soal :tekanan hidrostatis

32
Soal :Tekanan Hidrostatis 1. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH) = 4mx2mx2m diisi air sedalam 1,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki. Hitung pula gaya yang bekerja pada dinding dalam arah pajang dan lebar serta pada dasar tangki. 2. Suatu tangki dengan panjang 2,5 m, dan tinggi 2 m diisi air sampai pada ketinggian 1,25 m dan sisanya diisi minyak sampai penuh dengan rapat relatif S=0,9. Tangki tersebut terbuka ke udara luar. Hitung dan gambarkan distribusi tekanan pada dinding dan dasar tangki. Hitung gaya tekanan yang bekerja pada sisi arah panjang dan lebar serta dasar tangki. 3. Suatu tabung silinder dengan tinggi 2,0 m dan luas tampang lintang 5 cm 2 diisi dengan air sampai pada ketinggian 1,0 m dan sisanya diisi dengan minyak dengan rapat relatif 0,8. Tabung tersebut terbuka terhadap udara luar. Hitung tekanan 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/m 2 . Berilah bentuk tekanan tersebut dalam tinggi tekanan terhadap air, minyak (S=0,8) dan air raksa (S=13,6). 5. Tekanan barometer di suatu tempat adalah 74 mm air raksa (Hg). Berapakah tekanan atmosfer dalam kgf/cm 2 . TUGAS 2 TUGAS 2

Upload: ella

Post on 15-Jan-2016

516 views

Category:

Documents


70 download

DESCRIPTION

TUGAS 2. Soal :Tekanan Hidrostatis. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH) = 4mx2mx2m diisi air sedalam 1,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki. Hitung pula gaya yang bekerja pada dinding dalam arah pajang dan lebar serta pada dasar tangki. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Soal :Tekanan Hidrostatis

Soal :Tekanan Hidrostatis1. Tangki dengan ukuran panjangxlebarxtinggi (LBH) = 4mx2mx2m

diisi air sedalam 1,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan pada dinding tangki. Hitung pula gaya yang bekerja pada dinding dalam arah pajang dan lebar serta pada dasar tangki.

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

3. Suatu tabung silinder dengan tinggi 2,0 m dan luas tampang lintang 5 cm2 diisi dengan air sampai pada ketinggian 1,0 m dan sisanya diisi dengan minyak dengan rapat relatif 0,8. Tabung tersebut terbuka terhadap udara luar. Hitung tekanan 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 bentuk tekanan tersebut dalam tinggi tekanan terhadap air, minyak (S=0,8) dan air raksa (S=13,6).

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

TUGAS 2TUGAS 2

Page 2: Soal :Tekanan Hidrostatis

6. Manometer ditempatkan pada tangki yang berisi tiga macam fluida berbeda seperti ditunjukkan pada gambar. Hitung perbedaan elevasi muka air raksa di dalam manometer.

7. Tangki tertutup berbentuk silinder dengan tinggi 3,0 m dan diameter 1,0 m berisi minyak (S=0,8) setinggi 2,5 m. Diatas minyak terdapat udara dengan tekanan 50 kPa. Hitung dan gambarkan tekanan hidrostatis pada dinding dan dasar silinder. Hitung pula gaya tekanan di dasar.

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

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

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

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

Page 3: Soal :Tekanan Hidrostatis

12. Tangki tertutup berisi minyak dengan S=0,85. Apabila tekanan udara diatas permukaan minyak adalah 1,2 kgf/cm2, berapakah tekanan pada titik yang berada 5 m di bawah permukaan minyak.

13. Manometer mikro seperti terlihat dalam gambar. Apabila rapat massa kedua zat cair adalah 1dan 2, tentukan bentuk perbedaan tekanan dalam 1,2,h, d1dan d2.

14. Sistem manometer seperti ditunjukkan dalam gambar, tentukan tinggi bacaan h.

15. Tekanan udara di dalam tangki sebelah kiri dan kanan seperti terlihat dalam gambar adalah -22 cm air raksa dan 20 kN/m2. Hitung elevasi zat cair di dalam manometer sebelah kanan di A.

