Tugas 1 Mekanika fluida

DR. Ir. Susilawati CL, MScHEAYN. Terto Djen, ST.TugasMekanika fluida

DefinisiBesaran/SatuanTugas 1 Mekanika fluidaTulis secara skematik, ringkas, jelas Definisi dari Mekanika FluidaMengapa anda belajar Mekanika Fluida?Apa manfaat belajar Mekanika Fluida untuk masa depan anda?Tugas dibuat dalam kelompok (min 3 orang, maksimal 6 orang)Masing-masing buat secara pribadiSharing dan diskusi dalam kelompokBuat atau rangkum menjadi hasil kelompokMasing-masing pribadi tulis hasil pemikiran pribadi dan disusunDefinisi mekanika fluidaSuatu cairan dengan kekentalan dinamik = 0,005 kg/m.s dan = 850 kg/m3. Hitunglah besarnya kekentalan kinematik . Dua buah pelat sejajar berjarak 25 mm, ruang di antara dua pelat tersebut diisi cairan dengan = 0,958 kg/m.s. Bila gradien kecepatan dianggap mengikuti garis lurus, hitung gaya yang diperlukan untuk menarik salah satu pelat yang mempunyai luas 0,37 m2 pada kecepatan tetap 0,3 m/s. SOAL TUGAS 1Dik: = 0,005 kg/m.s = 850 kg/m3 Hitung: =?JAWABAN

6Dik:

Hitung: F=?JAWABAN

= 0,958 kg/m.s.V=0.30 m/sL= 0,37 m2Diketahui = 0,048 kg/m.s. Hitung gradien kecepatan (dv/dy) dan pada jarak 25 mm, 50 mm dan 75 mm dari dasar bila:Distribusi V garis lurusDistribusi V parabola dengan puncak di ASOAL TUGAS 1V = 1,125 m/s75 mmVyVVABDik: = 0,048 kg/m.s. Hitung: (dv/dy)=? pada jarak 25 mm =?, 50 mm dan 75 mm dari dasar bila:Distribusi V garis lurusJawaban

Pada dasar saluran y = 0 m dan kecepatan v = 0 m/s, sehingga:analog untuk nilai y yang lain9Distribusi V parabola dengan puncak di AjawabanPersamaan parabola dengan puncak (v0,y0) dengan jarak titik fokus a, membuka ke arah kiri:

Untuk titik A (1,125, 0,075) persamaannya menjadi

10jawabanMelewati titik B (0,0)Persamaan parabola

yvdy/dyt = 0,048(dv/dy)0,0000,000301,44 N/m20,0250,625200,96 N/m20,0500,880100,48 N/m20,0751,12500,00 N/m2Dasar-dasar Tekanan HidrostatisTugas 2 Mekanika fluidaPrinsip dongkrak hidrolisPintu airPintu klep otomatisMenentukan tebal dinding pipaTugasnya: diskusikan dalam kelompok buat PPT tentang prinsip/skematik hidrolikanya Kirim ke srsusipi@yahoo.comImplementasi dari tekanan hidrostatis13Prinsip dongkrak hidrolis

Pintu air

F W + GTebal kayu

Pintu klep otomatis

tebal dinding pipa

Tebal dinding pipa tak diperhitungkanTebal dinding pipa diperhitungkanSuatu pipa berbentuk U berisi air raksa (S = 13,6), kedua ujungnya terbuka dan berhubungan dengan udara luar. Jika air diisikan pada kaki kiri sampai setinggi 1 m di atas permukaan air raksa, hitunglah perbedaan tinggi permukaan air raksa pada kedua kaki pipa tersebutJika minyak (S = 0,79) diisikan ke dalam kaki kanan pada soal 1 di atas sampai setinggi 60 cm di atas permukaan air raksa (S = 13,6) pada kaki kanan, hitunglah perbedaan tinggi permukaan air raksa pada kedua kaki pipa tersebut.SOAL TUGAS 2 Dasar-dasar tekanan hidrostatisSuatu manometer digunakan untuk mengukur tekanan pada pipa distribusi air minum seperti gambar di bawah. Hitunglah besarnya tekanan air dalam pipa tersebut.Suatu manometer terbuka seperti gambar di bawah, digunakan untuk mengukur tekanan dalam pipa yang berisi minyak (S = 0,82). Jika cairan dalam manometer adalah carbon tetrachloride (S = 1,6), hitunglah tekanan dalam pipa (nyatakan dalam bentuk tinggi kolom air dalam satuan m).SOAL TUGAS 2 Dasar-dasar tekanan hidrostatisManometer di bawah (gambar a) digunakan untuk mengukur tekanan air dalam pipa. Berapakah tekanan air dalam pipa bila h1 = 20 cm dan h2 = 67 cm?.Pada gambar b) di bawah, pipa A berisi cairan dengan S = 0,75 dan pipa B berisi cairan dengan S = 1. Jika air raksa digunakan sebagai cairan dalam manometer, hitunglah perbedaan tekanan A dan B.SOAL TUGAS 2 Dasar-dasar tekanan hidrostatisDik: pipa U air raksa (S = 13,6)air 1 m di atas air raksa Hitung: beda tinggi h = ? Jawab:1 mairair raksah12p1 = p21000 x 9,8 x 1 = 13,6 x 1000 x 9,8 x hh = 0,0735 m = 7,35 cmJawabanp1p2Dik: soal 1 minyak (S = 0,79) di+ pada kaki kanan Hitung: y = ? Jawab:21 mairair raksah10,6 mminyakyMis: air raksa di kaki kanan turun y, maka beda permukaan air raksa: (h 2 y)p1p2 p1 = p2 1000x9,8x1 = 13,6x1000x9,8x(0,07352 y)+0,79x1000x9,8x0,6y = 0,0174 m Beda permukaan = 0,07352x0,0174 = 0,0387 m = 3,87 cm

