Post on 17-Feb-2018
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 1/10
Soal Tekanan Terukur, Tekanan gauge dan Tekanan absolut
Contoh soal 1 :
Sebuah kapal selam menyelam hingga kedalaman 200 meter.
Berapakah tekanan yang dialami kapal selam tersebut ? anggap saja g = 10 m/s2
iket : h = 200 m
!assa jenis air laut "r # = 1$0% & 10% kg/m% = 10%0 kg/m%
"lihat tabel massa jenis#
'ekanan atmos(ir "pa# = 1 atm = 1 & 10) */m2 = 1 & 10) "+gm/s2#/m2 =
1 & 10) +g/ms2
g = 10 m/s2
it : p ?
Penyelesaian :
p = pa , pgh
p =1 x10) Kg /ms2 , "10%0 Kg /m% #"10 m / s2 #"200 m#
p =1 x10) Kg /ms2 , 20-0000 Kg /ms2
p =1 x10) Kg /ms2 , 20$- x10) Kg /ms2
p = 21$- x10) Kg /ms2
p = 21$- x10) N /m2
p = 21$- x10) Pa "a = asal#
Catatan :
Pertama, air laut bisa dianggap seperti adah terbuka$ sehingga tekanan atmos(ir
dimasukkan dalam
perhitungan.
Kedua$ perhatikan satuannya.
Contoh soal 2 :
Sebuah penampung air setinggi 10 meter penuh terisi air. ika permukaan
penampung air tersebut tertutup$ berapakah tekanan air pada dasar adah ?
anggap saja g = 10 m/s2
iket : h = 10 m
!assa jenis air " p# = 1$00 & 10% kg/m% = 1000 kg/m%
"lihat tabel massa jenis#
'ekanan atmos(ir "pa# = 1 atm = 1 & 10) */m2 = 1 & 10) "+gm/s2#/m2 =
1 & 10) +g/ms2
g = 10 m/s2
it : ?
p = pgh
p = "1000 Kg /m% #"10 m/ s2 #"200 m#
p = 2.000.000 Kg /ms2
p = 20 x10) Kg /ms2
p = 20 x10) N /m2
p = 20 x10) Pa
catatan :
adah tertutup sehingga tekanan atmos(ir tidak dimasukkan dalam perhitungan.
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 2/10
Contoh soal % :
3ihatlah gambar di baah ini 4
+etinggian kolom air "kanan# = )0 m$ sedangkan ketinggian kolom 5at air lain
"kiri# = %0 m.
Berapakah massa jenis alias kerapatan 5at air lain ?enyelesaian :
iket : g = 10 m/s2
h air "h1# = )0 m
massa jenis air "r 1# = 1$00 & 10% kg/m% = 1000 kg/m%
h airan lain "h2# = %0 m
it : massa jenis airan lain " p2# ?
pa , p1 gh1 = pa , p2 gh2
'ekanan atmos(ir "a# dan perepatan gra6itasi "g# sama$ sehingga dilenyapkan
p 1 h1 = p2 h2
p2 =h1
h2(p1 )
p2 =50cm
30cm (1000 kg /m3)
p2 =1---$7 Kg /m3
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 3/10
Soal Prinsip Pascal Contoh soal 1 :
iket : 81 "penampang keil# = 100 m2
82 "penampang besar# = 2)0 m2
91 "9 masuk#= 200 *
it : 92 ?
enyelesaian :
p masuk = p keluar
F 1
A1masuk =
F 2
A2keluar
200 N
100cm2 =
F 2
250cm2
F 2 =
(200 N )(250cm2)
100cm2
F 2 = (200 N ) (2,5 )
F 2 = )00 N
Contoh soal 2 :
Cairan yang ada dalam bejana = oli
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 4/10
iket : 81 "penampang keil# = 100 m2 = 100 & 10; m2 = 0$01 m2
82 "penampang besar# = 2)0 m2 = 2)0 & 10; m2 = 0$02) m2
!assa beban = 200 kg
!assa jenis oli "r # = 7<0 +g/m%+etinggian kolom oli "h# = 2 meter
g = 10 m/s2
it : Berapakah gaya masuk minimum "9# agar beban berada dalam keadaan
seimbang "beban tidak bergerak# ?