16. Suatu bendung beton berbentuk trapesium dengan tinggi 5,0 m, lebar puncak 1,0 m dan lebar dasar 6,0 m. Sisi hulu bendung adalah vertikal, sedang kemiringan sisi hilir adalah 1:1. Muka air hulu sama dengan puncak bendung, sedang kedalaman muka air hilir adalah 1,0 m. Koefisien gesekan antara dasar pondasi dengan bendung adalah 0,6. Berat jenis beton adalah 24 kN/m3. Selidiki stabilitas bendung terhadap penggulingan dan geseran.

17. Suatu plat berbentuk trapesium dengan panjang sisi atas 1,0 m, sisi bawah 3,0 m dan tinggi 2,0 m terendam di dalam air. Plat tersebut pada posisi miring dengan sudut terhadap bidang horisontal. Kedalaman titik teratas dan terendah plat adalah 1,0 m dan 2,0 m di bawah muka air. Hitung gaya hidrostatis pada plat dan letak pusat tekanan.

Page 4: Soal :Tekanan Hidrostatis

18.18. Plat dengan bentuk campuran, yaitu gabungan bujur sangkar dan Plat dengan bentuk campuran, yaitu gabungan bujur sangkar dan segitiga. Apabila plat terendam dengan posisi vertikal di dalam air segitiga. Apabila plat terendam dengan posisi vertikal di dalam air sedemikian sehingga puncak segitiga A berada pada permukaan sedemikian sehingga puncak segitiga A berada pada permukaan air. air. Hitung tekanan total pada plat dan pusat tekanan. tekanan total pada plat dan pusat tekanan.

19.19. Plat lingkaran berdiameter 3 m terendam secara vertikal di dalam Plat lingkaran berdiameter 3 m terendam secara vertikal di dalam air sedemikian sehingga titik teratasnya adalah 1 m di bawah air sedemikian sehingga titik teratasnya adalah 1 m di bawah muka air. Plat tersebut mempunyai lobang berbentuk segitiga muka air. Plat tersebut mempunyai lobang berbentuk segitiga sama sisi dengan panjang sisi adalah 0,6 m. Puncak segitiga sama sisi dengan panjang sisi adalah 0,6 m. Puncak segitiga berimpit dengan pusat lingkaran sedangkan dasarnya dibawah berimpit dengan pusat lingkaran sedangkan dasarnya dibawah pusat lingkaran dan sejajar dengan muka air. pusat lingkaran dan sejajar dengan muka air. Hitung gaya gaya tekanan pada plat dan letak pusat tekanan.tekanan pada plat dan letak pusat tekanan.

20.20. Pintu lingkaran dipasang pada dinding vertikal seperti terlihat Pintu lingkaran dipasang pada dinding vertikal seperti terlihat pada pada gambar. Tentukan gaya horisontal F yang diperlukan agar . Tentukan gaya horisontal F yang diperlukan agar pintu bisa menutup (dalam D dan h). Gesekan pada sendi pintu bisa menutup (dalam D dan h). Gesekan pada sendi diabaikan. diabaikan. Berapakah nilai F apabila D=1,0 m dan h=2 m. nilai F apabila D=1,0 m dan h=2 m.

21. Pintu air berbentuk segiempat dengan tinggi H=3m dan lebar 1,5 berbentuk segiempat dengan tinggi H=3m dan lebar 1,5 m. Pintu tersebut direncanakan untuk membuka secara otomatis m. Pintu tersebut direncanakan untuk membuka secara otomatis apabila tinggi air h=1m. apabila tinggi air h=1m. Tentukan lokasi dari sumbu putar lokasi dari sumbu putar horisontal O-O’.horisontal O-O’.

22.22. Pintu air seperti Pintu air seperti gambar mempunyai sendi di A memisahkan air mempunyai sendi di A memisahkan air didalam waduk dengan terowongan. Apabila pintu mempunyai didalam waduk dengan terowongan. Apabila pintu mempunyai ukuran 2m x 3m dan berat 2 ton, ukuran 2m x 3m dan berat 2 ton, tentukan tinggi maksimum h tinggi maksimum h agar pintu bisa menutup.agar pintu bisa menutup.

