tugas ke 2 individu a

8/13/2019 Tugas Ke 2 Individu A

1/28

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

diisi air sedalam 1,5 m. Hitung dan gambar distribusi tekanan padadinding tangki. Hitungpula gaya yang bekerja pada dinding dalamarah pajang dan lebar serta pada dasar tangki.

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

3. Suatu tabung silinder dengan tinggi 2,0 m dan luas tampang lintang5 cm2 diisi dengan air sampai pada ketinggian 1,0 m dan sisanyadiisi dengan minyak dengan rapat relatif 0,8. Tabung tersebutterbuka terhadap udara luar. Hitung tekanan absolut dan terukurpada dasar tabung dan tinggi air dan minyak. Hitung pula gaya padadasar tabung. Tekanan atmosfer adalah 1,013 bar.

4. Tekanan di dalam suatu tangki tertutup adalah 100kN/m2. Berilahbentuk 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).Berapakahtekanan atmosfer dalam kgf/cm2.

TUGAS 2
http://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_01.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_02.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_03.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_04.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_05.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_05.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_04.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_03.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_02.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_01.ppt


2/28


3/28

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

13. Manometer mikro seperti terlihat dalam gambar. Apabila rapatmassa kedua zat cair adalah

1dan

2, tentukanbentuk perbedaan

tekanan dalam 1,2,h, d1dan

d2.

14. Sistem manometer seperti ditunjukkan dalam gambar, tentukantinggi bacaan h.

15. Tekanan udara di dalam tangki sebelah kiri dan kanan sepertiterlihat dalam gambaradalah -22 cm air raksa dan 20 kN/m2. Hitungelevasi 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 adalahvertikal, sedang kemiringan sisi hilir adalah 1:1. Muka air hulu samadengan puncak bendung, sedang kedalaman muka air hilir adalah1,0 m. Koefisien gesekan antara dasar pondasi dengan bendungadalah 0,6. Berat jenis beton adalah 24 kN/m3. Selidiki stabilitasbendung terhadap penggulingan dan geseran.

17. Suatu plat berbentuk trapesium dengan panjang sisi atas 1,0 m, sisibawah 3,0 m dan tinggi 2,0 m terendam di dalam air. Plat tersebutpada posisi miring dengan sudut terhadap bidang horisontal.Kedalaman titik teratas dan terendah plat adalah 1,0 m dan 2,0 m dibawah muka air. Hitunggaya hidrostatis pada plat dan letak pusattekanan.
http://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_12.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2013.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_13.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2014.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_14.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2015.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_15.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_16.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_17.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_17.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_16.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_15.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2015.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_14.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2014.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_13.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/Gambar%20soal%2013.ppthttp://d/2_PENGAJARAN/HIDROLIKA/kuliah2/Jawaban%20Tgsl%20No%202_12.ppt


4/28

Jawaban Tugas No 2.01

2/147155,181,91000 mNxxPdasar

3/1000.. mkghgP air

2

5,15,1

2

0,11

25,01

/147155,181,91000;5,1

/98100,181,91000;0,1

/49055,081,91000;5,0

mNxxPmh

mNxxPmh

mNxxPmh

Distribusi tekanan dihitung dengan rumus

Distribusi 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


5/28


22

2312

2

223

1

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

mmairmyk

air

m

kN

xx

LhppxhxpF amL

0610,46

5,225,12

188425,1862175,675,062175,6

2

1

21

21

211

Gaya tekan pada sisi arah panjang


6/28

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 :


7/28


2

25

/19776,10326

/10013,1

013,1

mkgf

mNx

barPA

Dengan S = rapat relatif

1: Berat jenis minyak = 0,8 2

2: Berat jenis air = 1000 kgf/m3Tekanan terukur : P= . H

Tekanan Absolut : Pabs=P + Pa

a) Tekanan dalam satuan MKS

aaaAB

aA

pShhhPP

phP

122

11

.

.


8/28

Tekanan Terukur :

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 Terukur :

mnyakmS

hShP

airmxhShP

hShP

hShP

B

B

BB

_25,28,0

8,1.

_8,118,01.

..