Dik: manometer Hitung: p = ?Jawab:p1 = p213,6 x 1000 x 9,8 x 1 = 1000 x 9,8 x 0,7 + pp = 126.420 N/m2 p = 126,42 kN/m2

12pDik: manometer terbuka pipa berisi minyak (S = 0,82) cairan carbon tetrachloride (S = 1,6) Hitung: p = ? (m). Jawab :

udaraminyakCarbon tetrachloride54213Jawab :p3 = p1 1,6 x 1000 x 9,8 x 0,66p3 = 0 - 1,6 x 1000 x 9,8 x 0,66 = - 10.348,8p4 = p3 = - 10.348,8p5 = p4pminyak + 0,82 x 1000 x 9,8 x 0,58 = -10.348,8pminyak = -10.348,8 4.660,88 = -15.009,68 N/m2pminyak = - 15.009,68/(1000 x 9,8) m air = - 1,53 m air

Dik: Manometer untuk mengukur pair dalam pipa. h1 = 20 cm dan h2 = 67 cm. Hitung: pair = ? Jawab:

AirAir raksa12p1 = p2pair + 1000 x 9,8 x 0,2 = 13,6 x 1000 x 9,8 x 0,67pair = 87.337,6 N/m2Dik: manometer pipa A cairan S = 0,75 pipa B cairan S = 1 Hit: pA - pBp1 = p2pA + 0,75 x1000 x 9,8 x 0,64 = pB + 13,6x 1000 x 9,8 x 0,2 + 1000 x 9,8 x 0,12pA - pB =23.128 N/m2

Air raksa12air raksa dalam manometer Tekanan Hidrostatis Pada Bidang Datar dan Bidang LengkungTugas 3 Mekanika fluidaSoal tentang pintu air tapi untuk kolam renang h: tinggi air kolam renang = 3 m lebar kolam renang = 6 m, Konstruksi dinding kolam dari beton bertulang Hitung gaya yang bekerja pada dinding kolam.Soal tentang pintu air otomatis tinggi air h = 2 m, pintu air dengan busur lingkaran jari-jari = 3m, lainnya tentukan sendiri. Hitung berat beban G?SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungSuatu pintu segi empat seperti tergambar di bawah mempunyai sendi di A. Pintu memisahkan air dari tampungan dan saluran air. Jika pintu mempunyai dimensi 2 m x 3 m dengan berat 2 ton, tentukanlah tinggi maksimum h pada saat mana pintu akan mulai terbuka.

ABSOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungDik:

H = 3 mB = 6 mKonstruksi dinding beton bertulangDitanya: gaya yang bekerja pada dinding kolam 31Kolam RenangH 3 mB = 6 mDik:h = 2 m, jari-jari = 3m, lainnya tentukan sendiri. Hitung berat beban G?