Page 5: Soal :Tekanan Hidrostatis

23.23. Pintu vertikal berbentuk segiempat dengan tinggi 3m dan lebar 2m Pintu vertikal berbentuk segiempat dengan tinggi 3m dan lebar 2m menahan air di sebelah hulunya yang mempunyai kedalaman 5m di menahan air di sebelah hulunya yang mempunyai kedalaman 5m di atas sisi atasnya. atas sisi atasnya. Tentukan letak garis horisontal yang membagi letak garis horisontal yang membagi luasan pintu sedemikian sehingga a. gaya pada bagian atas dan luasan pintu sedemikian sehingga a. gaya pada bagian atas dan bawah adalah sama, b. momen dari gaya-gaya terhadap garis bawah adalah sama, b. momen dari gaya-gaya terhadap garis tersebut adalah sama.tersebut adalah sama.

24.24. Bendung seperti Bendung seperti tergambar dengan tinggi 5m dan lebar 2m dengan tinggi 5m dan lebar 2m mempunyai sendi pada pusatnya. mempunyai sendi pada pusatnya. Hitung gaya reaksi pada batang gaya reaksi pada batang AB.AB.

25.25. Pintu lingkaran seperti Pintu lingkaran seperti tergambar mempunyai sendi pada sumbunya mempunyai sendi pada sumbunya horisontalnya. Apabila pintu dalam kondisi seimbang, horisontalnya. Apabila pintu dalam kondisi seimbang, Tentukan hubungan antara hhubungan antara hAA dan h dan hBB sebagai fungsi dari sebagai fungsi dari AA, , BB, dan d., dan d.

26.26. Pintu seperti Pintu seperti tergambar mempunyai permukaan silinder dengan jari- mempunyai permukaan silinder dengan jari-jari 10m bertumpu pada sendi O. Panjang pintu 12m (tegak lurus jari 10m bertumpu pada sendi O. Panjang pintu 12m (tegak lurus bidang gambar). bidang gambar). Tentukan besar dan letak gaya hidrostatis pada besar dan letak gaya hidrostatis pada pintu.pintu.

27. Hitung besar, arah dan letak komponen gaya tekan pada pintu besar, arah dan letak komponen gaya tekan pada pintu seperti terlihat pada seperti terlihat pada gambar..

28.28. Plat bentuk gabungan dari segiempat dan segitiga seperti terlihat Plat bentuk gabungan dari segiempat dan segitiga seperti terlihat dalam gambar. Panjang dan lebar segiempat 3m dan 2m, sedang dalam gambar. Panjang dan lebar segiempat 3m dan 2m, sedang lebar dasar dan tinggi segitiga 2m dan 2m. Plat tersebut terendam di lebar dasar dan tinggi segitiga 2m dan 2m. Plat tersebut terendam di dalam air pada posisi miring dengan membentuk sudut dalam air pada posisi miring dengan membentuk sudut =30=3000 terhadap muka air. terhadap muka air. Hitung gaya tekanan yang bekerja pada plat dan yang bekerja pada plat dan letak pusat tekanan. Sisi atas plat berada pada 1 meter di bawah letak pusat tekanan. Sisi atas plat berada pada 1 meter di bawah muka air. muka air.

Page 6: Soal :Tekanan Hidrostatis

29. Pintu air berbentuk lingkaran dengan diameter 4 meter mempunyai sendi terhadap sumbu horisontal yang melalui pusat beratnya seperti terlihat dalam gambar. Pintu tersebut menahan air yang berada disebelah hulunya. Hitung gaya P yang diperlukan untuk menahan pintu. Apabila disebelah hilir pintu terdapat air dengan muka air adalah pada titik puncak pintu, tentukan resultan gaya hidrostatis.

30. Suatu pintu seperti tergambar mempunyai berat 3 kN/m yang tegak lurus bidang gambar. Pusat beratnya terletak pada 0,5 m dari sisi kiri dan 0,6m dari sisi bawah (lihat gambar). Pintu tersebut memunyai sendi dititik 0. Tentukan elevasi muka air sedemikian rupa sehingga pintu mulai membuka. Dalam keadaan membuka dan muka air di hulu di bawah sendi. Tentukan elevasi air sedemikian sehingga pintu mulai menutup. Hitung h dan gaya Fp untuk menahan pintu apabila gaya pada pintu adalah maksimum.

