hidrostatika n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Hidrostatika PowerPoint Presentation
Download Presentation
Hidrostatika

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 20

Hidrostatika - PowerPoint PPT Presentation


  • 554 Views
  • Uploaded on

Hidrostatika. Hidrostatika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang tidak bergerak . Fluida ialah zat yang dapat mengalir . Seperti zat cair dan gas. Tekanan Di Dalam Fluida.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Hidrostatika' - mary-gomez


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
hidrostatika
Hidrostatika
  • Hidrostatikaadalahilmu yang mempelajarifluida yang tidakbergerak.
  • Fluidaialahzat yang dapatmengalir. Sepertizatcairdan gas.

Tekanan Di DalamFluida

Tekanandisembarangtitikadalahperbandingangaya normal dF yang bekerjapadasuatuluaskecildAdimanatitikitusendiriberada :

Jikatekananitusamadisemuatitikpadabidangseluas A, makapersamaaninimenjadi :

(p+dp)A

dy

dw

y

pA

y=0

slide2

Jikafluidadalamkesetimbangan, makasemuaunsurvolumenyajugadalamkesetimbangan. Pandanglahunsurberbentuklapisantipisygtebalnyadydanluaspermukaan A. Kalaurapatmassafluidaρ, massaunsurituialahρAdydanberatnyadw = ρgA dy. Gaya ygdikerjakanpadaunsurtersebutolehfluidasekelilingnyadimana-manaselalutegakluruspadapermukaanunsur.

Berdasarkansimetri:

  • Gaya resultanhorisontalpadasisinyasamadengannol
  • Gaya keataspadapermukaansebelahbawah : p A
  • Gaya kebawahpadapermukaansebelahatas : (p+dp)A
slide3

dypositif (tinggibertambah) dibarengiolehtekananygnegatif (tekananberkurang). Jika p1dan p2ialahtekananpadatinggi y1dan y2diatassuatubidangpatokan, makaintegrasipersamaandiatas :

  • Karenadalamkesetimbangan:

p2 = pa

2

y2- y1 =h

y2

1

y1

slide4

Hukum Pascal

Tekananygdikerjakan pd fluidadalambejanatertutupditeruskantanpaberkurangkesemuabagianfluidadandindingbejanaitu.

Penerapan : Penekanhidrolik

a = luaspenampang piston kecil

A = luaspenampang piston besar

Gaya f kecilmelakukangaya pd piston penampang a langsungterhadapsuatuzatcair.

Tekanan P= f/a diteruskanlewatsebuahpipapenghubungkesebuahsilinderyglebihbesarygpistonnyaberpenampang A

Tekanandidalamkeduasilidersama :

slide5

Ujung kiribertekanan p (yghendakdiukur).

  • ujungkananberhubungandenganatmosfir
  • Tekanan pd dasarkolomsebelahkiri : p + ρ g y1
  • Tekanan pd dasarkolomsebelahkanan : pa + ρg y2
  • denganρ = rapatmassadlm manometer.
  • Keduatekananbekerja pd titikygsama:
  • p + ρgy1 = pa + ρg y2
  • p – pa = ρ g (y2 –y1) = ρ g h
  • PengukurTekanan

(a) Manometer pipaterbuka

(b) Barometer

Tekanan P disebuttekananmutlak

Selisih p – pa disebuttekananreltifatautekananpengukuran (gauge pressure)

slide6

(b) Barometer Raksa

pa = ρ g (y2 – y1) = ρ g h

Tekananseringdinyatakandenganucapansekianinciraksa.

Tekananygdilakukanolehkolomraksaygtingginyasatumilimeterbiasadisebutsatu TORR

  • Contoh:

Hitunglahtekananatmosfir pd suatuhariketikatinggi barometer 76,0 cm. jika g = 980 cm/s2 , ρ = 13,6 gr/cm3.

solusi:

pa = ρ g h = 13,6 x 980 x76 = 1.013.000 dyn/cm2

dalamsatuaninggris:

76 cm = 30 in = 2,5 ft

ρg =850 lb/ft3

pa = 2120 lb/ft2 = 14,7 lb/in2.

slide7

Azas Archimedes:

Suatubendaygterbenamdalamfluidaakanterangkatkeatasolehgayaygsamabesardenganberatfluidaygdipindahkan.

Padaelemeninibekerjagayaberat w, gaya-gayaolehbagianfluidaygbersifatmenekanpermukaan s yaitu F.

Keduagayasalingmeniadakan , karenaelemenberadadalamkeadaansetimbang, dengankata lain : gaya-gayakeatas = gaya-gayakebawah. Artinyaresultanseluruhgayapadapermukaan s arahnyakeatas , danbesarnyasamadenganberatelemenfluidatersebutdantitiktangkapnyaadalahpadatitikberatelemen

F

s

w

slide8

…..

…..

…..

…..

H - y

dy

  • Gaya PadaBendungan
  • TekananPadaKedalaman y:

p = ρ g (H – y)

  • Gaya padapiasygberbintik-bintik:

dF = p dA

= ρ g (H – y) x L . dy

dF

H

H

…………………………..

…………………………..

…………………………..

…………………………..

…………………………..

…………………………..

…………………………..

…………………………..

y

……………………

……………………

……………..

……………..

……………..

…………

………

…….

….

O

….

