Dinamika Satu-Dimensi Butiran Berbentuk Bola yang Terapung pada Permukaan Fluida
Sparisoma Viridi (a*), Nurhayati (b)
(a) Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
*dudung[at]fi.itb.ac.id
(b) UIN Ar-Raniry, Jl. Syeikh Abdul Rauf, Kopelma Darussalam, Banda Aceh 23111, Indonesia
Abstract
Butiran dengan massa jenis (
ho_b) yang terapung di atas fluida dengan massa jenis (
ho_f) akan bergerak vertikal bergantung pada posisi permukaan fluida (z_f). Dengan adanya pengaruh gaya gravitasi (F_G) dan gaya angkat (gaya Archimedes) (F_A), gerak vertikal benda akan sedikit terlambat (tertunda) sebesar ( au) dibandingkan dengan gerak vertikal permukaan fuida, atau posisi (z_b(t) approx z_f(t + au)). Dengan asumsi bahwa permukaan fluida selalu tegak lurus arah gaya gravitasi atau ukuran butiran (D_b) jauh lebih kecil dari panjang gelombang permukaan fluida (lambda_f), dapat diamati dinamika permukaan fluida dengan menggunakan beberapa butiran, yang tidak tepat sama dengan dinamika permukaan fluida (perambatan gelombang) itu sendiri. Diperoleh bahwa ( au = au(
ho_b,
ho_f, D_b, lambda_f)), dengan (F_G = F_G(V_b,
ho_b)) and (F_A = F_A(V_f,
ho_f)), di mana (V_b) adalah volume butiran dan (V_f) adalah volume butiran yang tercelup.
Keywords: butiran berbentuk bola, gaya Archimedes, gaya gravitasi, gelombang
Topic: Komputasi dan Pemodelan
Link: https://ifory.id/abstract-plain/CWPrGfKpH3Yg