3.2. : Perubahan tekanan dalam fluida statis
9
a. Fluida Inkompresibel
Fluida inkompresibel = konstan
Note: - turun +
gh - naik
- gh
z
x y
h
o
p g
h
gh p
p gh
p p
z z
g z
z g
p p
dz g
g z
p
o o
o o
o z
z
o
p p
o
dp konstan
Contoh Soal
10
Tentukan: p
A
-p
B
Penyelesaian:
A B
h
1
h
2
h
3
h
4
h
5
H
2
O H
2
O Oil
Hg
B O
H Hg
oil Hg
O H
A
p gh
gh gh
gh gh
p
5 2
4 3
2 1
2
5 2
4 3
2 1
2
gh gh
gh gh
gh p
p
O H
Hg oil
Hg O
H B
A
3.2. : Perubahan tekanan dalam fluida statis
11
a. Fluida kompresibel - Untuk GAS berubah bila :
p T berubah
Note:
- Untuk LIQUID
pada tekanan rendah fluida inkompresibel
hanya fungsi T Tetapi pada tekanan tinggi efek
compressibility dalam liquid sangat berarti
dalam hal ini perubahan
p berhubungan dengan
Bulk Modulus atau
Modulus of elasticity E
v
:
RT p
d dp
d dp
E
v
3.3. : Tekanan Absolut Gage
12
p
absolut
p
gage
p
atm
Sea level = p
atm
vakuum
atm gage
abs
P p
p
- Amosfer Standard:
3.4. : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Tercelup
13
Gaya Hidrostatis Besar Gaya
Arah Gaya
Titik Kerja Gaya Arah Gaya:
Karena Hidrostatis a = 0 diam Tidak ada gaya geser
Jadi hanya ada gaya normal yang
permukaan bidang
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup
14
Arah Gaya:
dimana :
Besar Gaya hidrostatis yang bekerja pada luasan dA :
k R
F R
F k
dA A
d k
dF F
d
ˆ ˆ
ˆ
A pd
F d
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup
15
Besar Gaya Resultan yang bekerja pada seluruh permukaan benda :
Note: menghitung tekanan p
untuk kasus seperti tergambar:
ysin θ
ρg p
p :
sehingga ysin
θ h
y h
sin θ
: dimana
ρgh p
p
o o
A A
R
A pd
F d
F
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup
16
Menentukan letak titik kerja F
R
= x’, y’ : “Besar moment gaya resultan F
R
terhadap suatu titik = S moment gaya-
gaya distribusinya terhadap titik yang sama”
dimana:
k dA
A d
k F
F j
y i
x r
j y
i x
r
R R
ˆ ˆ
ˆ ˆ
ˆ ˆ
+
i j
k
kˆ x
kˆ kˆ
iˆ x
jˆ jˆ
iˆ x
kˆ jˆ
x jˆ
iˆ jˆ
x kˆ
iˆ kˆ
x jˆ
iˆ x
iˆ jˆ
kˆ x
iˆ kˆ
jˆ x
iˆ
A F
R
A pd
x r
F d
x r
F x
r
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup
17
Sehingga:
maka:
A A
R R
A A
R R
pdA y
F 1
y pdA
y F
y pdA
x F
1 x
pdA x
F x
A A
R R
A R
i ypdA
j xpdA
i F
y j
F x
k pdA
j y
i x
k F
- j
y x
i x
ˆ ˆ
ˆ ˆ
ˆ ˆ
ˆ ˆ
ˆ ˆ
Contoh Soal
19
3.4
3.4.2 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Lengkung Tercelup
20
Besar Gaya hidrostatis yang bekerja pada luasan dA :
dimana:
A pd
F d
z y
x z
y x
R
dA k
dA j
dA i
A d
F k
F j
F i
F ˆ
ˆ ˆ
ˆ ˆ
ˆ
3.4.2 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Lengkung Tercelup
21
Besar Gaya hidrostatis dalam arah x
:
Analog untuk arah y
dan z
:
Atau secara umum dapat ditulis, sbb.:
dimana:
A A
x x
R Rx
dF dA
p i
A d
p i
F d
i F
F ˆ
ˆ ˆ
A A
y y
R Ry
dF dA
p j
A d
p j
F d
j F
F ˆ
ˆ ˆ
A A
z z
R Rz
dF dA
p k
A d
p k
F d
k F
F ˆ
ˆ ˆ
l l
l A
R
dA p
F
l
l
arah dalam
dA luas
proyeksi dA
3.5 : Buoyancy Stabilitas
Kategori