12

1

12

2

12

2

122


9/28

PaPPabs 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 :

mnyakmP

airmP

mnyak

abs

air

abs

_157,15907,1225,2

_126,12326,108,1

Jadi :


10/28

C. Gaya pada dasar tabung :

Pada permukaan dasar bagian dalam yang

berhubungan dengan air bekerja tekanan absolut,

sedangkan pada permukaan asar bagian luar bekerja

tekanan atmosfer. Dengan demikiangaya nettoyang bekerja pada dasar adalah :

kgf

x

xAPApAPF terukuraabs

9,0

10.51800

.4


11/28


airmx

xh _91,10

81,91000

1000100

100kN/m2... hghP

gph.

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 :


12/28


mHgHgmmh 074,074

3/1360010006,13 mkgfxHg

6,13air

Hg

S

Dicari berat relatif air raksa :

2

2

/1006,0/4,100613600074,0.

mkgfmkgfxhP


13/28


2211 ghghPP udasar

kPaPamN

xxxxxx

75,736,73752/6,73752

281,9100013100081,982,030000

2

Tekanan pada dasar tangki adalah jumlah dari tekanan

udara pada bagian atas tangki, tekanan minyak dan air :

Menghitung perbedaan elevasi permukaan air raksa di dalam manometer.

Digunakan persamaan berikut :

myxxyx

xxypahPdasar

6263,081,910006,130

81,910000,16,7375232


14/28

Jawaban 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 di dasar

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

kNxxAPP dasarD 68,54141

62,69

2


15/28

Gambar distribusi tekanan :


16/28


2

1

/700.8

10007,8.

mkgf

xhPA

Tekanan atmosfer adalah sama dengan tekanan udara

yang ditimbulkan oleh tinggi kolom air di dalam tabung :

2/87, cmkgfoPA


17/28


2/120.650008004,1 mkgfxPhP odasar

3

/80010008,08,0 mkgxpS mair

m

22

0 /5000/5,0 mkgfcmkgfP

Tekanan di atas zat cair :

Tekanan pada dasar :

Tinggi zat cair di dalam tabung :m

ph 25,7

800

58001

Rapat relatif zat cair :

Tekanan pada kedalaman 1,0 meter :2

1 /800.650008000,1 mkgfxP


18/28


araB

aAa

PP

PPP

15,012,023,1

27,027,0

4

23

21 PPPA

Tekanan pada bidang yang melalui

titik 1 dan 2 adalah sama :

Tekanan pada titik 3 dan 4 adalah :

Berat jenis air = aBerat jenis air raksa = ar

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 :


19/28


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

zcB

air

ZcB

zcA

air

ZcA

3/1360010006,136,13 mkgxS arair

arar

Rapat relatif air raksa :

Tekanan pada bidang yang melalui permukaan terendah air raksa

adalah sama :

Rapat relatif zat cair A dan B:


20/28


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 di titik yang berada 5 m di bawah permukaan minyak :

Rapat relatif zat cair :


21/28


ghPYd

d

gPPP

Yd

dgPPP

B

A

..

.

222

1

12

1

2

111

BA PP

Tekanan pada bidang yang melalui

titik 1 dan 2 adalah sama :

12

2

1

11

1

2

1

122

2

1

121

22

2

1

121

2

1

11

..

.....

.....

YY

d

dggh

Yd

dghgY

d

dgPP

hgPYd

dgPY

d

dgP

maka : karena :

122

11221

2

.

.

YYd

dhPP

g


22/28


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

Berat Jenis Air : a=1000 kgf/m3

Berat Jenis Minyak : m=800 kgf/m3

Berat Jenis Airraksa : ar=13600 kgf/m3

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 :


23/28

Tekanan di titik N, dan M, adalah sama :

2/2688100044,01360023,0

23,016,06,0

mkgfxxp

pp

PP

A

araaA

MN

000

2688268821

21

hhhh

hhhPph

hhPhp

ma

am

aaBAm

maBaA

Tekanan di Edan Fadalah sama :

Berarti untuk keadaan manometer seperti gambar,

elevasi zat cair di E dan F adalah sama.


24/28


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 __


25/28


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 431,30030043181,9245051621

21

12


26/28

kNxxxxgHHF airX 625,122581,915

2

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 :

kNxxxgBHHFbairY

72,117681,91152

1

2

1

212

kNFFF XX 72,117905,4625,12221

Tinjauan terhadap pergeseran bendung :


27/28

kN

fFFWWWT YY

357,149

6,072,11786,58

905,4431,300173,120

21321

Gaya Penahan geser :

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

.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 :


28/28

JADI 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

tugas ke 2 individu a

Documents