32Pintu air otomatisABP1P2P31 m2 m450h2(h - 2)(h - 2) 22 tonPintu airP1 = 1 x 1.000 x 9,8 x 2 /2 x 3 = 14.700 2 N Lengan ke sendi A = 2 1/3 2 mP2 = (h - 2) x 1.000 x 9,8 x 2 x 3 = 58.800 h 58.800 2 N Lengan ke sendi A = 1 mP3 = 1000 x 9,8 x 2 x 2/2 x 3 = 29.400 2 N Lengan ke sendi A = 2/3 x 1 = 4/3 mBerat pintu = 2.000 x 9,8 N = 19.600 N, lengan ke A = 2 Pada saat pintu mulai membuka maka MA = 0- 14.700 2 x (2-1/3 2 ) 19.600 x 2 + (58.800 h 58.800 2) x 1 + 29.400 2 x 4/3 = 0h = 1,2475 m < 2 = 1,4142 m, jadi muka air di kanan di bawah sendi, permisalan di atas h > 2 salah, perhitungan dilakukan ulang.ABP1P21 m2 m450h2h2 tonh2P1 = 1 x 1.000 x 9,8 x 2 /2 x 3 = 14.700 2 N Lengan ke sendi A = 2 1/3 2 mP2 = h x 1.000 x 9,8 x (h2)/2 x 3 = 14.700 h22 N Lengan ke sendi A = (2 1/3 h 2)Berat pintu = 2.000 x 9,8 N = 19.600 N, lengan ke A = 2 Pada saat pintu mulai membuka maka MA = 014.700 2 x (2-1/3 2 ) + 14.700 h22 x (2 1/3 h 2) - 19.600 x 2 = 045.637,1716 + 29.400 h22 9.800 h3 = 09.800 h3 29.400 h22 + 45.637,1716 = 0Trial h1 = 1,247 m , h2 = - 0.947 m dan h3 = 3,943 m, nilai yang memenuhi syarat adalah h1 = 1,247 m < 2 = 1,4142 mABP1P21 m2 m450h2h2 tonh2Cara 2 dengan penyelesaian bidang miringz01 = 0,5 mP1 = A x z01 x = 2 x 3 x 0,5 x 1.000 x 9,8 = 14.7002 my01 = 0,5 2 , yT1 = y01 + I01 / (A x y01) = 0,5 2 + (1/12 x 3 x (2)3)/(3 x 2 x 0,5 2 = 2/32 m, lengan ke A = yT1 + (2 - 2 ) = (2-1/3 2) m. z02 = 0,5 hP2 = A x z02 x = h2 x 3 x 0,5 x h x 1.000 x 9,8 = 14.700 h22 my02 = h 2 yT2 = y02 + I02 / (A x y02) = h 2 + (1/12 x 3 x (h2)3 / (3 x h2 x h 2)yT2 = 2/3 h 2 Lengan ke sendi A = 2 - h2 + 2/3 h2 = 2 1/3 h2 Berat pintu = 2.000 x 9,8 N = 19.600 N, lengan ke A = 2 Pada saat pintu mulai membuka maka MA = 014.700 2 x (2-1/3 2 ) + 14.700 h22 x (2 1/3 h 2) - 19.600 x 2 = 045.637,1716 + 29.400 h22 9.800 h3 = 09.800 h3 29.400 h22 + 45.637,1716 = 0Trial h1 = 1,247 m , h2 = - 0.947 m dan h3 = 3,943 m, nilai yang memenuhi syarat adalah h1 = 1,247 m < 2 = 1,4142 mSuatu pintu berbentuk lingkaran dipasang pada dinding vertikal seperti gambar di bawah. Tentukanlah besarnya gaya horisontal F yang diperlukan untuk menahan pintu pada ujung bawah (fungsi D dan h). Abaikanlah gesekan yang terjadi

SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkung40Jawab :FPoroshDPP = h x x x x D2Pusat tekanan dari sendi = Io / A yo = 1/64 D4 /1/4 D2 h = 1/16 D2/hPada kondisi seimbang, maka Msendi = 0P x 1/16 D2/h = F x DF = h x x x x D2 x 1/16 D2/h x 2/D = 1/32 D3

Pada gambar di bawah, pintu miring mempunyai tinggi 5 m dan lebar tegak lurus bidang gambar 2 m dan ditumpu dengan engsel tepat di tengah. Hitunglah besarnya gaya reaksi pada batang tumpuan AB

SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungJawab :5 CCD = 5/(sin 600) = 5,7735 mP = 2 x 5 x x 5,7735/2 P = 5 x 1.000 x 9,8 x 5,7735P = 56.580,3 NLengan ke C = 5,7735/3 m

PDF MC = 0 56.580,3 x 5,7735/3 = F x 5,7735/2 F = 37.720,2 NPenampang pintu radial diperlihatkan pada gambar di bawah. Permukaan pintu mempunyai jari-jari 10 m dan ditumpu oleh struktur kerangka yang mempunyai sendi di O. Pintu mempunyai panjang tegak lurus bidang gambar 12 m. Hitunglah besar dan arah gaya hidrostatik yang bekerja pada pintu tersebut. (Komponen horisontal dan vertikal).

SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungJawab :PH = (52)2 1.000 x 9,8 x 12 = 2.940.000 N ()PV = Luas ABC x 12 x 1.000 x 9,8=[Luas ABCD (Luas ACO Luas CDO)] x 12 x 1.000 x 9,8 =[(52) x (10 - 52) (1/8 x x 102 (52)2)] x 12 x 1.000 x 9,8=757.434,5 N ()

r = 10 m52 m52 mPHPVABCDPada gambar di bawah, sudut dinding kapal melengkung dengan jari-jari 1,75 m. Jika kapal mengapung dalam air laut (S = 1,025), hitunglah besar dan arah gaya hidrostatik yang bekerja pada bidang lengkung tersebut.

SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungJawab

PVPHPH=(3 + 4,75)/2 x 1,75 x 1.025 x 9,8 = 68.117,7 N ()/mPV=[(1,75 x 3) + x x 1,752) x 1.025 x 9,8 = 76.897,3 N ()/m Suatu kubah silinder seperti gambar di bawah mempunyai panjang tegak lurus bidang gambar 10 m. Kubah ini diikat dengan baut-baut di atas tangki minyak. Jika minyak dengan S = 0,86 mempunyai tekanan 2,42 bar (gauge pressure), hitunglah besarnya gaya total yang bekerja pada baut-baut tersebut.

SOAL TUGAS 3 tekanan hidrostatis pada bidang datar dan bidang lengkungJawabPH = (227.251 + 235.679)/2 x 1 x 10 = 2.314.650 N ()PV = (1 x 27,96) x x 12) x 860 x 9,8 x 10 = 2.290.275,4 N ()

AB26,96 m minyak27,96 m minyakpA= 2,42 x 105 0,75 x 860 x 9,8 = 235.679 N/m2=235.679/(860 x 9,8) = 27,96 m minyakpB = 2,42 x 105 1,75 x 860 x 9,8 = 227.251 N/m2=227.251/(860 x 9,8) = 26,96 minyak Tekanan hidrostatis pada benda yang berada di dalam zat cairTugas 4 Mekanika fluidaTugas 3 ini merupakan tugas praktikum dengan melakukan suatu percobaan:Jelaskan (dengan melakukan percobaan) prinsip hukum ArchimedesJelaskan dan gambarkan, kapan terjadi bahwa suatu benda:TerapungTenggelamMelayangSOAL TUGAS 4 - Tekanan hidrostatis pada benda yang berada di dalam zat cairSuatu plat berbentuk segi empat dengan lebar 2 m dan panjang 3 m terendam dalam air dengan sisi panjangnya vertikal. Sisi atas plat berada pada muka air. Hitung gaya tekanan pada plat dan letak pusat gaya tersebutPlat berbentuk trapesium dengan sisi atas 1.0 m; sisi bawah 2.0 m; dan tinggi 1.0 m terendam dalam air secara vertikal dengan sisi atas sejajar dengan muka air. Sisi atas tersebut terletak 1.0 m di bawah muka air. Hitung gaya tekanan pada plat dan letak pusat tekananPlat lingkaran berdiameter 3 m terendam secara vertikal di dalam air sedemikian sehingga titik teratasnya adalah 1 m di bawah muka air. Plat tersebut mempunyai lobang berbentuk segitiga sama sisi dengan panjang sisi adalah 0.6 m. puncak segitiga berimpit dengan pusat lingkaran sedang dasar berada di bawah pusat lingkaran dan sejajar dengan muka air. Hitung gaya tekanan pada plat dan letak pusat tekananSOAL TUGAS 4 - Tekanan hidrostatis pada benda yang berada di dalam zat cairStabilitas benda terapung dan zat cair dalam keadaan diam relatifTugas 5 Mekanika fluidaSuatu balok beton dengan total volume 1 m3 mempunyai S = 1,67. Balok ini diikatkan pada silinder yang mengapung tegak dengan panjang 3 m dan diameter 72 cm. Pada air dalam, silinder yang muncul ke permukaan air setinggi 12 cm. Hitunglah berat silinder tersebut.Suatu tongkang berbentuk segi empat, panjang 12 m, lebar 5 m dan tinggi 2 m. Pusat beratnya terletak 1 m dari dasar dan bagian tongkang yang berada dalam air setinggi 1,5 m. Carilah tinggi metacentrum dan jarak dari dasar tongkang sampai titik metacentrum pada sudut kemiringan 40 dan 120. Hitung pula momen lawan yang akan terjadi.Suatu caisson berbentuk silinder, diameter 10 m mengapung di air laut (S = 1,03). Pusat berat caisson 2 m dari dasar, 8 m di bawah permukaan air. Tentukanlah tinggi metacentrum dan momen lawan pada saat caisson dimiringkan sebesar 100.SOAL TUGAS 5 - Stabilitas benda terapung dan zat cair dalam keadaan diam relatifSuatu blok kayu dengan ukuran lebar 1 m, tinggi 1 m, dan panjang 2 m. Berapa S blok kayu tersebut jika titik metacentrum terletak pada pusat berat benda? Periksalah kestabilan dari blok kayu tersebut.Suatu anjungan (platform) dibuat dengan menggabungkan dua buah balok dengan panjang 10 m, tinggi 0,25 m dan lebar 0,30 m. Anjungan ini mengapung di atas air. Periksalah stabilitas dari balok kayu tunggal dan anjungan dan hitunglah momen lawannya. Kayu penghubung kedua balok mempunyai rapat massa 600 kg/m3, sedangkan tinginya dapat diabaikan.SOAL TUGAS 5 - Stabilitas benda terapung dan zat cair dalam keadaan diam relatif