enyelesaian :
'ekanan pada penampang besar = 'ekanan pada penampang keil
F
A penampang besar = F
A penampang keil , r gh "tekanan oli#
200kg
10m / s¿(¿¿ 2)
¿¿¿
=
F 2
0,01m2+(780kg/m3 ) (10m/s2 )(2m)
2000kgm/ s2
0,025m2 =
F 2
0,01m2+15.600 kg /m2
80.000 kg /ms2 =
F 2
0,01m2+15.600 kg /ms2
" 80.000 kg /ms2
#" 15.600kg/ms2 # =
F 2
0,01m2
64.400 kg /ms2
=
F 2
0,01m
2
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 5/10
F 2 = " 64.400 kg /ms
2
#" 0,01m2
#
F 2 = 644kgm/ s2
F 2 = -;; N
Soal Prinsip Archimedes
Contoh soal 1 :
Sebuah batu bermassa ;0 +g berada di dasar sebuah kolam. ika 6olume batu =
0$2 m%$ berapakah gaya minimum yang diperlukan untuk mengangkat batu
tersebut ?iket : !assa batu "m# = ;0 +g
olume batu "# = 0$02 m%
!assa jenis air = 1000 +g/m%
g = 10 m/s2
it : 9min?
enyelesaian :
F apung = w
9 apung = m g m= p!
9 apung = p g!
9 apung = "1000 +g/m%#"10 m/s2#"0$02 m%#
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 6/10
9 apung = 200 +gm/s2
9 apung = 200 *
Berat batu "# = mg
Berat batu = ";0 kg#"10 m/s2#Berat batu = ;00 kgm/s2
Berat batu = ;00 *
adi$ >aya minimum yang diperlukan untuk mengangkat batu :
Berat batu >aya apung = ;00 * 200 * = 200 *eton.
"seolaholah massa batu hanya 20 +g#
Contoh soal 2 :
Berat benda di udara = )000 +gm/s2 dan berat benda tersebut dalam air = ;000
+gm/s2 . ika massa jenis benda = 2000 +g/m%$ berapakah massa dan 6olume benda tersebut ? g = 10 m/s2
iket : erepatan gra6itasi "g# = 10 m/s2
!assa jenis benda = 2000 +g/m%
!assa jenis air = 1000 +g/m%
Berat benda di udara = )000 +gm/s2
Berat benda dalam air = ;000 +gm/s2
it : Berapakah massa dan 6olume benda tersebut ?
enyelesaiaan:
>aya apung "9 apung# = Berat benda di udara Berat benda dalam air 9 apung = )000 +gm/s2 ;000 +gm/s2
9 apung = 1000 +gm/s2
9 apung = Berat air yang dipindahkan
9 apung = "massa air#"g#
9 apung = "6olume air yang dipindahkan#"massa jenis air#"g#
olume air yang dipindahkan = F apung
( MassaJenisAir)(g)
olume air yang dipindahkan =1000 kgm/s2
(1000 kg/m3 )(10m/s2)
olume air yang dipindahkan =1000
10000 m%
olume air yang dipindahkan = 0$1 m%
olume air yang dipindahkan = olume benda yang menyelam dalam air
adi volume benda = 0,1 m3
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 7/10
!assa benda = ?
p =m
v
m = p! m = "2000 Kg /m% #"0$1 m% #
m = 200 Kg
!assa benda = 200 +g
Contoh soal 3 :
Berapakah 6olume helium yang diperlukan apabila sebuah balon harus
mengangkat )00 +g beban ?
iket : !assa jenis helium = 0$17<- +g/m%
!assa jenis udara = 1$2@% +g/m%
it : Berapakah 6olume helium ?
