STABILITAS PONTOON

A. Tujuan Percobaan1. Menentukan titk berat massa pontoon (G) dan tinggi matasentris (GM) dari

berbagai posisi beban rider.2. Serta variasi tinggi matasentrik terhadap sudut kemiringan pontoon yang

mengapung di permukaan air.

B. Bahan dan Peralatan1. Model pontoon2. Tangki air dari bahan yang tembus pandang3. Neraca digital dengan kapasitas max. 3 kg dan akurasi 0.001 kg4. Mistar ukur baja panjang 60 cm5. Tiang6. Unting-unting7. Sekala derjat8. Potoon9. Beban rider10. Beban guling (jockey)

C. Landasan TeoriPonton berbentuk empat pesegi panjang yang mengapung di permukaan air dalam kondisi keseimbangan, menerima kerja dua macam gaya yaitu beban vertikal seberat pontoon (W) berarah ke bawah di titik G dan gaya buoyancy Fb seberat air yang di desak oleh pontoon berarah ke atas di titik B.Pengamatan stabilitas pontoon dalam kondisi miring dengan sudut dA1 . Titik berat air yang di desak pontoon berpindah dari B ke B1 begitu juga titik berat pontoon juga berpindah dari G ke G1 . garis vertikal yang di tarik melalui titk B1 dan G1 adalah titik matasentrik M. Perpindahan titik berat buonyancy dari B ke B1 tersebut menimbulkan juring-juring segitiga AA1C dan FF1C yang mengurangi dan menambah bidang celupan air pada sisi kiri dan kanan titik C sehingga di dapat hubungan nilai-nilai berikut ini.

Ada dua metode yaitu:1. Metode analitis

- Gaya buoyancy Fb= W= m = g atau Fb=γα .Vd dalam satuan N.KN.

- Volume air yang mendesak .Vd = m. gpa . g

= mpa

dalam satuan m 3

- Tinggi bagian potoon yang tercelup air, X= Vd

L. D dalam satuan m.

- Letak tinggi tangkap gaya buoyancy terhadap permukaan air CD = x2

dalam satuan m.

- Jari – jari metasentrik. BM =I

Vd dalam satuan mm.

- Momen enersiabidang air yang terdapat sb.x.Is = ∫ xds = 1

12 L.D dalam

satuan m.

2. Metode Observasi- Tingkat titik M merupakan permukaan air .CM = MB = CB dalam satuan

mm

- Tinggi matasentik . GM = (dxd∅ ) dalam satuan mm

- Tinggi titik berat pontoon terhadap permukaan air . CG = ȳ- 21 dalam

satuan mm dan tinggi titik berat pontoon terhadap dasarnya , ȳ =y 1

6,36 + A

Di mana : A = konstanta yang nilainya = 46,14 (lihat pengamatan pendahuluan) 6,36 = nilai perbandingan antara berat total pontoon dan beban rider.

D. Prosedur Percobaan1. Lakukan penimbangan meliputi:berat total seluruh komponen pontoon W,berat

beban guling an penyetel (rider).Dan lakukan pengukuran dimensi pontoon meliputi panjang,lebar,tinggi,dan tebal dinding.

2. Tentukan titik berat pontoon dan nilai konstanta A dari berbagai posisi ketinggian beban rider 0 mm,200 mm,250 mm,300 mm,350 mm,430 mm,dengan cara mengikat tiang pontoon dengan benang kemudian digantungkan pada tiang gantungan.

3. Isi tangki transparan dengan air sampai ± 5 cm di bawah bibir tangki.4. 4.Apungkan pontoon dalam kondisi beban guling jockey berada di tempat

sentralnya (skala 0) dan ketinggian awal beban rider 150 mm.5. Geser beban guling jockey ke arah kanan sebesar 15 mm,dan catat perubahan

sudut Ɵ yang ditunjuk oleh benang unting-unting pada Form Tabel 3.1.Lakukan hal tersebut setiap pergeseran 15 mm untuk tahap berikutnya sampai akhirnya jockey pada batas tepi.

