Sebuah
mesin pada umumnya mempunyai beberapa elemen yang bergerak atau berputar misalnya:
poros dengan bearingnya. Akibat adanya benda yang berputar tersebut maka akan menimbulkan
gesekan atau gaya gesek, dan akhirnya menimbulkan kerugian gaya karena adanya
gaya gesek tersebut. Maka untuk menghindarinya diperlukan pelumasan yang berfungsi
untuk melindungi mesin dari korosi, menjaga komponen mesin dari keausan, memperkecil
timbulnya panas dan pemuaian, sebagai media pendinginan dan untuk menjaga kebersihan
dari geram akibat adanya gesekan antar logam, karena logam yang bergesekan akan
menimbulkan geram.
Salah
satu hal yang perlu diperhatikan tentang pelumas adalah viskositasnya
(kekentalan), sifat ini dimiliki oleh setiap zat cair. Viskositas dari pelumas
bervariasi dengan adanya perubahan temperatur, dalam kenyataannya suatu fluida
umumnya akan mengalami penurunan nilai viskositas dengan adanya kenaikan temperatur.
Setelah temperatur kembali seperti semula atau dingin , Viskositas tidak
kembali naik seperti semula, tetapi turun sedikit demi sedikit, sehingga pada
akhirnya Viskositasnya tidak memenuhi syarat lagi.
Dalam
kaitannya dengan perubahan nilai viskositas karena pengaruh suhu atau temperatur
pada minyak pelumas, dikenal dengan istilah index viskositas yaitu untuk
mengetahui apakah minyak pelumas tersebut mudah atau tidak dipengaruhi oleh temperatur.
Untuk mengetahui harga index viskositas minyak pelumas haruslah dicari terlebih
dahulu viskositas dari minyak pelumas itu sendiri. Cara menentukan viskositas
dari minyak pelumas itu sendiri yaitu dengan menggunakan alat yang dinamakan
viskometer
Viskositas
(kekentalan) berasal dari kata Viscous.Suatu
bahan apabila dipanaskan sebelum menjadi cair terlebih dulu menjadi viscous
yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan. Viskositas dapat
dianggap sebagai gerakan di bagian dalam (internal) suatu fluida.
Contohnya
jika sebuah benda berbentuk bola dijatuhkan ke dalam fluida kental, misalnya kelereng
dijatuhkan ke dalam kolam renang yang airnya cukup dalam, nampak mula-mula
kelereng bergerak dipercepat. Tetapi beberapa saat setelah menempuh jarak cukup
jauh, nampak kelereng bergerak dengan kecepatan konstan (bergerak lurus
beraturan). Ini berarti bahwa di samping gaya berat dan
gaya apung zat cair masih ada gaya lain yang bekerja pada kelereng tersebut. Yaitu gaya gesekan yang disebabkan oleh
kekentalan fluida.Semakin besar koefisien kekentalan suatu fluida maka semakin
besar gaya gesek yang ditimbulkan oleh fluida.
Viskositas juga dipengaruhi oleh perubahan suhu. Apabila suhu naik maka
viskositas menjadi turun atau sebaliknya.
Terdapat hubungan antara lama waktu alir suatu
fluida cair dan besar viskositasnya. Hal itu dirumuskan sebagai berikut:
h1 . t1 = h2 . t2
h1 = viskositas zat cair 1
h2 = viskositas zat cair 2
t1 = waktu alir zat cair 1
t2 = waktu alir zat cair 2
Satuan
viskositas fluida dalam sistem cgs adalah dyne det cm-2, yang biasa disebut
dengan istilah poise di mana 1 poise sama dengan 1 dyne det cm-2.
Setiap benda yang bergerak relatif terhadap benda lain selalu mengalami gesekan (gaya gesek). Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan. Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut. Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida tersebut.
Viskositas
Gaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap suatu
fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida :
F = – b . v
dimana
:
F = gaya gesek yang dialami benda.
b = konstanta gesekan.
v
= kecepatan benda.
Khusus
untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya
tetap, gaya gesek tersebut memenuhi hukum Stokes sbb:
F = -6 ph r v
dimana
:
h=
viskositas fluida.
r = radius bola
Hukum
Stokes di atas berlaku bila :
1.
Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi).
2.
Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola.
Bila
sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke dalam zat
cair tanpa kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan
percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Dengan bertambahnya kecepatan maka
gaya gesek fluida akan membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak dengan
kecepatan tetap. Kecepatan tetap ini disebut kecepatan terminal yang terjadi
pada saat gaya berat bola sama dengan jumlahan antara gaya angkat ke atas
(Archimedes) dan gaya gesek Stokes seperti tampak pada gambar.
Secara lengkapnya bisa
dilihat pada gambar dibawah untuk rumus viskositasnya :
KESIMPULAN
Jadi secara keseluruhan dapat di simpulkan yaitu
hukum stoke merupakan hukum dasar dalam viskometer bola jatuh.Terjadi 2 macam
gaya yaitu gaya gravitasi dan gaya gesek.densitas bola di tentukan dengan
jari-jari dan bobot bola.Kekentalan di hitung berdasarkan waktu bola jatuh dari
bagian atas cairan hingga mencapai
dasar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar