Modul ke:

Fakultas

Program Studi

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKAKINEMATIKA FLUIDA

Acep Hidayat,ST,MT

07FTPD

Teknik Sipil

Soal :Tekanan Hidrostatis

1. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH) = 4mx2mx2m diisi airsedalam 1,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki.Hitung pula gaya yang bekerja pada dinding dalam arah pajang dan lebar sertapada dasar tangki.

2. Suatu tangki dengan panjang 2,5 m, dan tinggi 2 m diisi air sampai padaketinggian 1,25 m dan sisanya diisi minyak sampai penuh dengan rapat relatifS=0,9. Tangki tersebut terbuka ke udara luar. Hitung dan gambarkan distribusitekanan pada dinding dan dasar tangki. Hitung gaya tekanan yang bekerja padasisi arah panjang dan lebar serta dasar tangki.

3. Suatu tabung silinder dengan tinggi 2,0 m dan luas tampang lintang 5 cm2 diisidengan air sampai pada ketinggian 1,0 m dan sisanya diisi dengan minyakdengan rapat relatif 0,8. Tabung tersebut terbuka terhadap udara luar. Hitungtekanan absolut dan terukur pada dasar tabung dan tinggi air dan minyak.Hitung pula gaya pada dasar tabung. Tekanan atmosfer adalah 1,013 bar.

4. Tekanan di dalam suatu tangki tertutup adalah 100kN/m2. Berilah bentuktekanan tersebut dalam tinggi tekanan terhadap air, minyak (S=0,8) dan airraksa (S=13,6).

5. Tekanan barometer di suatu tempat adalah 74 mm air raksa (Hg). Berapakahtekanan atmosfer dalam kgf/cm2.

6. Manometer ditempatkan pada tangki yang berisi tiga macam fluidaberbeda seperti ditunjukkan pada gambar. Hitung perbedaan elevasimuka air raksa di dalam manometer.

7. Tangki tertutup berbentuk silinder dengan tinggi 3,0 m dan diameter1,0 m berisi minyak (S=0,8) setinggi 2,5 m. Diatas minyak terdapatudara dengan tekanan 50 kPa. Hitung dan gambarkan tekananhidrostatis pada dinding dan dasar silinder. Hitung pula gaya tekanan didasar.

8. Barometer berisi air seperti tergambar. Hitung tekanan atmosferapabila tekanan uap dan tegangan permukaan diabaikan.

9. Tangki tertutup berisi zat cair (S=0,8) mengalami tekanan. Lihatgambar.Tekanan diatas permukaan zat cair adalah p0=0,5 kgf/cm2.Hitung tekanan pada dasar tangki dan tinggi kolom zat cair yang naik didalam tabung vertikal.

10. Manometer berisi air raksa digunakan untuk mengukur perbedaantekanan di dalam tangki A dan B seperti dalam gambar, Hitungperbedaan tekanan dalam kgf/cm2.

11. Manometer berisi air raksa digunakan untuk mengukur perbedaantekanan di dalam tangki A dan B yang berisi zat cair dengan rapatrelatif masing-masing SA=0,75 dan SB=1. Hitung perbedaan tekananantara A dan B.

• Distribusi tekanan dihitung dengan rumus

Penyelesaian :

25,15,1

20,11

25,01

/147155,181,91000;5,1

/98100,181,91000;0,1

/49055,081,91000;5,0

mNxxPmh

mNxxPmh

mNxxPmh

Distribusi tekanan di dinding, pada kedalaman:

2/147155,181,91000 mNxxPdasar

Distribusi tekanan di dasar adalah merata:

Distribusi tekanan terlihat dalam gambar,

Gaya pada dinding dalam arah panjang

NxxxxhxLxP

panjangxbusiluasdistriFx

4414545,1147155,05,0 5,1

NxxxxhxLxP

panjangxbusiluasdistriFx

4414545,1147155,05,0 5,1

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 1 dan 2 adalah V1, dA1 dan V2, dA2.

Kinematika Fluida

dA1V1, ρ1 dA2A1 V2, ρ2

A2

Garis arus

Volume zat cair yang masuk melalui tampang 1 tiap satuan waktu adalah V1dA1, dan volume zat cair yang keluar dari tampang 2 tiap satuan waktu adalah V2 dA2. Oleh karena tidak ada zat cair yang hilang di dalam tabung aliran, maka:

V1.dA1 =V2.dA2Untuk seluruh luasan pipa :V1.A1=V2.A2AtauQ = A.V = tetap

1

12

Terima KasihProgram Studi Teknik Sipil