MEKANIKA FLUIDA I HMKK 325 Dr Aqli Mursadin

MEKANIKA FLUIDA I HMKK 325 Dr. Aqli Mursadin Rachmat Subagyo, MT

PERSAMAAN DASAR ØTekanan Definisi: Sebagai jumlah gaya tiap satuan luas Dengan: p: tekanan (kgf/m² atau N/m²) F: gaya (kgf atau N) A: luas (m²) ØTekanan pada setiap titik didalam zat cair diam adalah sama dalam segala arah ØSuatu bidang yang berada di dalam zat cair diam mengalami tekanan yang bekerja tegak lurus pada bidang tersebut Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

ØDISTRIBUSI TEKANAN PADA ZAT CAIR DIAM Distribusi tekanan hidrostatis diberikan oleh rumus sebagai berikut: Dengan: p: tekanan hidrostatis (kgf/m²) γ: berat jenis zat cair (k. N/m³) ρ: rapat massa zat cair(kg/m³) h: kedalaman air pada titik yang ditinjau (m) g: percepatan grafitasi(m/s²) ØTekanan zat cair pada suatu titik dapat dinyatakan dalam tinggi zat cair, dan mempunyai bentuk: Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

ØTEKANAN ATMOSFER, RELATIF DAN ABSOLUT -Tekanan atmosfer ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer, yang nilainya pada permukaan laut adalah 1, 03 kgf/cm², atau dapat juga ditunjukan oleh 10, 3 m air atau 76 cm air raksa (Hg). -Tekanan relatif atau tekanan terukur adalah tekanan yang diukur berdasarkan tekanan atmosfer. -Tekanan absolut merupakan jumlah dari tekanan atmosfer dengan tekanan relatif. ØMANOMETER: Adalah alat yang menggunakan kolom zat cair untuk mengukur perbedaan tekanan. Prinsip manometer adalah apabila zat cair dalam kondisi keseimbangan maka tekanan di setiap tempat pada bidang horizontal untuk zat cair homogen adalah sama. Ada beberapa jenis manometer yaitu: piezometer, manometer tabung U, manometer mikro dan manometer diferensial. Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Ø GAYA TEKANAN PADA BIDANG DATAR TERENDAM Bidang datar yang terendam dalam zat cair akan mengalami tekanan, gaya tekanan total pada bidang tersebut diberikan oleh rumus berikut: Dengan: F= gaya tekanan hidrostatik A= luas bidang tekanan p 0=tekanan hidrostatis pada pusat berat bidang h 0=jarak vertikal antara pusat berat bidang dan permukaan zat cair Gaya hidrostatis tersebut bekerja pada pusat tekanan P. Letak pusat tekanan diberikan oleh rumus sebagai berikut; Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Dengan: Yp: jarak searah bidang dari pusat tekanan terhadap permukaan zat cair. Yo: jarak searah bidang dari pusat berat terhadap permukaan zat cair. Io: momen inersia bidang A terhadap sumbu yang melalui pusat berat bidang tersebut. Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

CONTOH SOAL 1. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH)= 4 mx 2 m diisi air sedalam 1, 5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki. Hitung pula gaya yang bekerjaa pada dinding dalam arah panjang dan lebar serta pada dasar tangki. Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Penyelesaian: Soal ini diselesaikan dengan sistem satuan MKS. Distribusi tekanan dihitung dengan menggunakan rumus: Distribusi tekanan di dinding, pada kedalaman: h=0, 5 m; p(0, 5)= 1000 x 0, 5= 500 kgf/m² h=1, 0 m; p(1, 0)= 1000 x 1, 0= 1000 kgf/m² h=1, 5 m; p(1, 5)= 1000 x 1, 5= 1. 500 kgf/m² Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Distribusi tekanan di dasar adalah merata, yaitu: p=1000 x 1, 5=1. 500 kgf/m² Gaya pada dinding dalam arah panjang: Fx= luas distribusi tekanan x panjang = 0, 5 x p 1, 5 x h x L = 0, 5 x 1. 500 x 1, 5 x 4 = 4. 500 kgf Gaya pada dinding dalam arah lebar: Fz= 0, 5 x 1. 500 x 1, 5 x 2 = 2. 250 kgf Gaya pada dasar: Fy= p x L x B = 1. 500 x 4 x 2 = 12. 000 kgf Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Contoh 2 Tekanan air didalam pipa diukur dengan manometer berisi air raksa seperti terlihat pada gambar. Hitung tekanan air di dalam pipa dalam tinggi air dan N/m². Penyelesaian: Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Tekanan dititik P dan Q adalah sama: Dengan menggunakan persamaan berikut: Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT

Soal latihan 1 Suatu tangki dengan panjang 2, 5 m, lebar 2 m dan tinggi 2 m diisi air sampai pada ketingian 1, 25 m dan sisanya diisi minyak sampai penuh dengan rapat relatif S= 0, 9. tangki tersebut terbuka ke udara luar. Hitung gaya tekanan yang bekerja pada sisi arah panjang dan lebar serta dasar tangki. Soal latihan 2 Gambar berikut adalah manometer berisi air raksa yang dihuungkan dengan pipa berisi minyak dengan rapat relatif 0, 8. Hitung tekanan pipa dalam kgf/cm². Statika Fluida/ Rachmat Subagyo, MT