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
u = 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
Posting Komentar