enyelesaian :
Gaya apung = Berat udara yang dipindahkan = Berat beban Berat helium
>aya apung = Berat beban , berat helium
>aya apung = "massa beban#"g# , "massa helium#"g#
>aya apung = "massa beban , massa helium#g .......................... persamaan 1
>aya apung = Berat udara yang dipindahkan
>aya apung = "massa udara yang dipindahkan#"g# ..................... persamaan 2
"u#stitusi persamaan 1 dan persamaan 2 :
"massa beban , massa helium#"g# = "massa udara yang dipindahkan#"g#
massa beban , massa helium = massa udara yang dipindahkan
)00 kg , " p helium#"! helium# = " p udara#"! udara#
)00 kg = " p udara#"! udara# " p helium#"! helium#
!olume udara yang dipindahkan "! udara# = !olume helium yang mengisi balon "! helium#
)00 kg = " p udara p helium#"#
! =500kg
p udara− p helium
! =500kg
1,293kg /m3−0,1786 kg /m3
! =500kg
1,1144 kg /m3
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 8/10
! = ;;<$7 m%
Ani adalah 6olume helium minimum yang diperlukan untuk mengangkat beban di
permukaan bumi. 8gar si balon bisa mengapung lebih tinggi$ 6olume helium perlu
ditambah. olume helium perlu ditambah karena massa jenis udara berkurangterhadap ketinggian.
Soal Viskositas (Kekentalan)
Contoh $oal 1
Sebuah bola besi yang berjarijari 0$2 m " p b= ).000 kg/m%# dijatuhkan ke dalam
sebuah drum yang berisi minyak. ika koe(isien 6iskositas minyak = 11 & 102
kg/ms$ maka hitunglah keepatan terminalnya4
iketahui : $ = 0$2 m = 2 & 10 % m
p( = @00 kg/m%
p b = ).000 kg/m%
= 11 & 102
kg/ms
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 9/10
itanyakan: ' = ...?
enyelesaian:
' =2 R
2g
9η " p b p( #
=
2 x 10−3 ¿210¿2 ¿¿
").000 @00#
= 0$1-) m/s
adi$ keepatan terminal bola besi sebesar 0$1-) m/s.
Soal Persamaan Kontiunitas
Contoh $oal 1
ada sebuah sungai baah tanah air mengalir dari hulu ke hilir. +ita anggap
sungai berbentuk lingkaran dengan diameter bagian hulu sebesar - m dan bagian
hilir 10 m. ika kelajuan aliran air pada sungai bagian hulu sebesar 10 m/s$ maka
hitunglah kelajuan aliran air pada sungai bagian hilir4
iketahui : d1 = 10 m
d2 = - m
61 = 10 m/s
itanyakan: 62 = ...?
enyelesaian :
81 61 = 8262 62 =
A1V
1
A2
=d ᴫ 1
2
d ᴫ2
2 v
1
=
d1
2
d2
2 v1
= ( 610 )2
10
= %$- m/s
adi$ kelajuan aliran air di sungai bagian hilir sebesar %$- m/s.
Soal Turbulensi
7/23/2019 Contoh Fluida Dinamis Dan Statis
http://slidepdf.com/reader/full/contoh-fluida-dinamis-dan-statis 10/10
Contoh $oal
8ir mengalir dalam pipa yang berdiameter 2$) m dengan keepatan ratarata 0$)
m/s. ika koe(isien 6iskositas air 0$01 a s dan massa jenisnya 1 g/m %$ maka
tentukan debit aliran air$ bilangan eynold$ dan jenis aliran yang terjadi4iketahui : d = 2$) m = 2$)0 D 102 m
6 = 0$) m/s
= 0$01 a s = 10 % *s/m2
E= 1 g/m% = 1.000 kg/m%
itanyakan: a. F = ... ?
b. * = ... ?
. enis aliran = ... ?
enyelesaian :
a. F = 8 G 6 =πd ²
4 G6 = ᴫ (6,25 x10−4 ) x 0,5
4
= 7$<12) & 10) m%/s
= 7$<12) & 102 liter/s
= 0$2;) liter/s
b. * = p x v x d
η =¿
1.000 x 0,5 x (2,5 x10−2 )
10−3
= 1$2) D 10;
= 12.)00
. karena * H %.000$ maka terjadi aliran turbulen.