Azas Kontinuitas

Pada saat kalian akan menyiram tanaman dengan menggunakan selang, kalian akan melihat fenomena fisika yang aneh tapi nyata. Coba perhatikan vidio adek baim berikut.

Ketika lubang selang dipencet, maka air yang keluar akan menempuh lintasan yang cukup jauh. Sebaliknya ketika selang dikembalikan seperti semula maka jarak pancaran air akan berkurang. Fenomena fisika tersebut dapat dijelaskan dengan mempelajari bahasan tentang persamaan kontinuitas berikut.

Misal terdapat suatu tabung alir seperti tampak pada Gambar 2 Air masuk dari ujung kiri dengan kecepatan v₁ dan keluar di ujung kanan dengan kecepatan v₂. Jika kecepatan fluida konstan, maka dalam interval waktu ∆t fluida telah menempuh jarak ∆s₁=v₁∆t. Jika luas penampang tabung kiri A₁ maka massa pada daerah yang diarsir adalah:

Demikian juga untuk ujung sebelah kanan :

Karena alirannya lunak (steady) dan massa konstan, maka massa yang masuk penampang A₁ harus sama dengan massa yang masuk penampang A₂. Oleh karena itu persamannya menjadi:

Menurut persamaan kontinuitas, perkalian luas penampang dan kecepatan fluida pada setiap titik sepanjang suatu tabung alir adalah konstan. Persamaan di atas menunjukkan bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melewati pipa lebar dan bertambah ketika melewati pipa sempit. Itulah sebabnya ketika orang berperahu disebuah sungai akan merasakan arus bertambah deras ketika sungai menyempit.

Materi di atas merupakan penjelasan mengenai konsep asas kontinuitas. Agar kalian semakin mampu menganalisis asas kontinuitas, perhatikan contoh soal berikut

PERHATIKAN CONTOH SOAL INI YA...

Darah mengalir melalui bagian arteri horizontal yang sebagian tersumbat oleh endapan di sepanjang dinding arteri. Molekul hemoglobin bergerak dari daerah sempit ke daerah yang lebih luas. Lakukan interpretasi terhadap masalah pada arteri yang tersumbat agar mengetahui kondisi tekanan yang bekerja pada molekul ketika melewati endapan!

Penyelesaian:

Pada fenomena tersebut berlaku asas kontinuitas.

Q = Q

Av = Av

Karena darah adalah cairan yang tidak dapat dimampatkan, maka laju aliran volume Q bernilai sama di semua tempat di dalam arteri. Berdasarkan asas kontinuitas tersebut, maka saat darah bergerak dari daerah sempit ke daerah yang lebih luas kecepatan hemoglobin melambat. Karena molekul hemoglobin melambat, arah dari total gaya yang bekerja pada hemoglobin harus berlawanan dengan arah kecepatannya. Dari perlambatan molekul dapat disimpulkan bahwa, tekanan di depan molekul lebih besar daripada di belakangnya. Jadi, tekanan di wilayah yang lebih luas lebih besar daripada di wilayah yang sempit.

Apakah kalian sudah cukup memahami materi asas kontinuitas melalui penjelasan di atas?

Agar lebih paham lagi, lakukan percobaan sederhana berikut. Klik tombol di bawah ini ya!

PERCOBAAN KONTINUITAS

Page updated

Report abuse