Newton's Law of Viscosity : Dasar hukum perpindahan Momentum

Momentum merupakan produk dari adanya massa dan kecepatan dari sebuah objek ( dasar! jika benda tidak memiliki kecepatan maka benda itu tidak memiliki momentum). Untuk permasalahan transfer momentum bisa kita lihat pada sebuah aliran di antara dua plat sejajar, dimana jarak antar plat adalah Y. plat terbawah digerakkan dengan kecepatan V. pada saat fluida bergerak akan timbul momentum dengan arah tegak lurus aliran, serta pada saat steady, distribusi kecepatan digambarkan sebagai berikut :


Pada saat keadaan steady tercapai, gaya dibutuhkan untuk menjaga kecepatan dari plat terbawah. Gaya yang dibutuhkan bisa dituliskan dalam persamaan berikut :
F/A = u (V/Y)

Dimana :
F = gaya
A = luas permukaan plat
= viskositas
V = kecepatan plat
Y = tinggi fluida
Untuk yang biasanya digunakan pada textbook biasanya diganti F/A = τyx dimana persamaan ini didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada arah x pada area tegak lurus arah y (lebih mudah disebut dengan fluks momentum y ke arah x). lebih jauh lagi, untuk V/Y juga diganti dengan –dvx/dy (kenapa bisa siganti begitu: ingat makna dari dvx/dy adalah perubahan kecepatan searah dengan x (delta x) tiap y satuan (delta y). Sehingga persamaan dituliskan menjadi :

                                τyx = -u(dvx/dy)


persamaan ini menyatakan bahwa shearing force  per unit area (F/A) itu sebanding dengan negative velocity gradient yang juga familiar dikenal sebagai Hukum Newton untuk viskositas. Hukum newton untuk viskositas ini akan mendasari kita dalam pengerjaan berbagai persoalan transfer momentum.

Komentar

Postingan Populer