31. Pintu air otomatis dipasang didaerah muara untuk mengontrol elevasi muka air disebelah hulu (sungai) seperti tergambar. Pintu tersebut berbentuk lingkaran dengan diameter 1,0m. Pintu mempunyai sendi pada sisi atasnya. Pada posisi tertutup, pintu miring 100 terhadap vertikal. Berat pintu 3kN. Apabila elevasi muka air pada sisi hilir (laut) sama dengan letak sendi, tentukan perbedaan elevasi muka air di hulu dan di hilir ketika pintu mulai membuka. Rapat relatif air di hulu dan di hilir dianggap sama S=1.

Page 7: Soal :Tekanan Hidrostatis

32. Pintu AB dengan panjang L=5m dan Lebar B=3m seperti terlihat dalam gambar. Berat adalah W=1,0 ton dan berat pemberat P=1,6 ton. Hitung elevasi muka air di hulu h pada saat pintu mulai embuka?.

33. Pintu AB seperti tampak pada gambar mempunyai panjang L=5m, lebar B=2m dan berat W=15 kN, memunyai sendi dititik B dan menumpu pada dinding A. Tentukan elevasi muka air h apabila pintu mulai membuka.

34. Pintu berbentuk lingkaran dengan diameter 1,0m mempunyai sendi pada sisi (titik) teratasnya seperti terlihat dalam gambar. Hitung berat pintu sedemikian sehingga pintu mulai membuka.

35. Tangki dengan tampang lintang seperti tergambar berisi air sampai kedalaman 2m. Hitung besar dan arah gaya permukaan lengkung AB tiap satuan panjang tangki dan letak titik tangkap dari gaya tersebut. Jari-jari permukaan lengkung adalah 1m.

36. Pintu air seperti tergambar dengan panjang tegak lurus bidang gambar adalah 2m dan berat 10 kN. Hitung resultan gaya hidrostatis dan arahnya yang bekerja pada pintu. Hitung pula gaya vertikal P yang diperlukan untuk membuka pintu. Pusat berat pintu berada pada jarak 4R/3 dari sisi BC.

37. Pintu air radial dengan jari-jari 6,0m seperti tergambar. Hitung besar dan arah resultan gaya pada pintu.

Page 8: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.01Jawaban Tugas No 2.01

2/147155,181,91000 mNxxPdasar

3/1000.. mkghgP air

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 dihitung dengan rumusDistribusi tekanan di dinding, pada kedalaman:

Distribusi tekanan di dasar adalah merata:

Distribusi tekanan terlihat dalam gambar,

NxxxxhxLxP

panjangxbusiluasdistriFx

4414545,1147155,05,0 5,1

Gaya pada dinding dalam arah panjang

Gaya pada dinding dalam arah lebar NxxxFL 5,2207225,1147155,0

Gaya pada dasar: NxxPxLxBFy 1177202414715

Page 9: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.02Jawaban Tugas No 2.02

22

23

12

2

2231

1

/88425,18/25,18884

25,1/81,9/100075,6621

/62175,6

/75,662175,0/81,9/10009,0

9,09,0

mkNmN

xdmxmkg

ghpp

mkN

mNxdmxmkgxp

ghpxS

airair

mmairmykair

m

kN

xx

LhppxhxpF amL

0610,46

5,225,12

188425,1862175,675,062175,6

2

1

2

1

2

1211

Gaya tekan pada sisi arah panjang

Page 10: Soal :Tekanan Hidrostatis

Gaya takan pada sisi arah lebar

Gaya tekan pada dasar tangki:

NxxxLxBPFD 42125,9425,288425,182

kN

xx

BhppxhxpF amB

8488,36

0,225,12

188425,1862175,675,062175,6

2

1

2

1

2

1211

Gambar distribusi tekanan :

Page 11: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.03Jawaban Tugas No 2.03

