Gaya Hidrostatis Pada Bidang
-
Upload
muhammad-agra -
Category
Documents
-
view
386 -
download
5
Transcript of Gaya Hidrostatis Pada Bidang
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 1/8
27/03/2013
1
Disiapkan oleh :
Priyo Nugroho P
1. GAYA HIDROSTATIS PADA
BIDANG/PERMUKAAN HORIZONTAL
Tekanan hidrosatis pd titik berat
p = .g.h = .h.
Tekanan total/gaya hidrosatis
F = p.A = .h.A
A B
CD
h
= berat jenis at !airh = jarak"ertikal antara pusat berat
ABCD dengan per#ukaan at !air.• Besar tekanan hidrostatis tergantung
pada jarak h$ #aka pada bidangdengan luas sa#a gaya hidrostatis juga sa#a
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 2/8
27/03/2013
2
LUAS DASAR SAMA =GAYA
HIDROSATIS SAMA
Tekanan pada pias bidang
p = .x.
%uas bidang A = b.dx
Besar tekanan total &gayahidrostatis' pada tiap piashoriontal = p.b.d( = .x.b.dx
Tekanan total seluruh permukaanF = .x.b.dx = x.b.dx = x dA
x dA = momen statis bidang Aterhadap sumbu x A.ho.
F = .ho.A
2. GAYA HIDROSTATIS PADA
BIDANG/PERMUKAAN VERTIKAL
Ta#pak atas
Ta#pak sa#ping
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 3/8
27/03/2013
3
BIDANG
DATAR
F o
(
(
F = gaya hidrostatis pada bidang #iring A = luasan bidang) = titik pusat berat bidangC = pusat tekanan atau titik tangkap gaya hidrostatisho= jarak "ertikal antara pusat berat bidang dengan per#ukaan at !airpo= jarak titik berat bidang ke per#ukaan at !air
dA ydF
y.hkarena
dAhdF
dA pdF piastiap gaya
.sin..
sin
..
.
=
=
=
=
ydA= momen statis bidang A thd sumbu
x A.yo
==
A A
ydA F dA y F sin.sin.
3. GAYA HIDROSTATIS PADA
BIDANG/PERMUKAAN MIRING(
BIDANG
DATAR
F o
(
(
)aya hidrostatis pada bidang #iring &F' = . *in . A. y+ = . A. h+ = p+.A
Pusat tekanan gaya hidrostatis TIDAK pada titik berat #elainkan pada titik C yang berjarak y F dari su#bu ( atau berjarak hF dari per#ukaan at !air.
,o#en gaya hidrostatis terhadap titik - ju#lah seluruh #o#en gayaterhadap titik pusat -
0
2
0
2
2
0
2
.
.
...sin.
..sin.
..sin....sin.
.sin...sin..
..sin...
......
y A
dA y
y A
dA y
y
dA y y y A
dA y ydA y y F
ydA y y F
ydAh ydA p y F
A A F
A
F
A A
F
A
F
A A
F
==
=
==
=
==
A
dA y .2 = #o#en inersia bidang terhadap su#bu (
0. y A = #o#en statis bidang terhadap su#bu (*S
I y F =
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 4/8
27/03/2013
4
bila momen inersia bidang A terhadap sumbu x
Bila dihitung melalui pusat berat I = I0 + A.y02
yF = jarak antara pusat tekanan dengan permukaan zat cair searah
bidang
y0 = jarak antara pusat berat bidang dengan permukaan zat cair searah bidang
I0 = momen inersia bidang A terhadap sumbu yang melalui pusat
berat bidang
S
I y F =
0 y . A
20
y . A0
I
F y
0 y . A0
I y
F y
0
,-,N N0*A 1 P2*AT B0AT B0BA)A BDAN)
BNT23 BDAN),-,N N0TA &' 1
P2*AT B0AT &y o'
y o = &4/5'.h
y o = &4/6'.h
y o = &4/5'.D
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 5/8
27/03/2013
5
Bila bida! "#$%#!i "a&a!''.
Posisi miring :
F = A.po = b.h.1/2h.
yF = 2/3. h
Posisi tegak lurus terhadap
permukaan air ( = 90o)
h =a F = A.po = b.h.1/2h. =
= ½.h2.b.yF = 2/3. h
GC
a
b
GC
F
h
Distribusi tekanan zat cair pada bidang segiempatvertikal : diagram tekanan segitiga (3D
berbentuk prisma segitiga)
F=(1/2..g.h).B.h = 1/2..g.h2.B = volume prismatekanan.
Atau tekanan persatuan lebar = 1/2..g.h2 = luasdiagram tekanan
(. DIAGRAM TEKANAN
Pendekatan lain #en!ari besarnyagaya hidrostatis
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 6/8
27/03/2013
6
Distribusi tekanan berbentuk lengkung integrasi analitik sulit
dilakukan.
Gaya hidrostatis dF= .g.h.dA
Komponen horizontal = dFx = .g.h.dA cos .
Komponen vertikal = dFy = .g.h.dA sin
Besar Komponen gaya horizontal = gaya hidrostatis ada bidang
proyeksi dari bidang lengkung ke arah vertikal (bidang BD)
Per#ukaan#engandung
7luida
Per#ukaan#e#indahkan7luida
Besarnya komponen gaya horizontal pada bidang lengkung =
Fx = A.g.h.dA cos = .g.h.AV (AV = luas bidang yg diproyeksikan vertikal).
Besarnya komponen gaya vertikal pada bidang lengkung =
Fy = A.g.h.dA sin = .g. AdV (dV = volume zat cair di atas bidang dA). Fy =
.g.V ( berat zat cair di atas bidnag lengkung BC yang dibatasi oleh garis vertikal
BD dan permukaan zat cair CD).
Besar gaya hidrostatis =
Arah gaya tegak lurus bidang permukaan dengan sudut (terhadap bidang horizontal):
Per#ukaan#engandung
7luida
Per#ukaan#e#indahkan7luida
2
Y
2
X F F F
X
Y 1
F
F tan
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 7/8
27/03/2013
7
Diagra# tekanan di dasar tangki dengankedala#anair yang sa#a adalah rata
• Diagra# tekanan di dinding tangki :berbentuk segitiga.
• Di dala# dan di luar tangki #endapattekanan at#os7er &pat#' yang sa#asehingga se!ara resultan saling#eniadakan 1 #engurangi
8/17/2019 Gaya Hidrostatis Pada Bidang
http://slidepdf.com/reader/full/gaya-hidrostatis-pada-bidang 8/8
27/03/2013
8
Tekanan pada setiaptitik dengan kedala#an yang sa#a adalah sa#a
besarnya
Distribusi Tekananpada setiap titik bidang
lengkung