut?

2.       Sebuah kelereng dengan jari-jari 0,5 cm jatuh ke dalam bak berisi oli yang memiliki koefisien viskositas 110 × 10⁻³ N.s/m². Tentukan besar gesekan yang dialami kelereng jika bergerak dengan kelajuan 5 m/s!
Pembahasan
Data:
r = 0,5 cm = 5 × 10⁻³ m
η = 110 × 10⁻³ N.s/m²
ν = 5 m/s
F_f =.....

Benda yang bergerak dalam fluida akan mengalami gesekan. Besar gesekan yang terjadi jika benda bentuknya BOLA dirumuskan: 

dimana
F_f = gaya gesekan di dalam fluida
η = koefisien viskositas fluida
r = jari-jari benda
ν =  kecepatan gerak benda

sehingga besarnya gesekan 

3.       Sebuah gotri yang berjari-jari 5,5 × 10⁻³ m terjatuh ke dalam oli yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ dan koefisien viskositasnya 110 × 10⁻³ N.s/m². Jika massa jenis gotri 2700 kg/m³, tentukan kecepatan terbesar yang dapat dicapai gotri dalam fluida!

Pembahasan
Data:
Bendanya gotri, berbentuk bola.
r = 5,5 × 10⁻³
ρ_b = 2700 kg/m³

Fluidanya oli.
ρ_f = 800 kg/m³
η = 110 × 10⁻³ N.s/m²

ν_T =.....?

Kecepatan terbesar yang dicapai gotri dalam fluida dinamakan kecepatan terminal atau ν_T. Rumus kecepatan terminal untuk benda berbentuk bola: 




sehingga: