Aplikasi Ilmu Mekanika Fluida dalam Kehidupan Sehari-hari

Mengapa Pesawat Terbang Dapat Terbang: Generation of Lift

Pada suatu hari di kantor di bilangan Jakarta Pusat, Anda mendadak mendapat telepon bahwa Anda ditugaskan untuk berangkat ke Manado untuk suatu pekerjaan. Anda dijadwalkan untuk terbang meninggalkan Jakarta keesokan harinya pada pukul 8 pagi. Pernahkah Anda bertanya, mengapa pesawat terbang bisa terbang di udara? Adakah sesuatu yang salah dengan hukum gravitasi Mr. Newton? Bukankah segala sesuatu yang tidak digantung dan tidak nempel ke tanah harus jatuh kembali ke tanah?

Weight

Setiap sesuatu yang menempati ruang, memiliki massa. Setiap massa yang terpengaruh oleh medan gravitasi, memiliki berat. Hal ini juga berlaku dengan pesawat terbang. Setiap komponen pesawat terbang, mulai dari rangka pesawat, penumpang, sampai dengan bagasi, menambah berat pesawat terbang tersebut.

Gaya berat ini yang menyebabkan setiap barang yang gak nempel ke tanah, atau yang tidak ditahan akan selalu jatuh ke tanah. Gaya berat selalu menarik segala sesuatu ke pusat gravitasi bumi.

Lift

Kalau begitu, pesawat harus ditahan supaya tidak jatuh, dong? Ya, pesawat terbang dapat mengudara karena ditahan oleh gaya angkat (lift) netto yang dihasilkan oleh seluruh badan pesawat. Tentunya, komponen terbesar yang menghasilkan gaya angkat adalah bagian sayap pesawat (wing). Bagaimana lift dihasilkan? Ada tiga nama yang harus disebutkan di sini, Mr. Newton, Mr. Coanda dan Mr. Bernoulli.

 

 

Hey, Mr. Newton!

Lift dihasilkan karena aliran udara dibelokkan ketika mengalir melewati sayap. Bahkan, tidak hanya ketika melewati sayap pesawat, lift juga dihasilkan ketika kita menaruh kertas di depan aliran udara pada suatu sudut tertentu. Kata kuncinya adalah: aliran dan pembelokan aliran tersebut. Coba dengan bermain pesawat kertas! Jika pesawat dilepas tanpa diberi dorongan ke depan, pesawat tersebut tetap akan jatuh ke tanah. Ini menunjukkan perlu ada aliran udara agar lift dapat dihasilkan.

Ketika aliran udara dibelokkan, terjadi aksi-reaksi antara aliran udara dan objek yang membelokkan udara tersebut (sayap, kertas). Ketika aliran udara yang awalnya lurus kemudian belok setelah melewati objek tersebut, kita kemudian bertanya, apa yang membengkokkan aliran tersebut. Ya, jawabannya adalah objek tersebut. Artinya, ada suatu gaya yang dikerjakan oleh objek tersebut terhadap aliran udara tersebut. Mr. Newton berkata, untuk setiap aksi akan ada reaksi yang sama besar pada arah yang berlawanan dari aksi tersebut. Objek tadi telah mengerjakan suatu aksi pada aliran udara tersebut, maka, aliran udara juga akan mengerjakan reaksi yang sama besar pada objek tersebut.

Mari kita liat apa yang terjadi pada pesawat kertas kita tadi.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The second guy, Mr. Coanda!

OK, sekarang kita telah mengerti bahwa lift dihasilkan karena arah aliran udara dibelokkan. Mengapa aliran udara tersebut bisa belok? Henri Coanda (1886-1972) menemukan suatu fenomena bahwa aliran fluida cenderung menempel ke permukaan di dekatnya. Artinya udara nggak bablas begitu saja, tetapi mengikuti bentuk permukaan di dekatnya. Artinya streamline aliran fluida tersebut akan berubah sesuai dengan bentuk permukaan di dekatnya. Hal ini menyebabkan aliran udara terbelokkan ketika mengenai kertas kita tadi (ataupun ketika melewati permukaan sayap).


