LAPORAN PENELITIAN DEBIT ALIRAN FLUIDA SEBAGAI FUNGSI DARI JARI-JARI PEMBULUH, TEKANAN FLUIDA DAN VISKOSITAS FLUIDA

LAPORAN PENELITIAN

DEBIT ALIRAN FLUIDA SEBAGAI FUNGSI DARI JARI-JARI PEMBULUH, TEKANAN FLUIDA DAN VISKOSITAS FLUIDA

NAMA       : SRI MAHATMA KESAVA M

NIM            : 16140036

KELAS       : B 13.1

 PRODI D-IV BIDAN PENDIDIK

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS RESPATI YOGYAKARTA

TAHUN AJARAN 2016/2017

1.      Tujuan

Agar mahasiswa dapat menemukan hubungan antara :

a.       Debit aliran fluida dengan jari-jari pembuluh

b.      Debit aliran fluida dengan tekanan fluida

c.       Debit aliran fluida dengan viskositas fluida

2.      Alat dan Bahan

a.       Bejana berpancuran

b.      Selang dengan ukuran jari-jari besar, sedang dan kecil

c.       Gelas ukur

d.      Stopwatch

e.       Air

f.        Sirup

3.      Dasar Teori

Hukum poiseulle

Apabila volume zat cair yang mengalir melalui penampangnya tiap detiknya disebut debit (D), maka menurut Poiseuille volume zat cair yang mengalir akan sama dengan tekanan zat cair dibagi dengan hambatan alirnya.

Debit adalah banyaknya volume aliran dalam fluida per satuan waktu.

Fluida adalah zat yang dapat mengalir termasuk didalamnya zat cair dan gas.

Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa ada 4 faktor yang mempengaruhi laju alir zat cair pada pembuluh, yaitu:

ü  Panjang pembuluh

ü  Diameter pembuluh

ü  Viskositas / kekentalan zat cair

ü  Tekanan

Keterangan :

D          = debit aliran = volume aliran/waktu

r            = jari-jari pembuluh

(P₁-P₂) = selisih tekanan fluida

ɳ           = viskositas (kekentalan) fluida          (N s/m² = Pa.s = pas)

L           = panjang pembuluh

Viskositas air = 1 mili pas tergantung kepada prosentase darah merah dalam darah (hematokrit).

Dari hukum poiseuille terlihat adanya hubungan sebagai berikut :

a.       Debit berbanding lurus dengan pangkat empat jari-jari pembuluh

b.      Debit berbanding lurus dengan selisih tekanan

c.       Debit berbanding terbalik dengan viskositas fluida

d.      Debit berbanding terbalik dengan panjang pembuluh

    Dalam konteks medis, hukum ini dapat di terapkan untuk mengkaji hubungan antara debit aliran darah dengan jari-jari pembuluh darah, tekanan darah dan viskositas darah. Hukum Poiseuille sangat berguna untuk menjelaskan mengapa pada penderita usia lanjut mengalami pingsan (akibat tekanan darah meningkat) mengapa daerah akral/ujung suhunya dingin.

            Jari-jari pembuluh dapat diubah-ubah dengan mengganti pembuluh dari berbagai ukuran. Selisih tekanan fluida merupakan selisih tekanan hidrostatisfluida pada posisi lubang pancuran dan pada posisi permukaan fluida dalam bejana berpancuran. Jika selisih tinggi fluida pada kedua posisi itu adalah h, maka selisih tekanan hidrostatis. P = ρgh dimana ρ adalah massa jenis fluida, g adalah peercepatan gravitasi dan h adalah tinggi fluida. Viskositas fluida dapat diubah-ubah dengan mengganti konsentrasi larutan fluida. Untuk itu dalam percobaan ini, air akan ditambahkan sirup dengan berbagai konsentrasi.

4.      Prosedur Percobaan

A.    Debit sebagai fungsi jari-jari pembuluh.

1)      Bejana berpancuran diisi air sampai hampir penuh. Kran pancuran masih tertutup. Ukur tinggi air dalam bejana.

2)      Pembuluh dengan ukuran jari-jari tertentu dihubungkan ke pancuran. Gelas ukur dipasang pada ujung pembuluh untuk menampung air yang keluar dari pembuluh.

3)      Tutup pancuran dibuka. Bersamaan dengan stopwatch diaktifkan

4)      Setelah selang waktu tertentu (sebelum gelas ukur penuh) stopwatch dimatikan.