6. Ulangi langkah (5) untuk pergeseran beban guling jockey ke arah kiri.7. Ulangi langkah (4),(5),dan (6) untuk posisi ketinggian beban rider

berikutnya,yakni 200 mm,250 mm,300 mm,350 mm,dan 430 mm.

E. Data Pengamatan Percobaana. Berat dan dimensi pontoon

- Berat Total Pontoon W = 1.475 Kg- Ckey W = 0.305 Kg- Berat Beban Rider = 0.232 Kg- Panjang Pontoon L = 350 mm- Lebar Pontoon D = 200 mm- Tinggi Pontoon H = 73 mm- Tebal Dinding Pontoon T = 3 mm

b. Hasil penentuan titik berat pontoon dan nilai konstante A terhadap berbagai posisi rider.

Kasus

Tinggi beban riderterhadap dasar

pontoon y 1(mm)

Tinggi titik berat pontoon

terhadap dasar pontoon y 1

(mm)

Konstanta A

Persentase simpangan Aterhadap A

1rerata

(%)1 150 70 46.42 0.592 200 77 45.55 -1.273 250 85 45.69 -0.974 300 94 46.83 1.495 350 101 45.97 -0.376 430 114 46.39 0.54

A rerata = 46.14

c. Tabel 3.1 Nilai sudut kemiringan ponton. Θ (derjat)

Posisi

Posisibebanguling Jockey, x1 (mm)

Ketinggian

Rider y1

mm-75 -60 -45 -30 -15 0 15 30 45 60 75

150 0

200 0

250 0

300 0

350 0

430 0

F. Pengolahan Data1. Perhitungan data pengamatanpendahuluanmetodaanalitis

- Gaya buoyancy Fb=W=m.gatauFb=9810 N/m3 , 1,475 x 10-3 m3 =14,469 N

- Volume air yang terdesakVd =m. gρd .g

=mρd

=1,475 kg

1000 kg/m 3= 1,475 x 10-3 m3

- Tinggibagian pontoon yang tercelup air, X = Vd

L. D=

1,475 x10−3 m30,350 m x 0,200 m

= 0,021

m

- Titiktangkapgaya buoyancy thd, permukaan air CB= X2

=0,021

2= 0,011 mm

=11 m

- Inersiabidang air thd. sb.x, Ix = ∫ x 2 dx =12

L . D 3=12

0,35.023 = 2,33 x 10-4 m

- Jari-jarimetasentrikBM=I

Vd=

2,33 x10−4 m 41,475 x 10−3 m 3

= 0,158 m =158mm

- Tinggititik M terhadappermukaan air CM = BM – CB= 158-11= 147 mm

2. Tabel 3.2 Perhitungantinggimetasentrik

Posisiketinggian

rider y1

(mm)

Tinggititik Gdi ataspermukaan

air CG(mm)

dxdϴ rerata

(mm/derajat)

TinggititikMetasentrik

GM “observasi”(mm)

TinggititikMetasentrik

GM “analisis”

(mm)150200250300350430

G. KesimpulanHasilPada item cobaberikananalisatentanghasilpercobaan, meliputihalhalberikutini :1. Inspirasiapa yang bisasaudaradiperolahdaripercobaanalatini ?2. Apakahbebanunting-untingpenunjungskalaberpengaruhterhadaphasilpercobaan ?

Bilaya. Hasilperhitungandapatdikoreksi, denganmenganggapberatunting-unting 0,005kg

3. Bagaimanaefektivitasstabilitas pontoon yang mengapungdipermukaancairan yang lebihberatdariair ?

4. Apa yang dapatdisimpulkandarigrafikvariasisudutkemiringanterhadapposisijockey ?5. Apa yang dapatdisimpulkandarigrafikvariasistabilitas pontoon

terhadapletaktitikberat ?6. Apa yang dapat di simpulkan dari gerafik variasi sudut kemiringan terhadap posisi

jockey?7. Apakahposisimetasentrikbergantungterhadapposisititikberatpontoon ?8. Apakahtinggimetasentrikberubahubahterhadapsudutkemiringanpontoon ?