Efek Bernoulli

Apa manifestasi nyata dari lift? Apabila berat pesawat dapat dilihat dari gravitasi bumi, lift dapat dilihat sebagai hasil dari perbedaan tekanan antara permukaan atas dan permukaan bawah sayap. Nett lift (gaya angkat netto) hanya bisa terjadi apabila tekanan di bawah sayap lebih besar daripada tekanan di atas sayap. Menurut Bernoulli, hal ini hanya bisa dihasilkan apabila kecepatan aliran di bagian bawah sayap pesawat lebih kecil daripada kecepatan aliran udara di bagian atas sayap pesawat.

 

And the rotating ball


Dapat juga diartikan sebaliknya bahwa lift dapat dihasilkan karena adanya perbedaan kecepatan di antara dua permukaan sehingga terjadi perbedaan tekanan. Hal ini dapat juga dilihat di olahraga tenis lapangan. Pemain tenis berusaha membuat bola mereka berputar (spin). Misalnya ketika melakukan topspin (bola diputar dengan pukulan raket dari bawah ke atas), ini membantu mencegah bola tenis jatuh di luar lapangan. Hal ini disebabkan ketika bola diberikan top spin, bola akan berputar seperti ditunjukkan di gambar di bawah ini. Dengan demikian, kecepatan aliran di atas bola lebih kecil daripada di bawah bola. Hal ini menyebabkan gaya ke bawah (Fm) pada bola tenis yang membantu mencegah bola tidak keluar lapangan.

 

 

 

 

More Advanced Topics


 

 

 

 

 

 

 

 

gambar:©2008 Lester Gilbert

Bound Vortex and Kutta-Joukowski

Kutta dan Joukowski adalah dua orang yang memformulasikan bahwa lift dapat dihubungkan dengan sirkulasi/perputaran udara di sekitar suatu objek. Artinya, untuk setiap lift yang dihasilkan, ada suatu perputaran udara yang bisa diasosiasikan dengan lift tersebut. Ini yang dikenal dengan istilah bound vortex di sayap pesawat. Perputaran udara ini menghasilkan lift pada pesawat. Teorema sirkulasi yang dituliskan oleh Kelvin menyatakan bahwa karena pada awalnya ketika pesawat diam tidak ada sirkulasi sama sekali, vortex ini akan membentuk suatu loop yang agar total sirkulasi tetap nol. Akibatnya dapat dilihat seperti pada gambar di samping: adanya starting vortex dan tip vortex.

The Common Fallacies

Kesalahan-kesalahan yang sering ditemukan mengenai bagaimana lift dapat dihasilkan adalah sebagai berikut:

Teori “Longer path” or “Equal Transit Time”

Teori ini mengatakan bahwa airfoil pesawat di-design sedemikian agar panjang lintasan permukaan atas sayap lebih panjang daripada permukaan bawah sayap. Artinya molekul udara di sisi atas sayap harus bergerak lebih cepat daripada molekul di sisi bawah sayap agar mereka bertemu lagi di ujung trailing edge sayap. Teori ini walaupun kedengarannya benar, tetapi didasarkan pada asumsi yang salah, yaitu bahwa molekul udara harus bertemu lagi di ujung sayap. Kalau teori ini benar, kertas kita tadi tidak akan bisa menghasilkan lift. Pada kenyataannya, ada lift yang dihasilkan dari kertas yang diletakkan pada suatu angle-of-attack terhadap aliran udara.

Teori tumbukan molekul udara

Teori ini mengatakan bahwa lift dihasilkan dari tumbukan udara yang dibelokkan pada sisi bawah sayap. Teori ini salah karena hanya melihat pada sisi bawah sayap saja yang menyebabkan aliran udara membelok. Pada kenyataannya lebih banyak udara yang dibelokkan di sisi atas sayap dibandingkan dengan sisi bawah sayap.

Leave a comment

GLOBAL WARMING Mengancam Keselamatan BUMI

pemanasan Global (Global Warming) dan Krisis Iklim (Climate
Crisis) adalah dua isu global yang semakin sering didengungkan
oleh berbagai pihak belakangan ini. Tetapi sayangnya porsi pemberitaan
kedua topik yang sangat mendesak ini di media massa
masih sangat minim. Untuk itulah buku kecil ini dibuat: untuk memberikan
pengetahuan kepada pembacanya mengenai pemanasan global, bahayanya,
serta solusi untuk mengeremnya.
Mengeremnya? Ya, mengerem pemanasan global tidaklah mustahil
apabila masing-masing dari kita mau berubah. Perubahan pola pikir dan
pola hidup dapat mengerem pemanasan global hingga titik terendah yang
bahkan mungkin Anda pikir mustahil untuk dilakukan.
Sumber utama informasi yang disediakan di dalam buku ini adalah
internet. Pada dasarnya Internet menyediakan hampir semua informasi
yang kita butuhkan. Tetapi sayangnya masyarakat Indonesia yang memiliki
akses ke internet masih terbatas. Buku ini juga ditujukan untuk menjembatani
hal tersebut. Apabila Anda memiliki akses internet, Anda dapat
menemukan referensi lanjutan di tiap-tiap artikel dan pada halaman “sumber
informasi lainnya” di halaman 39. Dan karena internet dapat diakses
secara gratis, maka buku ini pun dapat Anda peroleh secara gratis.
Semoga buku ini dapat bermanfaat bagi Anda. Marilah bertindak!
Lakukanlah tindakan nyata! Saat ini kita berpacu dengan waktu untuk
mengerem pemanasan global agar kita tidak sampai pada titik terburuk
yang sudah tidak mungkin untuk diubah lagi. Lakukanlah hal itu untuk
planet bumi, untuk anak cucu Anda, dan terutama diri Anda sendiri.
Dalam kesempatan ini penyadur juga ingin berterima kasih kepada
semua pihak yang telah mendukung pencetakan buku ini sehingga buku
ini dapat dibagikan dengan gratis kepada setiap orang yang membutuhkannya.

Leave a comment

How To Convert Your Car To Run On Water

berbagai permasalah di bumi di mulai oleh manusia dan coba dipecahkan oleh manusia sehingga akhirnya mengilhami manusia untuk melakukan sesuatu agar teknologi dapat ramah dengan lingkungan.di dalam ebook ini menjelaskan bagaimana memanfaatkan air untuk mobil anda untuk menghemat bahan bakar dan bagaimana cara kerjanya.penasaran? silahkan download ebooknya.

Leave a comment

SISTEM KENDALI HYBRID PID – LOGIKA FUZZY PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC

H. Samsul Bachri M.1 1. Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik, Universitas Jember, 68111, Indonesia

Abstrak
Suatu sistem kendali yang baik harus mempunyai ketahanan terhadap disturbance dan mempunyai respon yang cepat dan akurat. Sering terjadi permasalahan dalam sistem kendali Proportional Integral Derivative (PID) bila dibuat sangat sensitif, maka respon sistem terhadap disturbance menghasilkan overshot/undershot yang besar sehingga kemungkinan dapat terjadi osilasi semakin tinggi. Bila dibuat kurang sensitif memang akan menghasilkan overshot/undershot kecil, tetapi akibatnya akan memperpanjang recovery time. Untuk mengatasi hal ini, diterapkan sistem kendali hybrid yaitu sistem kendali PID yang akan dihybridkan dengan sistem kendali logika fuzzy. Dalam sistem ini kendali utama adalah kendali PID sedangkan kendali logika fuzzy bekerja membantu untuk meminimalkan overshot/undershot yang terjadi dan juga meminimalkan recovery time dari respon sistem. Sistem kendali logika fuzzy yang didesain mempunyai 2 input yaitu error dan delta error dan output kecepatan motor. Besar output dari sistem kendali logika fuzzy hanya 50 % dari kendali PID. Hal ini dilakukan dengan membatasi semesta pembicaraan dari himpunan fuzzy untuk output. Dari desain sistem ini diharapkan sistem kendali secara keseluruhan yang merupakan hybrid antara PID dengan Kendali Logika Fuzzy dapat menghasilkan respon sistem yang lebih baik.
Abstract
A good controller system must have resilience to disturbance and must be able to response quickly and accurately. Problem usually appears when PID controller system was built sensitively hence the system’s respon to the disturbance will yield big overshot/undershot then the possibility of oscillation to be happened is excelsior. When the controller system was built insensitively, the overshot/undershot will be small but the recovery time will be longer. Hybrid controller system could overcome those problems by combining PID control system with fuzzy logic. The main control of this system is PID controller while the fuzzy logic acts to reduce an overshot/undershot and a recovery time. The fuzzy logic controller is designed with two input error and delta error and one output of the motor speed. The output of fuzzy logic controller should be only half of the PID controller for limiting entirely fuzzy output. This hybrid system design has a better respon time controller system than PID controller without fuzzy logic.

Leave a comment

Sistem Kopling Suzuki Sky Drive

Pengenalan dan Fungsi Kopling

Kopling adalah  penghubung dan pemutus tenaga putaran mesin dari poros engkol. Pada umumnya kopling terletak diantara primer reduksi dan transmisi, atau untuk tipe lain terletak pada poros engkol. Ada dua jenis kopling yang digunakan pada sepeda motor, yakni:

  1. Kopling Otomatis atau kopling sentrifugal
  2. Kopling Manual

Karena pembahasan topik bertemakan system kopling pada Suzuki Sky Drive, dimana system kopling yang digunakan adalah otomatis, maka kopling yang akan dibahas adalah hanya kopling otomatis atau kopling sentrifugal

Kopling Sentrifugal

Kopling sentrifugal adalah kopling yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal, yang menghubungkan serta memutuskan tenaga mesin, tergantung dari putaran mesin itu sendiri. Saat putaran mesin idle (diam), kopling ini tidak menyalurkan daya sama sekali. Tetapi, saat putaran mesin mulai naik sampai suatu titik tertentu (sekitar ¾ dari kecepatan angular poros kopling), akibat gaya sentrifugal yang terjadi pada kopling, mengakibatkan kopling mulai mengembang dan menghubungkan daya dari mesin ke roda.

Apabila putaran mesin naik sampai titik tersebut maka kopling akan langsung bekerja membuat roda bergerak. Pada saat mesin berputar lambat, kanvas dan pelat kopling masih dalam kondisi renggang sehingga putaran mesin dari poros engkol belum terhubung menuju transmisi dan roda belakang.

Pada saat putaran mesin bertambah gaya sentrifugal mulai bekerja pada pemberat kopling sehingga pemberat kopling tersebut bergerak.menekan.pelat.kopling. Hal tersebut akan menghasilkan merapatnya kanvas dan pelat kopling sehingga putaran mesin dan poros engkol dihubungkan ke transmisi dan dilanjutkan ke roda belakang.

Percepatan yang tidak terasa

Saat mesin berakselerasi, awalnya putaran mesin akan naik hingga mencapai range putaran mesin tertentu yang sesuai terhadap beberapa variabel di sistem CVT-nya (pegas pada pulley, beratnya roller, dll). Setelah itu, putaran mesin akan relatif konstan, walaupun percepatan akan terus naik. Karena saat itulah sistem CVT-nya mengubah rasio yang membuat putaran roda makin cepat sementara putaran mesin relatif konstan (gearing up).

Pengendara kendaraan dengan transmisi konvensional biasa mengukur kecepatan kendaraannya berdasarkan kecepatan putaran mesin karena untuk transmisi non-CVT, tiap satu gear percepatan, rasio antara putaran mesin dan putaran roda adalah tetap. Pengendara tersebut bisa jadi tidak mengharapkan kecepatan kendaraan bertransmisi CVT bertambah saat kecepatan putaran mesin relatif konstan, dan tidak menyadari kecepatan kendaraannya terus naik

Susunan pemasangan komponen – komponen pada kopling sentrifugal menempatkan kanvas kopling dan pelat kopling pada kondisi yang renggang(tidak menempel), hal ini berbeda dengan susunan pemasangan komponen-komponen pada kopling manual, dimana antara pelat dan kanvas kopling ditempatkan pada kondisi  yang saling menempel (rapat).

Kopling Sentrifugal Pada Motor Suzuki SkyDrive dan Mekanisme Kerjanya

Kopling Sentrifugal pada motor matic Sky Drive memiliki perbedaan dengan kopling sentrifugal pada umumnya. Perbedaan ini terletak pada desain kopling SkyDrive yang memiliki shoe berbentuk seperti cakram yang akan mengembang saat mesin berputar kencang.

Pada saat mesin berputar lambat, shoe belum menempel pada klaim housing sehingga kendaraan belum bisa berjalan, tetapi saat mesin mulai berputar cepat, gaya sentrifugal yang bekerja pada pemberat kopling mengakibatkan pemberat kopling tersebut bergerak.menekan shoe, sehingga akan mengembang hingga menempel pada klaim housing sehingga membuat poros roda bisa ikut berputar.

Leave a comment

Tidur Siang Untuk Produktifitas Kerja

Tidur Siang Untuk Produktifitas Kerja

Tidur siang bisa meningkatkan produktifitas. Benarkah? Kedengarannya bertolak
belakang dengan pemahaman dan praktek yang dilakukan selama ini. Bukankah selama
ini kita di’doktrin’ dengan pemikiran untuk memanfaatkan setiap waktu yang ada,
termasuk jam makan siang dan setelah jam kerja, untuk meningkatkan produktifitas
dan kinerja kerja? Rasanya tidak terbayangkan jika harus tidur siang di
sela-sela waktu istirahat. Alih-alih dianggap sebagai usaha untuk boosting
productivity, bisa-bisa saya dianggap pemalas, mungkin itu yang ada di pikiran
Anda.

Sumber :
http://id.jobsdb.com/ID/EN/Resources/JobSeekerArticle/Tidur%20Siang%20di%20kanto\
r?ID=327

Mengapa sebaiknya tidur siang?

Sebuah fakta yang diujarkan Dr. Sara C. Mednik dalam bukunya “Take a Nap! Change
Your Life” justru menganjurkan untuk tidur siang. Menurut beliau, tidur siang
membantu proses memori, kesiagaan dan belajar hal baru. Hal-hal penting yang
dibutuhkan dalam menjalankan pekerjaan sehari-hari. Terlebih lagi jika waktu
tidur malam kurang dari waktu yang direkomendasikan yaitu 8 jam. NASA juga
menyetujui hal yang sama. Penelitian mereka menunjukkan bahwa tidur siang selama
26 menit bisa meningkatkan performa sebanyak 34%.
Sebuah penelitian juga menunjukkan bahwa power nap selama 20 menit di siang hari
memberikan tubuh kesempatan untuk berisitrahat lebih baik dibandingkan tidur
dengan waktu yang sama di pagi hari. Naturally, tubuh mulai merasakan kelelahan
setelah terjaga selama 8 jam, karena itulah tidur siang merupakan saat yang
tepat untuk mengembalikan kesegaran tubuh.

Berapa lama sebaiknya Anda tidur siang?

Banyak pakar yang menyarankan untuk tidur selama 15 – 30 menit. Akan tetapi
sebuah riset juga menyebutkan bahwa tidur siang selama 1 jam akan memberikan
dampak perbaikan dan peningkatan fungsi kognitif lebih baik dari tidur siang
hanya selama 30 menit. Namun tentunya hal ini harus disesuaikan dengan waktu
yang Anda miliki. Jika waktu yang tersisa hanya 15 menit, manfaatkanlah untuk
tidur. Cobalah untuk memejamkan mata dan rileks hingga Anda terlelap. Rileks
membantu untuk mengurangi stress dan menyegarkan pikiran Anda. Hal ini tentunya
akan memberikan Anda nergi lebih banyak untuk menyelesaikan pekerjaan sampai jam
kerja berakhir.

Mungkinkah dilaksanakan dan bagaimana?

Beberapa perusahaan di Jepang menyediakan ruangan bagi karyawan yang ingin tidur
siang. Bahkan di Cina, ada hukum yang menjamin waktu untuk istirahat sejenak
setelah makan siang. Di kota-kota besar di Spanyol, banyak restoran yang
menyediakan tempat bagi karyawan untuk tidur sejenak setelah makan siang. Sudah
sejak lama tidur siang jadi kebiasaan masyarakat di kota-kota di Eropa. Mulai
banyak manajemen perusahaan yang memperhatikan kebutuhan tidur siang karyawan
karena lagi-lagi sebuah penelitian membuktikan kalau pekerja yang terlalu lelah
bisa merugikan perusahaan hingga USA $150 milyar karena produktifitas yang
berkurang.

Bagaimana di Indonesia?

Di Indonesia rasanya belum ada perusahaan yang menerapkan kebijakan untuk tidur
siang. Alhasil, karyawan harus pandai-pandai memanfaatkan waktu istirahat yang
ada untuk tidur siang. Karena waktu terbaik untuk tidur siang adalah sekitar jam
1 – 3 siang, cobalah untuk menyisihkan waktu setelah makan siang untuk
memejamkan mata sejenak, walaupun waktu yang tersisa hanya 5 menit. Padamkan
lampu ruangan atau carilah ruangan yang minim cahaya dan suara karena kedua
faktor ini membantu untuk terlelap lebih cepat.

Jika Anda tidak memiliki waktu sama sekali untuk tidur siang atau merasa tidak
nyaman melakukannya di tengah hingar bingar kantor, cobalah untuk melakukan
meditasi. Hal ini memberikan kesempatan bagi tubuh untuk istirahat dan membantu
memproduksi gelombang otak yang sama seperti saat kita tidur.

Leave a comment

ANALISA KERUSAKAN DAN PENENTUAN UMUR SISA DAN PEMILIHAN MATERIAL UNTUK PERENCANAAN & PERBAIKAN MESIN

Rekan-rekan sekalian

Bersama ini saya ingin menyampaikan info tentang :

  1. 1. ANALISA KERUSAKAN DAN PENENTUAN UMUR SISA

Sebagai mana kita ketahui umur suatu mesin dan peralatan industri terbatas, tergantung pada berbagai faktor. Tidak jarang suatu mesin dan peralatan industri rusak sebelum umur rancangannya. Bagaimana menentukan penyebab kerusakan suatu mesin dan peralatan industri ? Serta bagaimana cara menghitung umur sisa suatu mesin dan peralatan industri ?

Untuk mempelajari dan memperdalam tentang ini, SILAHKAN LIHAT DI :

http://www.4shared.com/document/K3LsxItG/FARLA_JOGJA.html

  1. 2. PEMILIHAN MATERIAL UNTUK PERENCANAAN & PERBAIKAN MESIN

Didalam suatu perencanaan mesin dan peralatan industri sering kali dihadapi kendala dalam menentukan material yang tepat untuk digunkan. Begitu pula dalam perbaiknannya seperti poros, body mesin dll. ketika mengalami retakan atau jenis kerusakan lain maka dituntut untuk menentukan material apa yang tepat untuk digunakan.

Untuk mempelajari dan memperdalam tentang ini, SILAHKAN LIHAT DI :

http://www.4shared.com/get/8fG04aSi/PEMILIHAN_MATERIAL_UNTUK_PEREN.html

Leave a comment