MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

Transkripsi

1 Modul ke: 07 MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA KINEMATIKA FLUIDA Fakultas FTPD Acep Hidayat,ST,MT Program Studi Teknik Sipil

2 Soal :Tekanan Hidrostatis. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH) = 4mxmxm diisi air sedalam,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki. Hitung pula gaya yang bekerja pada dinding dalam arah pajang dan lebar serta pada dasar tangki.. Suatu tangki dengan panjang,5 m, dan tinggi m diisi air sampai pada ketinggian,5 m dan sisanya diisi minyak sampai penuh dengan rapat relatif S=0,9. Tangki tersebut terbuka ke udara luar. Hitung dan gambarkan distribusi tekanan pada dinding dan dasar tangki. Hitung gaya tekanan yang bekerja pada sisi arah panjang dan lebar serta dasar tangki. 3. Suatu tabung silinder dengan tinggi,0 m dan luas tampang lintang 5 cm diisi dengan air sampai pada ketinggian,0 m dan sisanya diisi dengan minyak dengan rapat relatif 0,8. Tabung tersebut terbuka terhadap udara luar. Hitung tekanan absolut dan terukur pada dasar tabung dan tinggi air dan minyak. Hitung pula gaya pada dasar tabung. Tekanan atmosfer adalah,03 bar. 4. Tekanan di dalam suatu tangki tertutup adalah 00kN/m. Berilah bentuk tekanan tersebut dalam tinggi tekanan terhadap air, minyak (S=0,8) dan air raksa (S=3,6). 5. Tekanan barometer di suatu tempat adalah 74 mm air raksa (Hg). Berapakah tekanan atmosfer dalam kgf/cm.

3 6. Manometer ditempatkan pada tangki yang berisi tiga macam fluida berbeda seperti ditunjukkan pada gambar. Hitung perbedaan elevasi muka air raksa di dalam manometer. 7. Tangki tertutup berbentuk silinder dengan tinggi 3,0 m dan diameter,0 m berisi minyak (S=0,8) setinggi,5 m. Diatas minyak terdapat udara dengan tekanan 50 kpa. Hitung dan gambarkan tekanan hidrostatis pada dinding dan dasar silinder. Hitung pula gaya tekanan di dasar. 8. Barometer berisi air seperti tergambar. Hitung tekanan atmosfer apabila tekanan uap dan tegangan permukaan diabaikan. 9. Tangki tertutup berisi zat cair (S=0,8) mengalami tekanan. Lihat gambar.tekanan diatas permukaan zat cair adalah p 0 =0,5 kgf/cm. Hitung tekanan pada dasar tangki dan tinggi kolom zat cair yang naik di dalam tabung vertikal. 0. Manometer berisi air raksa digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan di dalam tangki A dan B seperti dalam gambar, Hitung perbedaan tekanan dalam kgf/cm.. Manometer berisi air raksa digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan di dalam tangki A dan B yang berisi zat cair dengan rapat relatif masing-masing S A =0,75 dan S B =. Hitung perbedaan tekanan antara A dan B.

4 Penyelesaian : Distribusi tekanan dihitung dengan rumus Distribusi tekanan terlihat dalam gambar, h 0,5m; P h h,0m; P,5 0,5,0,5m; P,5 000x9,8x0,5 4905N 000x9,8x,0 980N 000x9,8x,5 475N P dasar 000x9,8x,5 475N Distribusi tekanan di dinding, pada kedalaman: luasdistribusix panjang F x 4445N 0,5xP, 5xhxL 0,5x475x,5 x4 Distribusi tekanan di dasar adalah merata: luasdistribusix panjang F x,5xp xhxl 0,5x475x,5 x4 4445N 0, 5 Gaya pada dinding dalam arah panjang

5 Kinematika Fluida Persamaan Kontinuitas Apabila zat cair tak mampu mampat (uncompressible) mengalir secara kontinyu melalui pipa atau saluran, dengan tampang aliran tetap ataupun tidak tetap, maka volume zat cair yang lewat tiap satuan waktu adalah sama di semua tampang. Keadaan ini disebut dengan persamaan kontinuitas aliran zat cair. Dipandang tabung aliran seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.6, untuk aliran satu dimensi dan mantap, kecepatan rerata dan tampang lintang pada titik dan adalah V, da dan V, da.

6 Kinematika Fluida da V, ρ da A V, ρ A Garis arus Volume zat cair yang masuk melalui tampang tiap satuan waktu adalah VdA, dan volume zat cair yang keluar dari tampang tiap satuan waktu adalah V da. Oleh karena tidak ada zat cair yang hilang di dalam tabung aliran, maka: V.dA =V.dA Untuk seluruh luasan pipa : V.A=V.A Atau Q = A.V = tetap

7 Terima Kasih Program Studi Teknik Sipil