57GAYA APUNGSuatu balok beton dengan total volume 1 m3 mempunyai S = 1,67. Balok ini diikatkan pada silinder yang mengapung tegak dengan panjang 3 m dan diameter 72 cm. Pada air dalam, silinder yang muncul ke permukaan air setinggi 12 cm. Hitunglah berat silinder tersebut.

Berat silinder= (0,72)2 3 S = 1,22 S NBerat balok= 1 1,67 = 1,67 NBerat benda total = (1,22 S + 1,67) N

Pada saat bola mulai terangkat berat silinder dan bola (W) = gaya apung B. Silinder tenggelam sedalam 2,88 m, maka: (0,72)2 2,88 1,03 = (1,22 S + 1,67) (1 1,03)1,207 = 1,22 S + 0,64 S = 0,465

Berat silinder = (0,72)2 3 0,465 = 0,568 N58

KESEIMBANGAN STATIK BENDA TERAPUNG

Besar momen lawan yang terjadi adalah

Suatu tongkang berbentuk segi empat dengan panjang 12 m, lebar 5 m dan tinggi 2 m. Pusat beratnya terletak 1 m dari dasar dan bagian tongkang yang berada dalam air setinggi 1,5 m. Carilah tinggi metacentrum dan jarak dari dasar tongkang sampai titik metacentrum pada sudut kemiringan 40. Hitung pula momen lawan yang akan terjadi.59

KESEIMBANGAN STATIK BENDA TERAPUNG

Besar momen lawan yang diperlukan agar caisson mengapung stabil

Suatu caisson berbentuk silinder, diameter 10 m mengapung di air laut (S = 1,03). Pusat berat caisson 2 m dari dasar, 8 m di bawah permukaan air. Tentukanlah tinggi metacentrum dan momen lawan pada saat caisson dimiringkan sebesar 100.60Suatu blok kayu dengan ukuran lebar 1 m, tinggi 1 m, dan panjang 2 m. Berapa S blok kayu tersebut jika titik metacentrum terletak pada pusat berat benda? Periksalah kestabilan dari blok kayu tersebut.

KESEIMBANGAN STATIK BENDA TERAPUNG

61KESEIMBANGAN STATIK BENDA TERAPUNG HWANG (39-40)Suatu anjungan (platform) dibuat dengan menggabungkan dua buah balok dengan panjang 10 m, tinggi 0,25 m dan lebar 0,30 m. Anjungan ini mengapung di atas air. Periksalah stabilitas dari balok kayu tunggal dan anjungan dan hitunglah momen lawannya. Kayu penghubung kedua balok mempunyai rapat massa 600 kg/m3, sedangkan tinginya dapat diabaikan.

