Fluida Newtonian dan Fluida Non-Newtonian

I. Fluida Newtonian

Fluida Newtonian adalah fluida yang memiliki sifat di mana perbandingan antara tegangan

geser yang bekerja terhadap laju deformasi berlangsung linier. Dengan kata lain, viskositas

fluida tersebut selalu konstan, tidak bergantung pada tegangan geser (shear stress) dan

memenuhi hukum Newton tentang viskositas fluida. Keunikan dari fluida Newtonian adalah

fluida ini akan terus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Hal ini

disebabkan karena viskositas dari suatu fluida Newtonian tidak berubah ketika terdapat gaya

yang bekerja pada fluida. Viskositas dari suatu fluida Newtonian hanya bergantung pada

temperatur dan tekanan.Viskositas sendiri merupakan suatu konstanta yang menghubungkan

besar tegangan geser dan gradien kecepatan pada persamaan:

dengan

τ adalah tegangan geser fluida [Pa]μ adalah viskositas fluida – suatu konstanta penghubung [Pa•s]

adalah gradien kecepatan yang arahnya tegak lurus dengan arah geser [s−1]

Berikut merupakan beberapa contoh fluida Newtonian:

1. Air

Air termasuk ke dalam fluida Newtonian karena air memiliki viskositas (kekentalan)

yang sama, baik saat tegangan geser nya rendah maupun saat diberi tegangan geser yang

cukup besar.

2. Udara

3. Etanol

4. Benzena

II. Fluida Non-Newtonian

Bingham Plastic Models

Bingham Plastic adalah suatu model pendekatan fluida Non-Newtonian di mana viskositas nya

sangat bergantung pada tegangan geser (shear stress) dari fluida tersebut. Hal ini dikarenakan

fluida jenis Bingham merupakan material yang mempunyai viskositas yang besar ketika

tegangan geser nya rendah tetapi berwujud cair (viskositas rendah) ketika diberi tegangan besar.

Persamaan untuk fluida jenis Bingham adalah:

Contoh material yang termasuk ke dalam Bingham Plastic antara lain:

1. Pasta gigi

Pasta gigi termasuk ke dalam Bingham Plastic karena saat tegangan geser nya rendah

pasta gigi seolah-olah terlihat berwujud padat, akan tetapi saat diberi tegangan yang

cukup besar pasta gigi tersebut akan mengalir. Hal ini disebabkan pasta gigi memiliki

viskositas yang cukup besar saat keadaan diam dan memiliki viskositas yang kecil saat

diberi tegangan yang cukup besar.

2. Lumpur

3. Cat

Eyring/Pseudoplastic Models

Eyring Models adalah suatu model pendekatan fluida Non-Newtonian yang disebut juga

Pseudoplastic karena memiliki sifat yang hampir sama dengan Bingham Plastic. Akan tetapi

untuk fluida jenis Pseudoplastic memiliki viskositas yang cenderung menurun seiring dengan

bertambahnya tegangan geser yang diberikan terhadap fluida tersebut. Perbedaan yang mendasar

antara fluida jenis Eyring dan Bingham adalah tidak diperlukannya tegangan geser yang cukup

besar untuk fluida jenis Eyring karena viskositas fluida jenis Eyring akan menurun dengan

sendirinya. Berikut merupakan persamaan untuk fluida jenis Eyring:

Contoh material yang termasuk ke dalam Pseudoplastics antara lain:

1. Sabun cair

Sabun cair termasuk ke dalam fluida jenis Pseudoplastics karena tanpa diberi tegangan

geser awal, viskositas sabun cair cenderung menurun sehingga apabila dibandingkan

dengan pasta gigi yang termasuk ke dalam fluida jenis Bingham Plastic, sabun cair

cenderung terlihat berwujud cair karena viskositas nya yang cenderung menurun.

2. Karbol

3. Sirup