fluid statics.pptx (mekflu nina)

Download Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

Post on 12-Oct-2015

16 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    1/14

    Mata Kuliah : Mekanika FluidaPertemuan : 2

    Waktu : 13.00-15.00

    Dosen : Nina haryani, ST.MT

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    2/14

    Fluida Static

    Pada bab ini kita akan menggunakan hukum newton F = m a

    Karena fluida ini diam, tanpa adanya accelerasi, sehingga tidak adagaya-gaya yang bekerja pada setiap bagian. Sehingga jumlah totaldari gaya-gaya tersebut nol (zero=0)

    Suatu fluida dalam keadaan diam diberikan tekanan pada setiapbagian dari fluida tersebut, dan tidak ada shear stress. Misalkanfluida tersebut berbentuk balok , dimana fluida tersebut memilikimassa dan dipengaruhi oleh gaya gravitasi.

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    3/14

    Sehingga total gaya yang bekerja:

    Semua dibagi

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    4/14

    Produk dari density () dan gravitasi (g) adalah berat spesifik(specific weight), dengan simbol

    Contoh:Hitung specific weight pada suatu tempat, dimanapercepatan gravitasi 32,2 ft/s.

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    5/14

    Hubungan Tekanan danKedalaman

    Persamaan diatas memperlihatkan hubungan antara , g, dan z. Tidakada zat yang benar-benar memiliki density yang konstan, densitysuatu zat akan naik dengan naiknya tekanan. Bagaimanapun sebagianbesar zat memiliki temperatur jauh dibawah temperatur ktitiknya,sehingga pengaruh tekanan terhadap density sangat kecil. Dibeberapaperhitungan teknik perubahan density diabaikan karena perubahandensity yang terjadi sangat kecil.

    Persamaan diatas menjadi, pada (density) konstan

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    6/14

    Contoh:Saat kapal Titanic tenggelam di samudera atlantik, kejadian inidiperkirakan terjadi pada kedalaman 1000 ft. Berapa tekanan lautpada kedalamantersebut?

    Jawab:Density air laut 63,9 lbm/ft2Tekanan pada permukaan air laut adalah tekanan atmosferPercepatan gravitasi 32,2 ft/s2Sehingga,

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    7/14

    Pada suatu sistem hidrolik, kita dapat menyederhanakanpersamaan:

    Dimana bekerja pada gauge pressure, sehingga gaugepressure nya bernilai nol (0) pada free surface.

    Kita ketahui bahwa kedalaman adalah jarak yang diukur daripermukaan hingga kedalaman tertentu, dengan simbol h

    Sehingga persamaannya menjadi:

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    8/14

    Contoh:Sebuah silinder oil storage tank dengan kedalaman 75 ft,dengan density oil 55 lbm/ft3, pada bagian atas storage tankterbuka ke atmosfer. Hitung pressure gauge di permukaan dan

    di bottom tank.

    Jawab:Pressure gauge pada permukaan = 0,Pressure gauge pada bottom tank:

    Grafik hubungan antara tekanan dankedalaman

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    9/14

    Density untuk gas, akan berubah secara segnifikan denganperubahan tekanan, sehingga kita tidak bisa mengeluarkan dariintegral,

    Pada tekanan rendah density sebagian besar gas akan mengikutipersamaan gas ideal,

    Dimana:T, temperatur absolut (Renkine atau Kelvin)R, konstanta gas idealM, berat molekul (gr/mol) atau (lbm/lb mole)

    Sehingga persamaannya menjadi:

    Udara

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    10/14

    Jika temperatur konstan, Isotermal

    Antara zat cair dan gas dapat dibedakan :Zat cair adalah Fluida yang non kompresibel (tidak dapat ditekan) artinya

    tidak berubah volumenya jika mendapat tekanan.

    Gas adalah fluida yang kompresibel, artinya dapat ditekan.

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    11/14

    PRESSURE FORCES ON SURFACE

    Untuk luas area yang kecil :

    Jika tekanan pada permukaan konstan, maka

    dF = adalah suatu vektor Quantity

    Untuk posisi horizontal, tekanan konstan.

    Contoh :Suatu storage tank berbentuk circular roof horizontal dengandiameter 150ft. Tekanan atmosfer 14,7 psia. Hitung gaya padatekanan atmosfer di atap tank tersebut?

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    12/14

    jika pada tanki tersebut ada suatu lapisan air hujan dengankedalaman 4 in, ada pada bagian atas dari storage tank.Hitung berapa net pressure force pada bagian atas tanktersebut.Jawab:

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    13/14

    PRESSURE MEASUREMENT

    Dari gambar disamping kita akancoba untuk menghitung tekananpada titik D, PD

    Pressure geuge A =0

  • 5/21/2018 Fluid Statics.pptx (Mekflu Nina)

    14/14