Persamaan BernoulliTugas 6 Mekanika fluidaPipa horisontal dengan panjang 50 m mempunyai diameter yang mengecil dari 50 cm menjadi 25 cm. debit aliran adalah 0.05 m3/d. Tekanan pada pipa dengan diameter besar adalah 100 kPa. Hitung tekanan pada tampang dengan diameter kecilAir mengalir melalui pipa sepanjang 100 m dan diameter 10 cm dari titik A menuju titik B. Koefisien gesekan f=0.015. perbedaan tekanan di titik A dan B adalah 1 kgf/cm2. Hitung debit aliranSaluran pipa mempunyai diameter yang berangsur-angsur berubah dari 15 cm di A sampai 7.5 cm di B. Titik A 6 m di atas garis nol dan titik B 3 m. Kecepatan di A adalah 3.6 m/det. Tentukan tekanan di B, jika tekanan di A 100 KN/m2Banyaknya air yang mengalir melalui saluran pipa vertikal panjang 1.5 m, yang menyempit dari 15 cm di puncaknya sampai 7.5 cm di dasarnya, adalah 25 l/det. Tentukanlah perbedaan tekanan antara puncak dan dasar pipaSOAL TUGAS 6 - Persamaan BernoulliPengaliran melalui Lubang Bebas dan TergenangTugas 7 Mekanika fluidaZat cair mengalir melalui lubang kecil yang berada pada dinding suatu tangki. Pusat lubang terletak pada jarak H dari muka air. Turunkan rumus kecepatan dan debit aliranTangki berisi air mempunyai lubang dengan diameter 5 cm pada dindingnya. Tinggi muka air di atas lubang adalah 3 m. Hitung debit dan kecepatan aliran. Koefisien debit dan kecepatan adalah Cd=0.6 dan Cv=0.9.Aliran air melalui lubang dengan luas 12.5 cm2pada tinggi energi 1.125 m. Aliran tersebut melalui suatu titik dengan jarak vertikal 1 m dan jarak horisontal 2 m dari vena kontrakta. Hitung koefisien debit, kecepatan dan kontraksi, apabila debit aliran adalah 3.65 l/detSOAL TUGAS 7 - Pengaliran melalui Lubang Bebas dan TergenangLubang besar berbentuk segiempat dengan lebar 1.0 m dan kedalaman 0.25 m mengalirkan air dari suatu tangki. Apabila elevasi muka air di dalam tangki adalah 0.15 m di atas sisi atas lubang, hitung debit aliran. Koefisien debit Cd=0.6.Hitung debit aliran melalui lubang dengan lebar 2.0 m dan tinggi 2.0 m. Elevasi muka air pada sisi hulu adalah 3 m di atas lubang dan elevasi muka air hilir adalah 1 m di atas sisi bawah lubang. Koefisien debit adalah Cd=0.62Lubang kecil berada diantara dua kolam yang berisi zat cair, dengan permukaan zat cair pada lubang keluar adalah di atas sisi atas lubang (lubang terendam). Jarak antara elevasi permukaan zat cair di sebelah hulu dan hilir terhadap sumbu lubang adalah H1 dan H2. Turunkan rumus debit aliran melalui lubang terendam tersebut.SOAL TUGAS 7 - Pengaliran melalui Lubang Bebas dan TergenangWaktu pengosongan kolam dan macam-macam kehilangan tenagaTugas 8 Mekanika fluidaSOAL TUGAS 8 - Waktu pengosongan kolam dan macam-macam kehilangan tenagaTangki dengan luas tampang 5 m2 mempunyai lubang pada dasarnya dengan diameter 10 cm. Pada awal pengaliran kedalaman air terhadap sumbu lubang adalah 5 m. Tangki tersebut juga menerima air dari kran dengan debit 0.025 m3/det. Hitung waktu pengaliran supaya kedalaman air dari pusat lubang menjadi 3 m. Hitung pada waktu pengaliran sedemikian rupa sehingga muka air menjadi konstan. Koefisien debit Cd=0.62.Tangki berbentuk silinder berada pada posisi mendatar, berdiameter 3 m dan panjang 10 m berisi air sampai setinggi 2.5 m. Air keluar melalui lubang berdiameter 15 cm yang berada di dasar tangki. Koefisien debit lubang adalah 0.8. Hitung waktu yang diperlukan untuk mengosongkan tangki.Tuliskan rumus-rumus macam-macam kehilangan tenaga yang adaSOAL TUGAS 8 - Waktu pengosongan kolam dan macam-macam kehilangan tenagaPrinsip pompa dan turbin air dan Alat pengukur debit pipaTugas 9 Mekanika fluidaUntuk menaikkan air setinggi 30 m dipakai pipa dengan diameter 30 cm sepanjang 300 m. Debit yang dikehendaki adalah 27 liter/det. Jika efisiensi motor pompa 90% dan angka kekasaran pipa 0.02; berapakah daya motor pompa yang harus disediakan?Pompa 20 Hp dengan efisiensi 80% mengalirkan minyak (BJ=0.85) dari tangki 1 ke tangki 2. Jika kehilangan tenaga dari sistem ini adalah 1.75 m. Tentukan besarnya debit aliranAir mengalir ke turbin melalui pipa diameter 30 cm, dengan debit 0.53 m3/det. Setelah melalui turbin, air keluar melalui pipa yang mempunyai diameter di B=60 cm. Letak titik B adalah 1 m di bawah sumbu pipa. Jika tekanan di A=1.5 kg/cm2, berapakah tenaga yang diberikan oleh turbin?SOAL TUGAS 9 - Prinsip pompa dan turbin air dan Alat pengukur debit pipaMinyak (BJ=0.80) mengalir melalui venturi meter dengan debit 50 liter/det. Koefisien