5)      Amati dan catat volume air yang tertampung dalam gelas ukur.

6)      Ulangi kegiatan 1-3 dengan mengganti ukuran jari-jari pembuluh.

7)      Catat data yang diperoleh di lembar data D=f(r)

B.     Debit sebagai fungsi tekanan fluida

1)      Lakukan kegiatan seperti pada prosedur A, dengan mengubah-ubah tinggi air dalam bejana berpancuran. Jari-jari pembuluh tetap.

2)      Catat data yang di peroleh di lembar data D=f(P)

C.     Debit sebagai fungsi viskositas fluida

1)      Lakukan kegiatan seperti pada prosedur A, dengan mengubah-ubah viskositas fluida. Gunakan sirup untuk mengubah viskositas. Jari-jari pembuluh dan tinggi fluida tetap.

5.      Data

                                I.            D=f(r)

No	r (cm)	V (ml)	t(s)	D(ml/s)
1.	Besar	1000	39,80	25,12
2.	Sedang	1000	34,55	28,94
3.	Kecil	1000	55,68	25,12

Tinggi air (h)               = 1000 ml

Panjang pembuluh (L)            = 100 cm

Viskositas air, ɳ          = 1 mpas

                             II.            D=f(P)

No	h (ml)	V (ml)	t(s)	D(ml/s)
1.	Rendah	1000	49,82	20,07
2.	Sedang	1000	36,77	27,19
3.	Tinggi	1000	34,55	28,94

Viskositas air (ɳ)                     = 1 mpas

                          III.            D=f(ɳ)

No	konsentrasi	V (ml)	t(s)	D(ml/s)
1.	Tanpa sirup	300	7,82	38,36
2.	Sirup encer	300	8,61	34,84
3.	Sirup kental	300	9,87	30,39

Tinggi air (h)                           =  300 ml

Panjang pembuluh (L)            = 100 cm

6.      Analisis data (perhitungan)

Bahwa mencari : Debit =  volume (ml) : waktu (s)

7.      Kesimpulan

a.       Debit adalah banyaknya volume aliran yang mengalir per satuan waktu.

b.      Dari hukum poiseuille terlihat adanya hubungan sebagai berikut :

·         Debit berbanding lurus dengan pangkat empat jari-jari pembuluh

·         Debit berbanding lurus dengan selisih pangkat empat jari-jari pembuluh

·         Debit berbanding terbalik dengan viskositas fluida

·         Debit berbanding terbalik dengan panjang pembuluh 

c.       Ada 4 faktor yang mempengaruhi laju alir zat cair pada pembuluh, yaitu:

1.      Panjang pembuluh

2.      Diameter pembuluh

3.      Viskositas / kekentalan zat cair

4.      Tekanan

d.      Dalam konteks medis, hukum ini dapat di terapkan untuk mengkaji hubungan antara debit aliran darah dengan jari-jari pembuluh darah, tekanan darah dan viskositas darah.

e.       Pembuluh darah kecil→kecepatan aliran meningkat→tekanan besar→kerja jantung meningkat→hipertensi

f.        Darah kental→gesekan terhadap dinding pembuluh membesar→tekanan besar besar→kerja jantung meningkat→hipertensi

8.      Aplikasi medis

Dalam konteks medis, hukum ini dapat di terapkan untuk mengkaji hubungan antara debit aliran darah dengan jari-jari pembuluh darah, tekanan darah dan viskositas darah. Hukum Poiseuille sangat berguna untuk menjelaskan mengapa pada penderita usia lanjut mengalami pingsan (akibat tekanan darah meningkat) mengapa daerah akral/ujung suhunya dingin.

Penderita usia lanjut pembuluh darahnya sudah banyak yang menyempit karena penyumbatan oleh lemak,kolesterol,kalsium yang mengendap dalam pembuluh darah.

Pada aliran darah, makin kecil penampang pembuluh darah, makin besar kecepatan aliran darah yang menyebabkan makin besar tekanan yang dilakukan terhadap pembuluh darah. Hal ini meningkatkan kerja jantung dan menyebabkan pembekakan jantung dan berakhir pada hipertensi.

Semakin kental suatu zat, maka makin besar gesekan terhadap dinding pembuluh, akibatnya tekanan semakin besar. Jadi dengan memperkecil viskositas dapat memperbesar debit. Bagi penderita hipertensi ada obat yang memberikan efek pengurangan viskositas darah.