tarikannya adalah gaya gesekan yang timbul melalui gesekan antara tubuh dan cairan. Gaya ini bekerja dalam arah yang sejajar dengan permukaan benda dan, dalam banyak kasus, sebanding dengan kuadrat kecepatan gerak benda relatif terhadap fluida.
Apa itu gaya tarik?
Ada tiga jenis gaya hambat yang berbeda, gaya ini disebut tarikan permukaan, bentuk tarik dan tarikan gelombang.
Secara umum, kekuatan tarik, juga dikenal sebagai perlawanandaricairan, banyak yang bisa aerodinamika Suka hidrodinamika, untuk kasus di mana tubuh bergerak dalam media gas dan cair, masing-masing.
Tarikannya adalah, dalam banyak kasus, sebanding dengan kuadrat kecepatantubuh dalam kaitannya dengan lingkungan di mana ia bergerak, tetapi juga secara langsung sebanding dengan luas tubuh yang melintang terhadap garis aliran fluida.
Selain faktor-faktor ini, bentuk tubuh mampu sangat mengubah cara gaya seret bekerja padanya, yang semuanya tergantung pada bagaimana garis fluida mengalir. Kami akan menjelaskan mereka nanti.
Lihatjuga: Semua yang perlu Anda ketahui tentang hidrostatika
garis cairan
garis fluida adalah fitur yang digunakan untuk memfasilitasi pemahaman tentang gaya seret. Ini adalah konstruksi geometris, juga disebut garis dinamis fluida. Mereka menunjukkan bagaimana lapisan-lapisan fluida bergerak.
Dalam kasus di mana garis dinamis fluida adalah tumpang tindih dan paralel, aliran fluida adalah laminar dan sangat sedikit gaya hambat yang diberikan pada benda yang bergerak di atasnya. Dalam hal ini, hanya ada gesekan antara lapisan-lapisan fluida, jadi kita katakan bahwa ia hanya memiliki viskositas.
Ketika garis dinamis fluida tidak sejajar satu sama lain, kita katakan bahwa aliran fluida yang melewati benda adalah passing semrawut. Jenis aliran ini mampu sangat mengurangi kecepatan gerakan tubuh melalui media ini, menyerupai kasus di mana seorang perenang mencoba berenang melawan arus sungai yang bergejolak.
tarikan permukaan
Gaya hambat permukaan adalah gaya yang disebabkan oleh gerakan benda ke dalam arahseberang ke cairan. Itu muncul berkat kontak antara cairan dan tubuh, melalui lapisan kontak langsung di permukaannya.
Jenis gaya hambat ini timbul karena kekasaran permukaan benda yang bergerak di dalam fluida, karena kekasaran itu sendiri memberikan a daerahdikontaklebih besar antara keduanya.
Seret permukaan banyak dieksplorasi di kompetisi renang profesional, apa yang digunakan pakaianhalus, mampu sangat mengurangi hambatan cairan saat perenang bergerak dalam media cair.
Lihatjuga: Bagaimana fenomena konveksi terjadi dan bagaimana cara kerjanya
bentuk tarik
Hasil drag bentuk dari a perbedaandi tekanan antara berbagai bagian tubuh yang bergerak melalui cairan.
Ketika tubuh bergerak cukup cepat melalui cairan, a, wilayah yang bergejolak, yang tekanannya kurang dari tekanan di depan tubuh. Perbedaan tekanan ini menghasilkan menyeretkebalikankemerasakandari gerakan tubuh.
Untuk mengurangi hambatan permukaan, benda-benda yang dirancang untuk bergerak dalam cairan ditarik masuk bentuk aerodinamis, dan kondisi ini diperoleh ketika luas tubuh yang tegak lurus dengan aliran garis cairan.
Lihatjuga: Kesetimbangan termal - belajar menghitung suhu keseimbangan
tarikan gelombang
Seret gelombang hanya terjadi ketika ada tubuh yang bergerak dekat permukaan air, seperti saat perenang Dorongair turun, menjadi didoronguntuknaik, tapi juga kehilangan sebagian dari dirimu energi kinetik karena “penghalang” air yang terbentuk di depannya.
Contoh lain adalah kapal, yang membentuk gelombang tarik di depan haluannya saat bergerak. Hambatan gelombang tidak terjadi ketika benda bergerak seluruhnya di dalam air.
Rumus gaya tarik
Periksa rumus yang digunakan untuk menghitung gaya seret:
Ç – koefisien drag
ρ – densitas fluida (kg/m³)
ITU – luas tubuh melintang garis dinamis fluida (m²)
v - kecepatan tubuh (m/s)
Rumus tersebut menghubungkan gaya seret ke massa jenis tengah, luas penampang tubuh dan kuadrat kecepatan benda itu, tetapi juga mengacu pada koefisien drag C — kuantitas tak berdimensi yang bergantung langsung pada bentuk objek, dalam kasus objek bola, misalnya. Koefisien drag adalah sama dengan 0,5.
Lihatjuga: Penemuan Fisika yang Terjadi Secara Tidak Sengaja
kecepatan terminal
Ketika sebuah benda dengan ukuran yang signifikan jatuh dari ketinggian yang tinggi, gaya hambat seimbang dengan gaya Bobot dari objek. Dengan cara ini, gaya yang dihasilkan pada objek menjadi nol dan melanjutkan gerakannya di jalan lurus, dengan kecepatan konstan, sesuai dengan Hukum 1 Newton, hukum inersia.
Kecepatan benda menyentuh tanah setelah dilepaskan ke udara disebut kecepatanterminal, dapat dihitung dengan menggunakan ekspresi berikut, perhatikan:
Lihatjuga:Cara Menyelesaikan Latihan Hukum Newton
Latihan yang diselesaikan tentang gaya seret
Pertanyaan 1) Sebuah benda berbentuk bola (C = 0,5) dengan luas penampang 7,0 cm² (7.0.10-4 m²) bergerak di udara dengan kecepatan 10,0 m/s. Mengetahui bahwa massa jenis udara kira-kira 1,0 kg/m³ dan massa jenis benda adalah 800 kg/m³, tentukan besar gaya hambat pada benda tersebut.
a) 0,750 N
b) 0,0550 N
c) 0,0175 N
d) 0,2250 N
e) 0,5550 N
Templat: Huruf C
Resolusi:
Latihan meminta kita untuk menghitung intensitas gaya drag, untuk melakukannya, cukup ganti data yang diinformasikan dalam rumus, amati:
Pertanyaan 2) Tinjau pernyataan tentang gaya seret, lalu centang alternatif yang benar:
I - Gaya seret sebanding dengan kuadrat kecepatan benda.
II - Semakin besar kerapatan medium, semakin besar intensitas gaya hambat yang diberikan oleh benda yang melintasinya.
III - Kecepatan terminal benda yang bergerak dalam media fluida tidak bergantung pada massa benda.
Mereka benar:
a) Hanya aku
b) I dan II
c) I, II dan III
d) Hanya II
e) II dan III
Templat: Huruf b
Resolusi:
Alternatif yang benar adalah I dan II. Mengenai alternatif II, densitas medium berbanding lurus dengan gaya hambat, sehingga alternatif yang benar adalah huruf b.
Pertanyaan 3) Sebuah benda bermassa m dilepaskan dari ketinggian tertentu dalam kaitannya dengan tanah, di daerah di mana terdapat gas atmosfer, jatuh di bawah pengaruh beratnya dan gaya hambat udara. Benda kedua, dengan bentuk dan ukuran yang sama, tetapi massanya empat kali lipat, dijatuhkan dari ketinggian yang sama dalam kondisi yang sama. Tentukan hubungan antara kecepatan terminal benda kedua (v') dan kecepatan terminal benda pertama (v).
a) v' = 3v
b) v' = v/4
c) v' = 4v
d) v' = v/2
e) v' = 16v
Templat: Huruf C
Resolusi:
Karena massa benda kedua adalah empat kali massa benda pertama dan kecepatan terminal bergantung pada akar kuadrat dari massa, kecepatan terminal tubuh yang empat kali lebih besar akan menjadi dua kali lebih besar, yaitu: v' = 4v.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
