TUGAS MEKANIKA FLUIDA DAN HIDRAULIKA I

OLEH :

KELOMPOK I

Elvanzari Hasdiana Hasan (110404080)Faraditha Yesika (110404081)Intan Novia Sari (110404082)Dhika Swandana (110404084)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA2013

Penyelesaian :Dik : S (minyak) = 0,75

P udara = 2 PsiDit : P total pada 5 ft dibawah permukaan dalam ft air ?

Jawab : S = p minyak / p air

p minyak = S . p air

= 0,75. 1000

= 750 kg/m^3

P total (h=5 ft) = P (permukaan) + P ( 5ft dibawah permukaan )

= 2 Psi + p minyak . h. G

= 2 Psi + 750. 1,524. 9,81 1 m= 3,28ft

= 2 Psi + 11212,83 1 Pa= 14,7/1,01. 10^5

= 2 Psi + 1,632 Psi

= 3,632 Psi 1 Psi = 2,307 ft H2O

P total =3,632 . 2,307 ft H2O

= 8,37 ft H2O

1. Tekanan di dalam ruang udara diatas permukaan minyak (gravitasi jenis 0,75) dalam sebuah tangki adalah 2 psi . Tekanan 5,0 ft dibawah permukaan minyak itu,

dalam ft air adalaha. 7,0 b. 8,37 c. 9,63

3. Dalam Gb 2,7b h1 = 1,5 ft, h2=1,0 ft, h3=2,0ft S1=1,0 S2=3,0 S3=1,0Maka PA-PB..?

Penyelesaian :Dik : h1 = 1,5 ft, h2=1,0 ft, h3=2,0ft

S1 =1,0 S2=3,0 S3=1,0

Dit : PA-PB..?

Jawab :

Pada buku mekanika fluida oleh victor L .Streeter hal 14 terdapat gambar manometer diferensial (b)

hA-hB = -h1S1 + h2 S2 + h3 S3

= -1,5.1 + 1. 3 + 2. 1

= 3,5 ft.H2O

= 1,06 m.H2O

Pa-Pb = γ (1,06)

= 9800 (1,06)

= 10457 Pa

= 1517,07 Psi

4. Sebuah manometer air raksa-air mempunyai beda relatif (perbedaan ketinggian meniskus) sebesar 500mm. Perbedaan tekanan yang diukur dalam meter air adalah

P E N Y E L E S A I A N :

500 mm.Hg = . . . . . . . m.H2O500.10^-3.13,6 = 6,8 m.H2O

5. Jika rapat suatu cairan 837kg/m^3, carilah berat persatuan volume dan kerapatan relatifnya

P E N Y E L E S A I A N :

γ = ρ.g = 837.9,8 = 8202,6ρ cairan = 837/ ρair = 837/1000 = 0,837

6. Periksalah harga-harga kerapatan udara pada 26,7drajt celcius yang diperlihatkan dalam tabel

P E N Y E L E S A I A N :

Vk=Vd / ρ dimana, Vk = Viskositas Kinematik (m^2/s)Vd = Viskositas Dinamik (Pa.s = kgm/s)ρ = Rapat Massa (kg/m^2)

ρ = Vd/VkPada suhu 26,7 c diketahui:

Vk=1,570 m^2/sVd=1,84 Pa.s

Sehingga rapat massa (ρ) ρ =Vd/Vk= 1,84/1,570= 1,172

7. Tangki dalam gambar berisi minyak yang kerapata relatifnya 0,75. Tentukanlah pembacaan meteran A dalam Pa !

P E N Y E L E S A I A N :

8. Tentukan dan jelaskan prinsip manometer diffrensial dan beri contoh perhitungannya

P E N Y E L E S A I A N :

Prinsip Manometer diferensial adalah menentukan perbedaan antara dua titik A dan B bila tekanan yang sebenarnya di titik yang manapun dalam sistem tidak dapat ditentukan.

PA – PB = . . . . . .?PA - γ1h1 - γ2h2 + γ3h3 = PBPA – PB = γ1h1 + γ2h2 - γ3h3

Dalam satuan tinggi tekanan h.

hA – γm1h1 - γm2h2 + γm3h3 = hB hA – hB = γm1h1 + γm2h2 - γm3h3

Dimana, fluida yang diuji harus sama

γm1 = γ1 / γairγm2 = γ2 / γairγm3 = γ3 / γair

Contoh perhitungan :

Cairan pada A dan B adalah air dan cairan manometer adalah minyakdimana γm = 0,8 ; h1 = 300 mm ; h2 = 200 mm ; dan h3 = 600 mm.

Ditanya:a. PA – PB dalam satuan pascalb. Tentukan jika PB = 50 Kpa & penunjukan barometer 730 mmHg.

Berapakah tekanan di A dinyatakan dalam meter air mutlak?

Penyelesaian:

a. PA – PB = γairh1 + γminyakh2 - γairh3= γair (h1-h3) + 0,8 γair h2= 9800 (-300.10^-3) + 0,8 . 9800 . 0,2= -9800 x 0,14= -1372 Pa

b. P = γhPB = 50 Kpa

hB = PB / γair = 50 x 10^3 / 9,8 x 10^3 = 5,099 mH2O

hB abs= hatm + hB= 0,73 X 13,6 + 5,099= 15,027 MH2O abs

hA abs = hB abs + γmairh1 + γmminyakh2 – γmairh3hA abs = hB abs + h1 + 0,8h2 – h3

= 15,027 + 0,3 + 0,8 x 0,2 – 0,6= 14,887 mH2O abs