Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
-
Upload
muhamad-firmansyah -
Category
Documents
-
view
1.345 -
download
96
Transcript of Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
8/17/2019 Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
http://slidepdf.com/reader/full/tekanan-hidrostatis-pada-bidang-lengkung-beserta-contoh-soal 1/4
Tekanan Hidrostatis pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
Tekanan hidrostatis yang bekerja pada setiap titik di bidang lengkungmempunyai arah yang berubah, sehingga hitungan tekanan gaya total menjadi
sulit. Untuk itu gaya-gaya tekanan dihitung dengan memproyeksikan gaya
tersebut pada bidang vertikan dan horiontal. !esultan gaya tekanan yang terjadi
dapat dihitung berdasarkan kedua komponen gaya tersebut.
"alam permasalahan bidang lengkung ini, gaya hidrostatik diuraikan menjadi
gaya-gaya dalam arah horiontal dan vertikal sebagai berikut.
dF = γ h dA, dalam arah horiontal, dFH = γh dA cos α
dan arah verti#al, dFV = γh dA sin α
maka $
- %aya horiontal, merupakan gaya pada bidang proyeksi C",
- %aya verti#al, merupakan gaya yang besarnya & berat kolom
air di atas bidang lengkung 'B, (seluas bidang 'B)*+.
omponen horiontal ()H+, sama dengan gaya yang dialami oleh proyeksi permukaan lengkung tersebut pad sebuah bidang vertikal (dalam hal besar dan
titik kerjanya+.
omponen vertikal ()+, sama dengan berat dari volume luida yang
menempati ruang tepat di atas permukaan bidang lengkung sampai ke sebuah
permukaan bebas bebas luida dan bekerja pada sentroid volume tersebut.
8/17/2019 Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
http://slidepdf.com/reader/full/tekanan-hidrostatis-pada-bidang-lengkung-beserta-contoh-soal 2/4
/ada gambar diatas %aya hidrostatis pada bidang lengkung 0 lingkaran.
Sehingga$
- Besarnya resultan gaya hidrostatis $
dengan satuan 1, atau k1.
- Letak titik tangkap gaya hidrostatis $
Berada pada perpotongan antara garis kerja )H dan ), kemudian dari
titik tersebut dihubungkan dengan titik pusat lengkungan sehingga
merupakan garis kerja gaya ).
- 'rah gaya terhadap garis horisontal, dalam satuan
2derajat3.
Contoh Soal
/intu tangki air 'B berbentuk bidang lengkung seperempat lingkaran dengan jari-
jari ! & 4,55 m dan lebar b & 6,55 m seperti %ambar di samping.
7ika titik ' berada pada kedalaman 85 m dari permukaan air dan γ = 9,81 kN/m3,
hitung besar dan letak titik tangkap gaya hidrostatik yang bekerja pada pintu 'B
tersebut 9
Penyelesaian
%aya hidrostatis yang bekerja pada pintu 'B (yang berupa bidang lengkung+ &
resultan dari gaya yang bekerja pada bidang proyeksi verti#al 'B yaitu bidang C"
: berat air di atas bidang lengkung 'B yaitu bidang 'B)*.
%aya yang bekerja pada bidang proyeksi C", adalah $
FH = γ hs ACD →γ = ;,<8 k1=m6 ,
→ hs = 85 : 8 & 88 m,
→ ACD& C" > b & 4 > 6 & ? m4.
& ;,<8>88>?
& ?@A,@? k1 23
8/17/2019 Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
http://slidepdf.com/reader/full/tekanan-hidrostatis-pada-bidang-lengkung-beserta-contoh-soal 3/4
Berat air di atas bidang lengkung 'B yaitu bidang 'B)*, diuraikan menjadi 4
komponen berat air, yaitu F v1 dan F v2 $
F V1 & Berat air seluas bidang '')*
& γ* olume air seluas bidang '')*
& γ** A'')* & ;,<8 > 6 > (85>4+
& D<<,? k1 2E3
Letak titik tangkap gaya F V1, yaitu $ L8 & 8,55 m dari garis B)Berat air F v2 $
F V2 & Berat air seluas bidang ''B
& γ* (olume air seluas bidang ''B+
& γ*(* A'')* +
= ;,<8 > (6 > (8=@>5,4D!D2++
= ;,<8 > (6 > (8=@>5,4D>!*"2++
& ;4,@85 k1 2E3
Letak titik tangkap gaya F V2 , yaitu $
#2 & 5,@4@ !
& 5,@4@>4 &5,<@< m dari garis B)
!esultan gaya berat air di atas bidang lengkung $
Fv = F v1 $ F v2
& D<<,? : ;4,@85
& ?<8,585 k1 2E3
Letak titik tangkap gaya resultan FV ,
menurut statis momen terhadap garis B), yaitu $
%aya hidrostatis F yang bekerja pada pintu 'B (yang berupa bidang lengkung+ &
resultan dari gaya yang bekerja pada bidang proyeksi verti#al 'B yaitu bidang C"
dan berat air di atas bidang lengkung 'B yaitu bidang 'B)*, yaitu $
8/17/2019 Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Lengkung Beserta Contoh Soal
http://slidepdf.com/reader/full/tekanan-hidrostatis-pada-bidang-lengkung-beserta-contoh-soal 4/4
'rah gaya hidrostatis F adalah melalui titik pusat 0 lingkaran dan miring
membentuk sudut F terhadap bidang horisontal, selain itujuga melalui titik
perpotongan garis kerja F v dan F h$
= 46,445°