Model Pintu Pak Tani Berbahan Kayu dan Ban Sebagai Pintu Irigasi
MODEL PINTU PAK TANI BERBAHAN KAYU DAN BAN
SEBAGAI PINTU IRIGASI
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaiaan
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
MUDRIKAH
10 0404 012
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Kawasan kepulauan Indonesia mempunyai potensi daerah rawa yang
cukup besar. Luas lahan rawa di Indonesia diperkirakan 33,4 juta ha, yang terdiri
atas 20 juta ha rawa pasang surut dan 13,4 juta ha rawa lebak (Didi, 2005). Untuk
memanfaatkan daerah rawa ini, pemerintah telah mengembangan lahan pertanian
di daerah pasang surut, untuk menunjang swasembada pangan. Kondisi muara
sungai umumnya bertopografi datar, jauh dari pemukiman penduduk serta
dipengaruhi pasang surut air laut. Di daerah seperti ini penggunaan pintu geser
atau pintu sejenis yang dilakukan dengan tenaga manusia tidak sesuai. Pada saat
muka air dari hulu tinggi, pintu harus dibuka, sehingga bila letak pintu jauh dari
pemukiman akan menyulitkan dalam pengoperasiannya. Oleh karena itu,
pemilihan pintu klep otomatis (flap gate) cocok digunakan untuk kondisi tersebut.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Agustus 2016 yang
bertempat di Laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara. Urutan penelitian dibedakan menjadi dua bagian
utama, yaitu penelitian secara fisik, dilaksanakan di Laboraturium Hidrolika
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan
pengamatan dan pencatatan fenomena yang ada pada model dan penelitian secara
hipotetik dan analitik, dilaksanakan dengan tujuan menemukan beberapa variabel
yang saling berpengaruh.
Pada penelitian yang telah dilakukan dengan memvariasikan kecepatan
aliran (0.1 m/s, 0.15 m/s, 0.2 m/s, 0.25 m/s, 0.3 m/s, 0.35 m/s, dan 0.4 m/s) dan
tekanan ( 0 psi dan 20 psi) dengan luas pintu 40 cm x 40 cm, maka didapatkan
hasil percobaan berupa tinggi muka air di hulu, tinggi muka air di pintu, tinggi
muka air di hilir, dan sudut bukaan pintu.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil
kesimpulan bahwa pintu pak tani dapat memenuhi tinggi bukaan air yang
diinginkan yaitu ⁄ dari tinggi pintu yaitu 26.667 cm pada saat berat pintu
sebesar 41 kg, dengan berat pintu sebesar 6 kg dan beban sebesar 35 kg yaitu
tinggi terpenuhi sebesar 281 mm dan semakin besar tekanan dan volume udara
pada ban, maka akan semakin besar daya angkat yang terjadi.
Kata Kunci : Flap gate, pintu Pak Tani
2
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi pada Program Studi Strata Satu (SI) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Model Pintu Pak Tani Berbahan Kayu dan Ban Sebagai Pintu Irigasi ”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada
beberapa pihak yang berperan penting yaitu:
1. Kepada keluarga besar saya, Ayah saya Syamsul Bahri dan Ibunda saya
Halimah Nasution yang selalu mengirimkan do’a, serta telah bekerja keras
untuk menguliahkan kedua anaknya. Terimakasih juga kepada adik saya
Lia Lizara,Amd yang telah memberikan semangat untuk saya agar
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Alferido Malik selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta
meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku koordinator sub jurusan Teknik
3
Universitas Sumatera Utara
Sumberdaya Air Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc dan bapak Ivan Indrawan, ST. MT . selaku
Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT., Bapak Sayed Iskandar Muda, ST. MT.,
dan ibu Nursyamsi, ST. MT. yang telah mencurahkan pengalaman dan
pengetahuannya mengenai penelitian ini, serta meluangkan sedikit
waktunya untuk membantu menyukseskan penelitian ini.
7. Kepada abang-abang angkatan 2007 Teknik Sipil, Dhani Aprisal Ritonga,
Rizky Yowa Kinara,dan Ari Yusman Manalu, yang telah memberikan
semangat dan dukungannya dari awal kuliah sampai selesai.
8. Kepada kawan seperjuangan angkatan 2010 Teknik Sipil, Tri Kumalasari,
Jihaddan, Irfan, Taslim, Hardi, Dara, Dhaka, Uus, Andry, Nardis,
Maulana, Syahru, Arif, Nugek, Umri, Irul, Naurah, Frans, Dwi, Eben,
Abdul, Lamhot, Rizqan, Afiz, Tria, Ijep, Fander, Lutfi, Derry, Yudha,
Bekka, Dice, Acong, Kaka, Onik, Pocan, Bhoris, Iqbal, ricky, serta temanteman angkatan 2010 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terimakasih
atas semangat dan bantuannya selama ini.
9. Kepada abang angkatan 2008, bang Ibnu dan bang Ozik, teman-teman
angkatan 2011, Musdi, Tandem, Taufiq, Barly, bang Kobol, Mancung,
Bara, Aldo, Rae, Ridho, Suped, Wahyu, Ilham, bang Dian, Hilmen, Imfim,
dan Mudek, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
Terutama kepada Muhammad Eky Raditio yang selalu memberikan
4
Universitas Sumatera Utara
semangat dan kerjasamanya dari awal hingga akhir penelitian dan
pengerjaan tugas akhir ini.
10. Kepada adik-adik angkatan 2013, Farras, Alif, Tiwi, Indah, Kumbang,
Hafiz, Fadel, Syawali, Rizka Amalia, Angel, Adil, Firman, Herru Riski,
Zharfan, untuk adik-adik 2014, rido, romji, rajib, gading, dan dharma
untuk semangat yang telah diberikan selama ini.
11. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
12. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
13. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
5
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
2016
Penulis
Mudrikah
10 0404 012
6
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ii
DAFTAR ISI......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ...x
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv
DAFTAR NOTASI.............................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah............................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah
....................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 4
2.1 Mekanika Fluida dan Hidraulika ............................................................... 4
2.2 Sifat-Sifat Air ............................................................................................. 4
2.2.1 Aliran Invisid dan Viskos ................................................................. 5
2.2.2 Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel ....................................... 7
2.2.3 Aliran Laminer dan Turbulen ........................................................... 7
2.2.4 Aliran Mantap dan Tak Mantap ........................................................ 8
2.2.5 Aliran Seragam dan Tak Seragam .................................................... 9
7
Universitas Sumatera Utara
2.2.6 Aliran Satu, Dua dan Tiga Dimensi ................................................... 9
2.2.7 Aliran Rotasional dan Tak Rotasional ............................................. 10
2.2.8 Aliran Kritis, Subkritis, dan Superkritis .......................................... 11
2.3 Fluida Statik .............................................................................................. 13
2.4 Barometer ………………………………………………………………...14
2.5 Gaya Hidrostatis di Permukaan ................................................................ 14
2.6 Tenaga Apung dan Daya Aping ................................................................ 15
2.6.1 Prinsip Archimedes .......................................................................... 15
2.6.2 Stabilitas Rendaman Dan Benda Apung .......................................... 15
2.7 Persamaan Bernoulli ................................................................................. 16
2.8 Debit Aliran .............................................................................................. 18
2.9 Analisis Dimensional dan Kesamaan Hidraulik ....................................... 19
2.9.1 Analisis Dimensional ....................................................................... 19
2.9.2 Model Hidraulik ............................................................................... 20
2.9.3 Geometrik Similitude ....................................................................... 20
2.9.4 Kinematik Similitude ....................................................................... 20
2.9.5 Dinamik Similitude .......................................................................... 21
2.10 Jenis-jenis pintu air ................................................................................. 22
2.10.1 Pintu Otomatis .............................................................................. 23
2.10.2 Pintu Manual ................................................................................. 23
2.10.3 Pintu Sorong.................................................................................. 23
2.10.4 Pintu Radial ................................................................................... 26
2.10.5 Pintu Skot Balok ........................................................................... 27
2.11 Pompa ..................................................................................................... 29
8
Universitas Sumatera Utara
2.12 Kayu ........................................................................................................ 30
2.12.1 Sifat Utama .................................................................................... 31
2.12.2 Kekuatan Kayu ............................................................................... 31
2.12.3 Ciri Umum Kayu Damar Laut ....................................................... 32
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 33
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 33
3.2 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 33
3.2.1 Bahan Penelitian .............................................................................. 33
3.2.2 Alat penelitian .................................................................................. 35
3.3 Rancangan Penelitian ................................................................................ 38
3.4 Kegiatan Penelitian ................................................................................... 40
3.4.1 Persiapan Peralatan .......................................................................... 40
3.4.2 Percobaan Pendahuluan ................................................................... 41
3.4.3 Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 41
3.5 Diagram Alir Pelaksana Penelitian ........................................................... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 44