2

25

/19776,10326

/10013,1

013,1

mkgf

mNx

barPA

Dengan S = rapat relatifDengan S = rapat relatif

1: Berat jenis minyak = 0,8 1: Berat jenis minyak = 0,8 2 2

2: Berat jenis air = 1000 kgf/m2: Berat jenis air = 1000 kgf/m33

Tekanan terukur : P= Tekanan terukur : P= . H. HTekanan Absolut : PTekanan Absolut : Pabsabs=P + P=P + Paa

a) Tekanan dalam satuan MKSa) Tekanan dalam satuan MKS

aaaAB

aA

pShhhPP

phP

122

11

.

.

Page 12: Soal :Tekanan Hidrostatis

Tekanan Terukur :Tekanan Terukur :

b) Tekan dalam tinggi meter air dan tinggi meter minyak:b) Tekan dalam tinggi meter air dan tinggi meter minyak:

2

122

/1800

18,011000.

mkgf

xhShPB

2

2

/19776,12126

19776,10326/1800

mkgf

mkgfPB

Tekanan Absolut :Tekanan Absolut :

Tekanan Terukur :Tekanan Terukur :

mnyakm

S

hShP

airmxhShP

hShP

hShP

B

B

BB

_25,28,0

8,1.

_8,118,01.

..

12

1

122

122

122

Page 13: Soal :Tekanan Hidrostatis

PaPPabs Tekanan Absolut :Tekanan Absolut :

mnyakmS

hP

airmP

aira

a

_907,128,0

326,10

_326,101000

19776,10326

1

2

Tekanan Atmosfer dinyatakan dengan tinggi air dan minyak :Tekanan Atmosfer dinyatakan dengan tinggi air dan minyak :

mnyakmP

airmP

mnyak

abs

air

abs

_157,15907,1225,2

_126,12326,108,1

Jadi :Jadi :

Page 14: Soal :Tekanan Hidrostatis

C. Gaya pada dasar tabung :C. Gaya pada dasar tabung :

Pada permukaan dasar bagian dalam yang Pada permukaan dasar bagian dalam yang berhubungan dengan air bekerja tekanan absolut, berhubungan dengan air bekerja tekanan absolut, sedangkan pada permukaan asar bagian luar bekerja sedangkan pada permukaan asar bagian luar bekerja

tekanan atmosfer. Dengan tekanan atmosfer. Dengan demikiandemikian gaya netto gaya netto yang bekerja pada dasar adalah :yang bekerja pada dasar adalah :

kgf

x

xAPApAPF terukuraabs

9,0

10.51800

.4

Page 15: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.04Jawaban Tugas No 2.04

airmx

xh _91,10

81,91000

1000100

100kN/m2... hghP

g

ph

.

Tekanan di dalam suatu tangki tertutup adalah dengan rumus

Jadi :

Tinggi Tekanan air :

mnyakmxx

xh _74,12

81,910008,0

1000100Tinggi Tekanan minyak :

raksaairmxx

xh __75,0

81,910006,13

1000100

Tinggi Tekanan air raksa :

Page 16: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.05Jawaban Tugas No 2.05

mHgHgmmh 074,074

3/1360010006,13 mkgfxHg

6,13air

HgS

Dicari berat relatif air raksa :Dicari berat relatif air raksa :

2

2

/1006,0

/4,100613600074,0.

mkgf

mkgfxhP

Page 17: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.06Jawaban Tugas No 2.06

2211 ghghPP udasar

kPaPamN

xxxxxx

75,736,73752/6,73752

281,9100013100081,982,0300002

Tekanan pada dasar tangki adalah jumlah dari tekanan Tekanan pada dasar tangki adalah jumlah dari tekanan udara pada bagian atas tangki, tekanan minyak dan air :udara pada bagian atas tangki, tekanan minyak dan air :