L

slide9

Gaya total ialah:

  • MomengayadFterhadapsumbulewat O ialah:

dГ= y dF = ρ g L y (H – y)dy

  • Momengayaterhadap O ialah :
  • Jika H ialahtinggidiatas O, dimanagaya total F seharusnyabekerjauntukmenghasilkanmomengayaini:

Jadigariskerjagayaresultanituberadadi 1/3 daridalamnya air terhitungdari O atau 2/3 dalamnya air terhitungdaripermukaannya

slide10

DinamikaFluida

Ilmuygmempelajarifluidadalamkeadaanbergerak. Dalamdinamikafluidaada 2 macamaliranyaitulaminerdanturbulen

  • Bilafluidamempunyaiviskositas (kekentalan), makaakanmempunyaialiranfluidaygkecepatanterbesarpadabagiantengahpipadari pd dekatdindingpipa

streamlines

C

A

B

slide11

V1 t

V2 t

  • PersamaanKontinuitas
  • Jikafluidabersifatinkompresibel, makabesarnya volume fluidayglewatpenampang A1 dan A2 persatuanwaktuadalahsamabesar, makadiperoleh:

A1 . V1 = A2 . V2

atau Q = A . V = konstan

Besarnya AV dinamakan debit ataukapasitas

A1

A2

slide12

Menunjukkanbagiandarisuatupipaygfluidanyainkompresibeldantakkental,ygmengalirdenganaliranygturbulen . Bagiansebelahkirimempunyailuaspenampang A1 dansebelahkanan A2.

Padabagiankirifluidaterdorongsepanjang dl1 akibatadanyagaya F1 = A1 P1 sedangkanpadabagiankanansetelahselangwaktuygsamaakanberpindahsepanjang dl2 .

Usaha ygdilakukanolehgaya F1 adalah dW1 = P1. A1.dl1 sedangkanbagiankanan dW2 = - P2 .A2.dl2

dW1 + dW2 = P1 A1 dl1 – P2A2dl2

V2

P2A2

  • Persamaan Bernoulli

dl2

y2

V1

F1 = P1 A1

y1

dl1

slide13

Sehinggausahatotalnya:

W1 + W2 =P1 A1 l1 – P2 A2 l2 .

Bilamassafluidaygberpindahadalah m, danrapatmassafluidaadalahρ, maka : A1 l1 = A2 l2 = m/ρ, makadiperolehpersamaan :

Persamaandiatasmerupakanusaha total ygdilakukanolehfluida. Bilafluidabersifattakkental, makatakadagayagesek, sehinggakerja total tersebutmerupakantambahanenergimekanik total padafluidaygbermassa m.

slide14

Besartambahanenergimekanik total adalah:

Persamaaninidikenalsebagaipersamaan Bernoulli

slide15

PemakaianPersamaan Bernoulli

Persamaandalamstatikafluidaadalahhalygkhususdaripersamaanbernoulli, dimanakecepatannya = 0

2

Karenafluidadiam , V = 0, sehinggadaripersamaan Bernoulli diperoleh :

P1 + ρgy1 = P2 +ρgy2

Titik (2) diambilpadapermukaanfluida , olehkarenaitubesarnyatekanansamadenganbesarnyatekananudaraluaryaitu Po, sehingga :

P1 +ρ g y1 = P0 +ρ g y2

P1 = P0 + ρ g (y2 – y1)

P1 = P0 + ρ g h

y2

1

y1

slide16

Teorema Torricelli

Teoremainimembahastentangbesarnyakecepatanaliranpadalubangkecilygberadapadabagianbawahsuatusilinderygberisifluida.

Jikaperbandinganluaspenampang pd titik (1) jauhlebihbesardarititik (2) makakecepatan V1 = 0 .maka:

Titik (1) dan (2) terletakpadapermukaanatasdanbawahzatcair ,sehinggabesarnyatekananadalahsamadanketinggiantitik (2) adalah nol.

Sehingga pers. Bernoulli menjadi:

1

h

2

slide17

AlatUkurVenturi

alatinidigunakanuntukmengukurbesarnyakecepatanaliranfluidadalampipa.

hubunganantara V1 dan V2 dapatdiperolehdaripersamaankontinuitas, maka:

Ambiltitik (1) dan (2) pd ketinggianygsama, sehinggadari pers. Bernoulli diperoleh:

h

A1

1

2

V1

A2

slide19

Misalkan gas mengalirdengankecepatan V danrapatmassa gas adalahρ, makatitik (1) dan (2) pers. Bernoulli dapatditulis:

Padatitik (1)kecepatanalirannyasamadengankecepatanaliran gas sedangkantitik (2) kecepatannya = 0 (stagnasi). Dari hubunganstatikafluida : P2 = P1 +ρ0ghdimanaρ0 = rapatmassazatcairdan h = bedaketinggianpermukaan , maka:

  • TabungPitot

alatinidigunakanuntukmengukurkecepatananginataualiran gas.

1

2

h

slide20

Air ygmengalirdalamsebuahpipahorisontalkeluardengankapasitas 0,12 ft3/s. Di sebuahtitikdidlmpipadimanaluaspenampangnya 0,01 ft2tekananmutlak 18 lb/in2. berapaharusnyaluaspenampangsuatupenyempitanpadapipaitusupayatekanandisanaberkurangmenjadi 15 lb/in2. ρ= 1,94 slug /ft3.

  • Beda tekananantarasaluranpipautamadanpenyempitanventuri 15 lb/in2. luaspipa 1 ft2danluaspenyempitan 0,5 ft2.

Berapakapasitasaliranygmengalirdalampipaitu, cairandalampipaitu air.