4.1 Tinjauan Teoritis ....................................................................................... 44
4.2 Konstruksi Model...................................................................................... 44
4.3 Kalibrasi alat dan Model ........................................................................... 51
4.3.1 Alat ................................................................................................... 51
4.3.2 Model ............................................................................................... 53
4.4 Pengujian ( Laboratory Test ) ................................................................... 56
4.4.1 Operational Prosedure .................................................................... 56
9
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Hasil Laboratory Test ...................................................................... 57
4.4.2.1 Data Praktikum .................................................................... 57
4.4.2.2 Grafik dan Dokumentasi Penelitian ..................................... 74
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 93
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 93
5.2 Saran ...................................................................................................... 94
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 95
10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 (a) Aliran Viskos dan (b) Aliran Invisid ............................................. 5
Gambar 2.2 (a) Aliran Laminar dan (b) Aliran Turbulen ....................................... 7
Gambar 2.3 Menunjukkan Kecepatan Sebagai Fungsi Waktu Pada Suatu
Titik Dalam Aliran Turbulen Untuk (a) Aliran Mantap dan
(b) Tak Mantap .................................................................................... 8
Gambar 2.4 (a) Aliran Seragam dan (b) Aliran Tak Seragam ................................ 9
Gambar 2.5 (a) Aliran 1 Dimensi, (b) Aliran 2 Dimensi, dan (c) Aliran 3
Dimensi.............................................................................................. 10
Gambar 2.6 (a) Aliran Rotasional dan (b) Tak Rotasional ................................... 11
Gambar 2.7 Hubungan Antara Debit dan Tinggi Air pada Kondisi Energi
Spesifik konstan................................................................................. 12
Gambar 2.8 Gelombang (a) Aliran Sub Kritis, (b) Aliran Kritis, dan
(c) Aliran Super Kritis ....................................................................... 12
Gambar 2.9 Barometer .......................................................................................... 14
Gambar 2.10 Elemen zat cair bergerak sepanjang garis arus ............................... 17
Gambar 2.11.a Kecepatan Aliran Melalui Pipa .................................................... 18
Gambar 2.11.b Kecepatan Aliran Melalui Saluran Terbuka ................................. 18
Gambar 2.12 Grafik koefisien K untuk debit tenggelam ...................................... 25
Gambar 2.13 (a) Pintu Sorong, (b) Penampang Pintu Sorong, dan (c) Arah
Aliran Pada Pintu Sorong................................................................. 25
Gambar 2.14 Koefisien debit μ masuk permukaan pintu datar atau lengkung ..... 26
Gambar 2.15 Koefisien debit untuk aliran di atas skot balok potongan segi
empat (� ≈ 1.0)............................................................................. 27
11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 Aliran di Bawah Pintu Sorong dengan Dasar Horizontal ............... 29
Gambar 2.17 Klasifikasi Pompa ........................................................................... 30
Gambar 3.1 Bentuk Pintu Otomatis ...................................................................... 34
Gambar 3.2 (a) Ban Pada Percobaan Pertama dan (b) Ban Pada Percobaan
Kedua ................................................................................................. 34
Gambar 3.3 (a) Batu Guli dan (b) Plat Besi .......................................................... 35
Gambar 3.4 Hook and Point Gauge ...................................................................... 36
Gambar 3.5 Flume Prototype ................................................................................ 36
Gambar 3.6 Currentmeter ..................................................................................... 37
Gambar 3.7 Pompa Interdab DB 401 XHM/5B .................................................... 38
Gambar 3.8 Barometer .......................................................................................... 38
Gambar 3.9 Pintu klep otomatis............................................................................ 41
Gambar 3.10 Diagram Alir Tugas Akhir .............................................................. 43
Gambar 4.1 Konstruksi Model Pintu Air .............................................................. 44
Gambar 4.2 Bagan Kegiatan Kerja ....................................................................... 46
Gambar 4.3 (a) Pengelasan meja, (b.1) Leveling Longitudinal,
(b.2) Leveling Cross, (c) Pemasangan kaki kaku
(Sumber : Dokumentasi penelitian) ................................................... 47
Gambar 4.4 (a) Pemotongan triplek, (b) Merangkai triplek, (c.1),
(c.2) Meletakkan saluran pada meja, (d) Pemasangan kaca akrilik,
(e) Pemasangan pintu (Sumber : Dokumentasi penelitian) ............... 49
Gambar 4.5 (a) Bak Air, (b) Pompa ...................................................................... 50
Gambar 4.6 Hook and Point Gauge ...................................................................... 52
Gambar 4.7 Current Meter.................................................................................... 53
12
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8 Gambar pengukuran saluran tersier .................................................. 54
Gambar 4.9 Flume Prototype ................................................................................ 54
Gambar 4.10 kondisi pintu otomatis berbahan fiber resin .................................... 55
Gambar 4.11 Pintu Otomatis Berbahan Kayu dan ban ......................................... 55
Gambar 4.12 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum I ..................................................................................... 58