Menghitung perbedaan elevasi permukaan air raksa di dalam manometer.Menghitung perbedaan elevasi permukaan air raksa di dalam manometer.Digunakan persamaan berikut :Digunakan persamaan berikut :

myxxyx

xxypahPdasar

6263,081,910006,130

81,910000,16,7375232

Page 18: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.07Jawaban Tugas No 2.073/80010008,08,0 mkgxpS m

air

m

2

2

0

/620.6981,98005,2000.50

/000.500000.50

mNxxP

mN

ghphpP

B

oA

Tekanan Udara: P=50 kPa=50.000 N/m2

Tekanan Pada dinding :Tekanan Pada dinding :

Tekanan di dasar

22 /62,69/620.69 mkNmNPP Bdasar Gaya Tekanan di dasar

kNxxAPP dasarD 68,5414

162,69 2

Page 19: Soal :Tekanan Hidrostatis

Gambar distribusi tekanan :

Page 20: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.08Jawaban Tugas No 2.08

2

1

/700.8

10007,8.

mkgf

xhPA

Tekanan atmosfer adalah sama dengan tekanan udara Tekanan atmosfer adalah sama dengan tekanan udara yang ditimbulkan oleh tinggi kolom air di dalam tabung :yang ditimbulkan oleh tinggi kolom air di dalam tabung :

2/87, cmkgfoPA

Page 21: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.09Jawaban Tugas No 2.09

2/120.650008004,1 mkgfxPhP odasar

3/80010008,08,0 mkgxpS mair

m

220 /5000/5,0 mkgfcmkgfP

Tekanan di atas zat cair :Tekanan di atas zat cair :

Tekanan pada dasar :

Tinggi zat cair di dalam tabung :m

ph 25,7

800

58001

Rapat relatif zat cair :Rapat relatif zat cair :

Tekanan pada kedalaman 1,0 meter :2

1 /800.650008000,1 mkgfxP

Page 22: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.10Jawaban Tugas No 2.10

araB

aAa

PP

PPP

15,012,023,1

27,027,0

4

23

21 PPPA

Tekanan pada bidang yang melalui Tekanan pada bidang yang melalui titik 1 dan 2 adalah sama :titik 1 dan 2 adalah sama :

Tekanan pada titik 3 dan 4 adalah :

Berat jenis air = Berat jenis air = aaBerat jenis air raksa = Berat jenis air raksa = arar

22

43

/312,0/31201360015,0000.108,1

15,008,1

15,012,023,127,0

cmkgfmkgfxx

PP

PP

PP

araBA

araBaA

Tekanan pada bidang melalui titik 3 dan 4 adalah saman :

Page 23: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.11Jawaban Tugas No 2.11

22 /152,23/6,23151

81,975064,081,9136002,081,9100012,0

2,012,02,012,032,0

cmkNmN

xxxxxxPP

gPP

BA

arzcBBzcAA

3

3

/100010000,10,1

/750100075,075,0

mkgxpS

mkgxpS

zcBair

ZcB

zcAair

ZcA

3/1360010006,136,13 mkgxS arair

arar

Rapat relatif air raksa :Rapat relatif air raksa :

Tekanan pada bidang yang melalui permukaan terendah air raksa adalah sama :

Rapat relatif zat cair A dan B:Rapat relatif zat cair A dan B:

Page 24: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.12Jawaban Tugas No 2.12

22 /625,1/250.16000.128500,5 cmkgfmkgfx

PhP ozcA

3/850100085,085,0 mkgxpS zcAair

ZcA

22 /12000/2,1 mkgcmkgfo Tekanan udara di atas permukaan minyak :Tekanan udara di atas permukaan minyak :

Tekanan di titik yang berada 5 m di bawah permukaan minyak :

Rapat relatif zat cair :Rapat relatif zat cair :

Page 25: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.13Jawaban Tugas No 2.13

ghPYd

dgPPP

Yd

dgPPP

B

A

..

.

222

112

12

111

BA PP

Tekanan pada bidang yang melalui Tekanan pada bidang yang melalui titik 1 dan 2 adalah sama :titik 1 dan 2 adalah sama :

122

111

12

1122

2

1121

222

1121

2

111

..

.....

.....

YYd

dggh

Yd

dghgY

d

dgPP

hgPYd

dgPY

d

dgP

maka : karena :

122

11221

2

.

.