debit=0.92. Tentukan perbedaan tinggi permukaan air raksa dalam manometer (BJ air raksa = 13.6).Venturimeter mempunyai diameter pada potongan penampang yang besar 20 cm dan kecil 10 cm. Jarak antara kedua pipa manometer adalah 20 cm. Jika perbedaan tinggi permukaan air raksa dalam manometer adalah 25 cm. Berapakah besarnya debit aliran? Koefisien debit adalah 0.98Tabung pitot dipakai untuk mengukur banyaknya air yang mengalir melalui pipa dengan diameter 30 cm. Air naik sampai setinggi 35 cm di atas garis sumbu pipa dalam tangki vertikal tabung pitot. Apabila kecepatan rata-rata air itu 0.7 dari kecepatannya di pusat dan koefisien tabung pitot itu adalah 1, hitunglah debit yang melalui pipa dalam liter/det.SOAL TUGAS 9 - Prinsip pompa dan turbin air dan Alat pengukur debit pipaTekanan aliran dan PeluapTugas 10 Mekanika fluidaPancaran air dari suatu curat mengenai plat vertikal. Debit aliran adalah 0.025 m3/det dan diameter curat adalah 5 cm. Hitung gaya yang diperlukan untuk menahan plat.Lubang berdiameter 5 cm yang berada pada dinding tangki yang berisi air memancarkan air dan menghantam suatu benda dengan berat 175 N. Koefisien gesekan antara benda dan lantai adalah f=0.6, sedangkan koefisien kontraksi dan debit adalah Cc=0.62 dan Cd=0.6. Hitung kedalaman air terhadap pusat lubang sedemikian sehingga benda mulai bergerak.Curat berdiameter 5 cm memancarkan air dalam arah horisontal dengan debit aliran 0.045 m3/det. Pancaran tersebut menghantam plat vertikal yang bergerak searah dengan pancaran dengan kecepatan 10 m/det. Hitung gaya yang ditimbulkan oleh pancaran pada platPeluap segiempat dengan lebar 0.8 m mempunyai tinggi peluapan 0.2 m. Cari debit peluapan apabila koefisien debit Cd=0.62Peluap segiempat dengan lebar 4.0 m mengalirkan air dengan debit 1000 liter/det. Hitung tinggi peluapan apabila koefisien debit Cd=0.64SOAL TUGAS 10 - Tekanan aliran dan PeluapBendung (peluap dengan ukuran cukup besar) dengan panjang 8 m dibangun pada saluran segiempat dengan debit aliran 9 m3/det. Apabila kedalaman air maksimum di sebelah hulu bendung adalah 2 m, berapakah tinggi bendung. Kontraksi diabaikan dan koefisien debit Cd=0.62Peluap segitiga dengan sudut =90 digunakan untuk mengukur debit aliran. Apabila tinggi peluapan H=20 cm dan Cd=0.62, hitung debit aliran.Peluap trapesiun dengan lebar dasar 30 cm mempunyai sudut kemiringan 30 terhadap vertikal. Hitung debit aliran apabila tinggi energi 16 cm dan koefisien debit Cd=0.62Bendung ambang lebar dengan panjang 20 m mengalirkan air dengan tinggi energi 2.0 m. Hitung debit maksimum melalui peluap apabila koefisien debit Cd=0.6Peluap ambang tipis dengan tinggi 0.8 m berada pada saluran segiempat dengan lebar 3.0 m. Kedalaman air di saluran adalah 1.25 m dan pada jarak 10 m di hilir peluap kedalaman air adalah 1.0 m. Tentukan debit aliranSOAL TUGAS 10 - Tekanan aliran dan PeluapAlat pengukur debit saluran dan SluiskokerTugas 11 Mekanika fluidaSebutkan dan jelaskan macam-macam alat pengukur debit saluran, serta bagaimana prinsip kerjanya?Ambang dengan takik berbentuk empat persegi panjang=40 cm, dipergunakan untuk mengukur debit suatu saluran berpenampang empat persegi panjang, yang lebarnya 60 cm, dalamnya 45 cm. Jika permukaan air dalam saluran= 22.5 cm di atas puncak ambang. Hitung besarnya debit! Cd=0.63Ambang ukur cipoletti, panjang puncaknya 30 m, Cd=0.625. Ambang tersebut terdapat pada reservoir. Luas permukaan air dalam reservoir= A m2 dimana A=9.3*103(15+0.5h2), h: tinggi permukaan air di atas puncak ambang. Berapa waktu yang diperlukan untuk menurunkan permukaan air dari 1.2 m di atas ambang menjadi 0.3 m?Saluran berpenampang empat persegi panjang, lebarnya 6 m. Dalamnya air=90 cm. Debit 2800 liter/det. Berapa tinggi ambang lebar (broad weir), harus dibangun untuk menaikan permukaan air dalam saluran menjadi 180 cm? Cd=0.86Sebutkan apa itu sluiskoker? Jenis-jenis dan prinsip kerjanya? Bagaimana penerapannya dalam suatu bangunan air?SOAL TUGAS 11 - Alat pengukur debit saluran dan SluiskokerTekanan Hidrostatis pada Suatu BendaPraktikum - 1Mekanika fluidaStabilitas Benda TerapungPraktikum - 2Mekanika fluidaHukum BernoulliPraktikum - 3Mekanika fluidaHUKUM BERNOULLIDikemukakan thn 1738 oleh Daniel Bernoulli (17001782)Diturunkan kembali dengan menggunakan hukum kekekalan energi:Tenaga yang dikerjakan oleh gaya-gaya (termasuk gaya berat) pada benda (energi potensial = mgh) sama dengan tenaga gerak (energi kinetik = 0,5mv2). HUKUM BERNOULLI