Gambar 4.13 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum I ..................................................................................... 59
Gambar 4.14 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum I ..................................................................................... 60
Gambar 4.15 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum I ..................................................................................... 61
Gambar 4.16 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum II .................................................................................... 62
Gambar 4.17 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum II .................................................................................... 63
Gambar 4.18 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum II .................................................................................... 64
Gambar 4.19 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum II .................................................................................... 65
Gambar 4.20 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum III .................................................................................. 66
Gambar 4.21 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum III .................................................................................. 67
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.22 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum III .................................................................................. 68
Gambar 4.23 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum III .................................................................................. 69
Gambar 4.24 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 74
Gambar 4.25 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 75
Gambar 4.26 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 75
Gambar 4.27 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 76
Gambar 4.28 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 77
Gambar 4.29 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 77
Gambar 4.30 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 78
Gambar 4.31 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 79
Gambar 4.32 (a) Proses pengukuran tinggi muka air di hlir dan
(b) pengukuran tinggi muka air di hilir .......................................... 79
Gambar 4.33 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 80
Gambar 4.34 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 81
Gambar 4.35 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 81
Gambar 4.36 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 82
14
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.37 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 83
Gambar 4.38 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 83
Gambar 4.39 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 84
Gambar 4.40 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 85
Gambar 4.41 (a) Proses Perhitungan Tinggi Muka Air di Hilir,
(b) Perhitungan Tinggi Muka Air di Hulu, dan
(c) Sudut Pintu ................................................................................ 86
Gambar 4.42 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1 ............................................................................................. 86
Gambar 4.43 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 87
Gambar 4.44 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 88
Gambar 4.45 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 88
Gambar 4.46 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 89
Gambar 4.47 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 90
Gambar 4.48 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 90
Gambar 4.49 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 91
Gambar 4.50 (a) Proses pengukuran tinggi muka air di hulu, (b) pengukuran
tinggi muka air di hilir, dan (c) pengukuran sudut pintu air ........... 92
15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa ................................................................................. 37
Tabel 4.1 Hasil Percobaan I .................................................................................. 57
Tabel 4.2 Hasil Percobaan II ................................................................................. 58
Tabel 4.3 Hasil Percobaan III................................................................................ 59
Tabel 4.4 Hasil Percobaan IV ............................................................................... 60
Tabel 4.5 Hasil Percobaan I .................................................................................. 62
Tabel 4.6 Hasil Percobaan II ................................................................................. 63
Tabel 4.7 Hasil Percobaan III................................................................................ 64
Tabel 4.8 Hasil Percobaan IV ............................................................................... 65
Tabel 4.9 Hasil Percobaan I .................................................................................. 66
Tabel 4.10 Hasil Percobaan II ............................................................................... 67
Tabel 4.11 Hasil Percobaan III.............................................................................. 68
Tabel 4.12 Hasil Percobaan IV ............................................................................. 69
Tabel 4.13 Hasil penelitian (percobaan 1, percobaan 2, dan percobaan 3) ........... 70
1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
N
���
μ
= Koefisien debit
ρcair
= Massa jenis zat cair (kg/m3)
ρr
= Rasio massa jenis (kg/m³)
p
= Tekanan (Pa)
a
= Bukaan pintu (m)
a
= Percepatan (m/s )
�
= Percepatan pada model (m/s )
= Berat jenis air (
m
�
= Percepatan pada prototipe (m/s )
Am
= Luas model (m )
A
= Luas Penampang (m2)
Ap
= Luas prototipe (m )
Ar
= Rasio luas (m )
b
= Lebar pintu (m)
C
= Koefisien debit
Er
= Rasio elastisitas (N/m2 atau Pascal)
C
= Koefisien kecepatan dating
F
= Gaya (Newton)
Fa
= Gaya apung (N)
Fr
= Rasio gaya inersia (N)
g
= Percepatan gravitasi (m/s2)
h
= Kedalaman air di depan pintu di atas ambang (m)
2
Universitas Sumatera Utara
h
hi
g
hp
= Kedalaman pusat gravitasi (m)
= Hitung tinggi muka air di hilir (m)
= Hitung tinggi muka air di pintu dan di hilir m .
