(hidrodinamika) Rotasi ~ yazid pages

Gerak elemen fluida selain deformasi sudut, linear, dan dilatasi uga ada gerak rotasi. Biarpun di alam sulit menemukan semua fenomena pergerakan ini secara terpisah namun gerak ini pasti terjadi sebagai salah satu fenomena fisis cairan. Prasyarat gerak rotasi hampir sama dengan gerak deformasi sudut. Kondisi tersebut adalah
u≠u(x); v≠v(y); w≠w(z)
Yang berarti tidak ada gerak dengan kecepatan u yang mengarah dalam fungsi sumbu-x. Begitu pula dengan kecepatan v dan w. Namun kecepatan u,v,w memiliki besar di arah yang lainnya.
u=u(y,z); v=v(x,z); w=w(z)
Besar perubahan kecepatan u terhadap y dan z sangat berhubungan dengan perubahan v dan w terhadap sumbu. Ini merupakan pra-syarat kedua agar terjadi gerak rotasi
a ∂u/∂y=-b ∂v/∂x atau c ∂v/∂z=-d ∂w/∂y dan e ∂u/∂z=-f ∂w/∂x
Keberpengaruhan tanda negatif sangat besar dalam menentukan arah gerak. Jika tidak ada tanda negatif maka fenomena yang terjadi adala gerak transformasi sudut.

Kita dapat melihat hubungan dan perbedaan antara deformasi sudut dengan rotasi seperti gambar dibawah ini:

dibawah ini beberapa contoh gerak air di alam:

Mengapa didaerah A, B, C memiliki karakteristik dengan indikator gerak rotasi yang berbeda..? air yang berada di Zona A dapat kita asumsikan sebagai air baru yang mau masuk ke daerah B. air ini tidak memiliki gerak rotasi karena berada pada satu garis arus yang sama baik dari daerah atas pada gambar maupun dengan gerak air yang berada di bagian bawah pada gambar. Lalu setelah masuk ke Zona B terjadi intervensi antara garis arus di atas dengan garis arus di bawah yang memaksa dua arus ini menjadi satu arus yang sejajar dengan dinding. Pemaksaan arus yang sejajar dengan dinding menyebabkan turbulensi dan terciptanya arus berputar atau gerak rotasi di poros tengah. Kita dapat melihat proses terjadinya rotasi dengan menganalisa dan memperhatikan gerak partikel dan elemen airnya.

Gambar diatas tidak menunjukkan kondisi sebenarnya di alam namun kita dapat mengasumsikan pertemuan dua arus yang menghasilkan gerak rotasi. Dan jejak perubahan kecepatannya dapat dilihat di gambar ini:

Dapat dilihat bahwa ∂u/∂y<0 dan ∂v/∂x>0 sehingga a ∂u/∂y=-b ∂v/∂x dengan a dan b sebagai konstanta.

lalu contoh kedua:

Penjabaran di Zona A dan zona C hampir sama dengan kasus A. di Zona B turbulensi terjadi disebabkan adanya penghalang berupa pintu. Kejadian ini biasanya terjadi di pintu bendungan. Lubang yang sangat kecil menyebabkan perubahan kecepatan air yag sangat signifkan dan perputaran yang sangat cepat.