YYd

dhPP

g

Page 26: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.14Jawaban Tugas No 2.14

)1.(....................2,02,06,0 araB PRP

Berat Jenis Air : Berat Jenis Air : aa=1000 kgf/m=1000 kgf/m33

Berat Jenis Minyak : Berat Jenis Minyak : mm=800 kgf/m=800 kgf/m33

Berat Jenis Airraksa : Berat Jenis Airraksa : arar=13600 kgf/m=13600 kgf/m33

Tekanan di R, pR, didapat dari persamaan tekanan pada bidang R-S-T :

Tekanan di P dan Q adalah sama :

mamR xpxpTpsP 46,046,0

2/688.2

136002,080046,010004,0

mkgfP

xxxP

B

B

Sehingga persamaan (1) menjadi :

Page 27: Soal :Tekanan Hidrostatis

Tekanan di titik N, dan M, adalah sama :

2/2688100044,01360023,0

23,016,06,0

mkgfxxp

pp

PP

A

araaA

MN

00

0

2688268821

21

hh

hh

hhhPph

hhPhp

ma

am

aaBAm

maBaA

Tekanan di E dan F adalah sama :

Berarti untuk keadaan manometer seperti gambar, elevasi zat cair di E dan F adalah sama.

Page 28: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.15Jawaban Tugas No 2.15

kPaPamN

xxxcmHgP

mkNP

kiriU

kananU

352,2952,29351/52,29351

81,910006,132222

/20

2

_

2_

Tekanan pada bidang horisontal yang melalui titik A adalah sama :

Tekanan udara pada tangki sebelah kanan dan kiri :

mE

xExE

xExxxxE

EpEP

a

aa

aa

zcamkiriUaakananU

9487,29

696,1535888,981,93720

81,96,13581,98,035402935281,913720

35354037 __

Page 29: Soal :Tekanan Hidrostatis

Jawaban Tugas No 2.16Jawaban Tugas No 2.16

kNNxxxgHBW ba 173,12012017381,9245050,111

.905,4490581,91000112

1

2

123 kNNxxxxgHW air

Gaya pemberat tersebut adalah :

Gaya-gaya yang bekerja pada bendung ditunjukan dalam gambar, yang terdiri dari gaya berat sendiri, gaya tekanan hidrostatis pada sisi hulu, hilir dan pada dasar bendung (gaya angkat). Hitungan dilakukan untuk tiap m’ bendung. Gaya pemberat terdiri dari berat bendung (W1, W2) dan berat air (W3).

kNNxxxgHBBW bab 431,30030043181,924505162

1

2

112

Page 30: Soal :Tekanan Hidrostatis

kNxxxxgHHF airX 625,122581,9152

1

2

1111

Gaya tekanan hidrostatis pada sisi hulu bendung :

kNxxxxgHHF airX 905,4181,9112

1

2

1222

kNxxxgBHF bairY 68,58681,91000121 Gaya angkat pada dasar bendung :

kNxxxgBHHF bairY 72,117681,91152

1

2

1212

kNFFF XX 72,117905,4625,12221

Tinjauan terhadap pergeseran bendung :

Page 31: Soal :Tekanan Hidrostatis

kN

fFFWWWT YY

357,149

6,072,11786,58

905,4431,300173,12021321

Gaya Penahan geser :

Oleh karena T=149,357kN> F=117,72kN; maka bendung aman terhadap geser :

.835,851

0,63

272,1176

2

186,580,5

3

16,122

3

2

2

1

3

12111

kNm

xxxxxxM

BFBFHFM

PA

aYbYXPA

Tinjauan terhadap penggulingan. Momen penggulingan terhadap titik A :

Page 32: Soal :Tekanan Hidrostatis

JADI BENDUNG AMAN TERHADAP PENGGULINGANJADI BENDUNG AMAN TERHADAP PENGGULINGAN

.658,1665

0,13

1905,40,1

3

1905,4

0,53

2431,3000,1

2

15173,120

3

1

3

2

2

1

223

21

kNm

xxxx

xxxM

HFXW

BBxWBBBWM

PA

X

abaabPGA

Momen penahan Guling terhadap titik A :

.658,1665835,851 kNmMkNmM PGAPA