h
= Hitung tinggi muka air di hulu m
L
= Panjang (m)
Lp
= Panjang prototype (m)
K
Lm
= Faktor aliran tenggelam
= Panjang model (m)
Lr
= Rasio panjang (m)
M
= Massa (kg)
Mm
= Massa model (kg)
Q
= Debit (m /s
Mp
= Massa prototipe (kg)
Qm
= Debit pada model (m /s
T
= Waktu s
Qp
= Debit pada prototipe (m /s
Tm
Tp
= Waktu pada prototipe (s)
Tr
= Rasio waktu (s)
V
Vb
= Kecepatan (m⁄s
Vm
Vr
= Kecepatan pada model (m⁄s
W
= Berat benda sebenarnya (Kg.m/s2)
= Waktu pada model (s)
= Volume benda yang tercelup (m3)
= Rasio kecepatan (m⁄s
3
Universitas Sumatera Utara
Ws
= Berat benda dalam zat cair (Kg.m/s2)
4
Universitas Sumatera Utara
SEBAGAI PINTU IRIGASI
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaiaan
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
MUDRIKAH
10 0404 012
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Kawasan kepulauan Indonesia mempunyai potensi daerah rawa yang
cukup besar. Luas lahan rawa di Indonesia diperkirakan 33,4 juta ha, yang terdiri
atas 20 juta ha rawa pasang surut dan 13,4 juta ha rawa lebak (Didi, 2005). Untuk
memanfaatkan daerah rawa ini, pemerintah telah mengembangan lahan pertanian
di daerah pasang surut, untuk menunjang swasembada pangan. Kondisi muara
sungai umumnya bertopografi datar, jauh dari pemukiman penduduk serta
dipengaruhi pasang surut air laut. Di daerah seperti ini penggunaan pintu geser
atau pintu sejenis yang dilakukan dengan tenaga manusia tidak sesuai. Pada saat
muka air dari hulu tinggi, pintu harus dibuka, sehingga bila letak pintu jauh dari
pemukiman akan menyulitkan dalam pengoperasiannya. Oleh karena itu,
pemilihan pintu klep otomatis (flap gate) cocok digunakan untuk kondisi tersebut.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Agustus 2016 yang
bertempat di Laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara. Urutan penelitian dibedakan menjadi dua bagian
utama, yaitu penelitian secara fisik, dilaksanakan di Laboraturium Hidrolika
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan
pengamatan dan pencatatan fenomena yang ada pada model dan penelitian secara
hipotetik dan analitik, dilaksanakan dengan tujuan menemukan beberapa variabel
yang saling berpengaruh.
Pada penelitian yang telah dilakukan dengan memvariasikan kecepatan
aliran (0.1 m/s, 0.15 m/s, 0.2 m/s, 0.25 m/s, 0.3 m/s, 0.35 m/s, dan 0.4 m/s) dan
tekanan ( 0 psi dan 20 psi) dengan luas pintu 40 cm x 40 cm, maka didapatkan
hasil percobaan berupa tinggi muka air di hulu, tinggi muka air di pintu, tinggi
muka air di hilir, dan sudut bukaan pintu.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil
kesimpulan bahwa pintu pak tani dapat memenuhi tinggi bukaan air yang
diinginkan yaitu ⁄ dari tinggi pintu yaitu 26.667 cm pada saat berat pintu
sebesar 41 kg, dengan berat pintu sebesar 6 kg dan beban sebesar 35 kg yaitu
tinggi terpenuhi sebesar 281 mm dan semakin besar tekanan dan volume udara
pada ban, maka akan semakin besar daya angkat yang terjadi.
