I.
PERSAMAAN KONTINUITAS
Hukum kekekalan massa disebut juga sebagai prinsip kontinuitas (Principle of Continuity). Prinsip tersebut menyatakan bahwa laju perubahan massa fluida yang terdapat dalam ruang yang ditinjau pada selang waktu dt harus sama dengan perbedaan antara laju massa yang masuk (influx) dan laju massa yang keluar (efflux) ke dan dari elemen fluida yang ditinjau. Prinsip kontinuitas menyatakan kekekalan massa dalam ruang berisi fluida yang ditinjau. Hubungan kekontinuitasan diproleh dari pertimbangan bahwa perubahan massa fluida di dalam suatu volume elemen fluida (dx dy dz) selama waktu dt sama dengan perbedaan antara laju massa yang masuk (influx) dan keluar (efflux), ked an dari, elemen fluida yang sedang ditinjau dalam selang waktu yang sama (dt). Aliran fluida pada sebuah pipa yang mempunyai diameter berbeda, seperti tampak pada gambar di bawah.
Gambar ini menujukan aliran fluida dari kiri ke kanan (fluida mengalir dari pipa yang diameternya besar menuju diameter yang kecil). Garis putus-putus merupakan garis arus. Keterangan gambar : A1 = luas penampang bagian pipa yang berdiameter besar, A2 = luas penampang bagian pipa yang berdiameter kecil, v1 = laju aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter besar, v2 = laju aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter kecil, L = jarak tempuh fluida. Pada aliran tunak, kecepatan aliran partikel fluida di suatu titik sama dengan kecepatan aliran partikel fluida lain yang melewati titik itu. Aliran fluida juga tidak saling berpotongan (garis arusnya sejajar). Karenanya massa fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa harus sama
dengan massa fluida yang keluar di ujung lainnya. Jika fluida memiliki massa tertentu masuk pada pipa yang diameternya besar,
II.
GAYA INERSIA Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik .
Hukum
ini
menggambarkan
hubungan
antara gaya yang
bekerja
pada
suatu
benda
dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasaan yang berbedabeda selama hampir 3 abad, dan dapat dirangkum sebagai berikut: 1. Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan). 2. Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.
Inersia atau kelembaman adalah kecenderungan semua benda fisik untuk menolak perubahan terhadap keadaan geraknya. Secara numerik, ini diwakili oleh massa benda tersebut. Prinsip inersia adalah salah satu dasar dari fisika klasik yang digunakan untuk memerikan gerakan benda dan pengaruh gaya yang dikenakan terhadap benda itu. Kata inersia berasal dari kata bahasa Latin, "iners", yang berarti lembam, atau malas. Isaac Newton mendefinisikan inersia sebagai:[1] "vis insita", atau gaya dalam materi, adalah daya untuk menahan, yang dengannya setiap benda berusaha untuk mempertahankan keadaannya saat itu, apakah diam, atau bergerak beraturan ke depan dalam garis lurus. Dalam pemakaian umum orang juga dapat menggunakan istilah "inersia" untuk mengacu kepada "jumlah tahanan terhadap perubahan kecepatan" (yang dikuantifikasi sebagai massa), atau kadang-kadang juga terhadap momentumnya, tergantung terhadap konteks. Istilah "inersia"
lebih baik dipahami sebagai istilah yang lebih pendek untuk "prinsip inersia" seperti yang dideskripsikan oleh Newton dalam hukum I Newton. Hukum ini, dinyatakan dengan singkat, mengatakan bahwa sebuah benda yang tidak dikenakan oleh gaya luar (gaya netto sama dengan nol) bergerak dengan kecepatan tetap. Dalam kata-kata yang lebih sederhana, suatu benda akan terus bergerak pada kecepatannya saat ini tanpa berubah arah, hingga ada gaya yang menyebabkannya mengubah kecepatan atau arahnya. Ini juga termasuk benda yang tidak bergerak (kecepatan = nol), yang akan tetap dalam keadaan diam sampai ada gaya yang menyebabkannya bergerak.
III.
PR PENGAYAAN 5
Arti fisis dari gaya Inersia pada prinsip Newton? Isaac Newton mendefinisikan inersia sebagai: "vis insita", atau gaya dalam materi, adalah daya untuk menahan, yang dengannya setiap benda berusaha untuk mempertahankan keadaannya saat itu, apakah diam, atau bergerak beraturan ke depan dalam garis lurus. Dalam pemakaian umum orang juga dapat menggunakan istilah "inersia" untuk mengacu kepada "jumlah tahanan terhadap perubahan kecepatan" (yang dikuantifikasi sebagai massa), atau kadang-kadang juga terhadap momentumnya, tergantung terhadap konteks. Istilah "inersia" lebih baik dipahami sebagai istilah yang lebih pendek untuk "prinsip inersia" seperti yang dideskripsikan oleh Newton dalam hukum I Newton
Berikan penjelasan “ The Velocity at a given time changes with respect to distance”? Kecepatan pada waktu tertentu berubah terhadap jarak.
Hal ini berlaku pada proses
percepatan konvektiv dimana percepatan konvektif adalah percepatan yang dipicu oleh perubahan jarak. Respon variasi dari perubahan kecepatan yang menyebabkan deformasi dan rotasi karena penurunan dari perubahan jarak.
Pada saat tertentu, kecepatan tidak berubah terhadap jarak walaupun ada percepatan konvektif. Ketika tidak ada perubahan kecepatan, maka dipastikan bahwa percepatan konvektif nya adalah sama dengan nol. Jika kita asumsikan bahwa berarti pada fase tertentu, ada lokasi dimana nilai percepatan menjadi nol. Jika diberi contoh adalah ketika percepatan konvektif nya adalah fungsi dari koordinat x,y,z maka ketika massa berada di poin (0,0,0) maka percepatan konvektif nya sama dengan nol. Contoh lainnya adalah ketika kecepatan pada koordinat x,y,z tidak berubah sama sekali dan bergerak dengan kecepatan konstan.
Berikan
penjelasan
contoh
percepatan
lokal
yang
diabaikan pada “Flow in a porous medium : variation of the groundwater table with respect to time” Pengertian yang dirujuk pada contoh percepatan local tersebut adalah ketika ada aliran fluida dalam media berpori: variasi dari groundwater secara teoritis adalah berubah terhadap waktu.
Akan tetapi karena tinjauan ruang yang sangat kecil melalui media media
berporionvektif nya sama dengan nol. Contoh lainnya adalah ketika kecepatan pada koordinat i,j,k tidak berubah atau konstan dan tidak bergantung pada fungsi x, y , z maka tidak ada percepatan konvektif.