Menurut Newton:

HUKUM BERNOULLIDibagi dengan gAL

Dikalikan L

Diintegralkan

Energi potensial per satuan berat zat cairEnergi tekanan per satuan berat zat cairEnergi kinetik persatuan berat zat cair HUKUM BERNOULLIEnergi kinetik per satuan berat air

Energi tekanan per unit berat air

Energi potensial per satuan berat air

HUKUM BERNOULLIUntuk zat cair tidak ideal dimana akibat adanya gesekan terjadi kehilangan energi sebesar H

Kenapa pesawat bisa terbang?Cari informasi di internet, diskusikan dan jelaskan secara sistematik86

Aplikasi Hukum BernoulliDiskusikan dan jelaskan kembali secara sistematis: salah satu penggunaan hukum Bernoulli seperti dalam gambar yang anda lihat di bawah ini.Cari dan jelaskan penggunaan lain dari hukum Bernoulli87

Lembar Kerja Praktikum 3Hukum BernoulliLakukan percobaan 1 tentang Hukum Bernoulli sesuai dengan prosedur yang telah dijelaskan dalam lembar kerja tersendiri.Buat dan kumpulkan laporan praktikum 1 ini bersama dengan tugas diskusi dalam kelompok tentang hukum Bernoulli ke email: srsusipi@yahoo.comMasing-masing mahasiswa menulis tangan tugas praktikum 1 ini di dalam kertas yang terbendel rapi dan dibawa saat ujian akhir semester.88Waktu Pengosongan dan Kehilangan TenagaPraktikum - 4Mekanika fluida4. Waktu pengosongan

Teori t = di atasPraktek t = diukur/diamatiLakukan percobaan 5 kaliBandingkanBuat komentarApabila kaleng ditutup lakukan percobaan seperti sebelumnyaAmati: waktu pengosonganLakukan percobaan 5 kaliBandingkan dengan percobaan sebelumnyaBuat komentarlaporanAlat Ukur Debit SaluranPraktikum - 5Mekanika fluida

SELAMAT BEKERJA.TUHAN MEMBERKATIJelaskan prinsip dongkrak dengan perhitunganAnalisa perhitungan untuk pintu radial otomatisJelaskan cara menentukan koefisien lubang dengan analisa perhitunganJelaskan prinsip kapal dengan analisa perhitunganJelaskan prinsip pompa dan turbin dengan analisa perhitunganJelaskan prinsip peluap dan alat ukur debit aliran94UAS Tertulis1. Penentuan Koefisien Lubang

Lakukan Percobaan seperti gambarAmati waktu gelas penuh debit ?Ukur penampang lubang A?Kecepatan: V = debit/AVth lihat teoriCv = ? Lihat teoriPercobaan dilakukan 5 kaliBuat komentarAlat yang dipakaiCara kerjaHasil pengamatan:HVolume airWaktu Luas penampangAnalisa:Perhitungan debitPerhitungan kecepatan sesungguhnyaPerhitungan kecepatan teoritisPerhitungan koefisien lubanglaporan