Kata Kunci : Flap gate, pintu Pak Tani
2
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi pada Program Studi Strata Satu (SI) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Model Pintu Pak Tani Berbahan Kayu dan Ban Sebagai Pintu Irigasi ”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada
beberapa pihak yang berperan penting yaitu:
1. Kepada keluarga besar saya, Ayah saya Syamsul Bahri dan Ibunda saya
Halimah Nasution yang selalu mengirimkan do’a, serta telah bekerja keras
untuk menguliahkan kedua anaknya. Terimakasih juga kepada adik saya
Lia Lizara,Amd yang telah memberikan semangat untuk saya agar
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Alferido Malik selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta
meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku koordinator sub jurusan Teknik
3
Universitas Sumatera Utara
Sumberdaya Air Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc dan bapak Ivan Indrawan, ST. MT . selaku
Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
6. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT., Bapak Sayed Iskandar Muda, ST. MT.,
dan ibu Nursyamsi, ST. MT. yang telah mencurahkan pengalaman dan
pengetahuannya mengenai penelitian ini, serta meluangkan sedikit
waktunya untuk membantu menyukseskan penelitian ini.
7. Kepada abang-abang angkatan 2007 Teknik Sipil, Dhani Aprisal Ritonga,
Rizky Yowa Kinara,dan Ari Yusman Manalu, yang telah memberikan
semangat dan dukungannya dari awal kuliah sampai selesai.
8. Kepada kawan seperjuangan angkatan 2010 Teknik Sipil, Tri Kumalasari,
Jihaddan, Irfan, Taslim, Hardi, Dara, Dhaka, Uus, Andry, Nardis,
Maulana, Syahru, Arif, Nugek, Umri, Irul, Naurah, Frans, Dwi, Eben,
Abdul, Lamhot, Rizqan, Afiz, Tria, Ijep, Fander, Lutfi, Derry, Yudha,
Bekka, Dice, Acong, Kaka, Onik, Pocan, Bhoris, Iqbal, ricky, serta temanteman angkatan 2010 yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terimakasih
atas semangat dan bantuannya selama ini.
9. Kepada abang angkatan 2008, bang Ibnu dan bang Ozik, teman-teman
angkatan 2011, Musdi, Tandem, Taufiq, Barly, bang Kobol, Mancung,
Bara, Aldo, Rae, Ridho, Suped, Wahyu, Ilham, bang Dian, Hilmen, Imfim,
dan Mudek, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
Terutama kepada Muhammad Eky Raditio yang selalu memberikan
4
Universitas Sumatera Utara
semangat dan kerjasamanya dari awal hingga akhir penelitian dan
pengerjaan tugas akhir ini.
10. Kepada adik-adik angkatan 2013, Farras, Alif, Tiwi, Indah, Kumbang,
Hafiz, Fadel, Syawali, Rizka Amalia, Angel, Adil, Firman, Herru Riski,
Zharfan, untuk adik-adik 2014, rido, romji, rajib, gading, dan dharma
untuk semangat yang telah diberikan selama ini.
11. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
12. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis.
13. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
5
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
2016
Penulis
Mudrikah
10 0404 012
6
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ii
DAFTAR ISI......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ...x
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv
DAFTAR NOTASI.............................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah............................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah
....................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 4
2.1 Mekanika Fluida dan Hidraulika ............................................................... 4
2.2 Sifat-Sifat Air ............................................................................................. 4
2.2.1 Aliran Invisid dan Viskos ................................................................. 5
2.2.2 Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel ....................................... 7
2.2.3 Aliran Laminer dan Turbulen ........................................................... 7
2.2.4 Aliran Mantap dan Tak Mantap ........................................................ 8
2.2.5 Aliran Seragam dan Tak Seragam .................................................... 9
7
Universitas Sumatera Utara
2.2.6 Aliran Satu, Dua dan Tiga Dimensi ................................................... 9
2.2.7 Aliran Rotasional dan Tak Rotasional ............................................. 10
2.2.8 Aliran Kritis, Subkritis, dan Superkritis .......................................... 11
2.3 Fluida Statik .............................................................................................. 13
2.4 Barometer ………………………………………………………………...14
2.5 Gaya Hidrostatis di Permukaan ................................................................ 14
2.6 Tenaga Apung dan Daya Aping ................................................................ 15
2.6.1 Prinsip Archimedes .......................................................................... 15
2.6.2 Stabilitas Rendaman Dan Benda Apung .......................................... 15
2.7 Persamaan Bernoulli ................................................................................. 16
2.8 Debit Aliran .............................................................................................. 18
2.9 Analisis Dimensional dan Kesamaan Hidraulik ....................................... 19
2.9.1 Analisis Dimensional ....................................................................... 19
2.9.2 Model Hidraulik ............................................................................... 20
2.9.3 Geometrik Similitude ....................................................................... 20
2.9.4 Kinematik Similitude ....................................................................... 20
2.9.5 Dinamik Similitude .......................................................................... 21
2.10 Jenis-jenis pintu air ................................................................................. 22
2.10.1 Pintu Otomatis .............................................................................. 23
2.10.2 Pintu Manual ................................................................................. 23
2.10.3 Pintu Sorong.................................................................................. 23
2.10.4 Pintu Radial ................................................................................... 26
2.10.5 Pintu Skot Balok ........................................................................... 27
2.11 Pompa ..................................................................................................... 29
8
Universitas Sumatera Utara
2.12 Kayu ........................................................................................................ 30
2.12.1 Sifat Utama .................................................................................... 31
2.12.2 Kekuatan Kayu ............................................................................... 31
2.12.3 Ciri Umum Kayu Damar Laut ....................................................... 32
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 33
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................... 33
3.2 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 33
3.2.1 Bahan Penelitian .............................................................................. 33
3.2.2 Alat penelitian .................................................................................. 35
3.3 Rancangan Penelitian ................................................................................ 38
3.4 Kegiatan Penelitian ................................................................................... 40
3.4.1 Persiapan Peralatan .......................................................................... 40
3.4.2 Percobaan Pendahuluan ................................................................... 41
3.4.3 Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 41
3.5 Diagram Alir Pelaksana Penelitian ........................................................... 43
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .................................. 44
4.1 Tinjauan Teoritis ....................................................................................... 44
4.2 Konstruksi Model...................................................................................... 44
4.3 Kalibrasi alat dan Model ........................................................................... 51
4.3.1 Alat ................................................................................................... 51
4.3.2 Model ............................................................................................... 53
4.4 Pengujian ( Laboratory Test ) ................................................................... 56
4.4.1 Operational Prosedure .................................................................... 56
9
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Hasil Laboratory Test ...................................................................... 57
4.4.2.1 Data Praktikum .................................................................... 57
4.4.2.2 Grafik dan Dokumentasi Penelitian ..................................... 74
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 93
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 93
5.2 Saran ...................................................................................................... 94
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 95
10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 (a) Aliran Viskos dan (b) Aliran Invisid ............................................. 5
Gambar 2.2 (a) Aliran Laminar dan (b) Aliran Turbulen ....................................... 7
Gambar 2.3 Menunjukkan Kecepatan Sebagai Fungsi Waktu Pada Suatu
Titik Dalam Aliran Turbulen Untuk (a) Aliran Mantap dan
(b) Tak Mantap .................................................................................... 8
Gambar 2.4 (a) Aliran Seragam dan (b) Aliran Tak Seragam ................................ 9
Gambar 2.5 (a) Aliran 1 Dimensi, (b) Aliran 2 Dimensi, dan (c) Aliran 3
Dimensi.............................................................................................. 10
Gambar 2.6 (a) Aliran Rotasional dan (b) Tak Rotasional ................................... 11
Gambar 2.7 Hubungan Antara Debit dan Tinggi Air pada Kondisi Energi
Spesifik konstan................................................................................. 12
Gambar 2.8 Gelombang (a) Aliran Sub Kritis, (b) Aliran Kritis, dan
(c) Aliran Super Kritis ....................................................................... 12
Gambar 2.9 Barometer .......................................................................................... 14
Gambar 2.10 Elemen zat cair bergerak sepanjang garis arus ............................... 17
Gambar 2.11.a Kecepatan Aliran Melalui Pipa .................................................... 18
Gambar 2.11.b Kecepatan Aliran Melalui Saluran Terbuka ................................. 18
Gambar 2.12 Grafik koefisien K untuk debit tenggelam ...................................... 25
Gambar 2.13 (a) Pintu Sorong, (b) Penampang Pintu Sorong, dan (c) Arah
Aliran Pada Pintu Sorong................................................................. 25
Gambar 2.14 Koefisien debit μ masuk permukaan pintu datar atau lengkung ..... 26
Gambar 2.15 Koefisien debit untuk aliran di atas skot balok potongan segi
empat (� ≈ 1.0)............................................................................. 27
11
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.16 Aliran di Bawah Pintu Sorong dengan Dasar Horizontal ............... 29
Gambar 2.17 Klasifikasi Pompa ........................................................................... 30
Gambar 3.1 Bentuk Pintu Otomatis ...................................................................... 34
Gambar 3.2 (a) Ban Pada Percobaan Pertama dan (b) Ban Pada Percobaan
Kedua ................................................................................................. 34
Gambar 3.3 (a) Batu Guli dan (b) Plat Besi .......................................................... 35
Gambar 3.4 Hook and Point Gauge ...................................................................... 36
Gambar 3.5 Flume Prototype ................................................................................ 36
Gambar 3.6 Currentmeter ..................................................................................... 37
Gambar 3.7 Pompa Interdab DB 401 XHM/5B .................................................... 38
Gambar 3.8 Barometer .......................................................................................... 38
Gambar 3.9 Pintu klep otomatis............................................................................ 41
Gambar 3.10 Diagram Alir Tugas Akhir .............................................................. 43
Gambar 4.1 Konstruksi Model Pintu Air .............................................................. 44
Gambar 4.2 Bagan Kegiatan Kerja ....................................................................... 46
Gambar 4.3 (a) Pengelasan meja, (b.1) Leveling Longitudinal,
(b.2) Leveling Cross, (c) Pemasangan kaki kaku
(Sumber : Dokumentasi penelitian) ................................................... 47
Gambar 4.4 (a) Pemotongan triplek, (b) Merangkai triplek, (c.1),
(c.2) Meletakkan saluran pada meja, (d) Pemasangan kaca akrilik,
(e) Pemasangan pintu (Sumber : Dokumentasi penelitian) ............... 49
Gambar 4.5 (a) Bak Air, (b) Pompa ...................................................................... 50
Gambar 4.6 Hook and Point Gauge ...................................................................... 52
Gambar 4.7 Current Meter.................................................................................... 53
12
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8 Gambar pengukuran saluran tersier .................................................. 54
Gambar 4.9 Flume Prototype ................................................................................ 54
Gambar 4.10 kondisi pintu otomatis berbahan fiber resin .................................... 55
Gambar 4.11 Pintu Otomatis Berbahan Kayu dan ban ......................................... 55
Gambar 4.12 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum I ..................................................................................... 58
Gambar 4.13 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum I ..................................................................................... 59
Gambar 4.14 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum I ..................................................................................... 60
Gambar 4.15 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum I ..................................................................................... 61
Gambar 4.16 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum II .................................................................................... 62
Gambar 4.17 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum II .................................................................................... 63
Gambar 4.18 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum II .................................................................................... 64
Gambar 4.19 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum II .................................................................................... 65
Gambar 4.20 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan I
Praktikum III .................................................................................. 66
Gambar 4.21 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan II
Praktikum III .................................................................................. 67
13
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.22 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan III
Praktikum III .................................................................................. 68
Gambar 4.23 Model Pintu Air Pak Tani Saat Dialiri Air Pada Percobaan IV
Praktikum III .................................................................................. 69
Gambar 4.24 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 74
Gambar 4.25 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 75
Gambar 4.26 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 75
Gambar 4.27 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 76
Gambar 4.28 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 77
Gambar 4.29 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 77
Gambar 4.30 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 78
Gambar 4.31 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 79
Gambar 4.32 (a) Proses pengukuran tinggi muka air di hlir dan
(b) pengukuran tinggi muka air di hilir .......................................... 79
Gambar 4.33 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 80
Gambar 4.34 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 81
Gambar 4.35 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 81
Gambar 4.36 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 82
14
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.37 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 83
Gambar 4.38 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 83
Gambar 4.39 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 84
Gambar 4.40 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 85
Gambar 4.41 (a) Proses Perhitungan Tinggi Muka Air di Hilir,
(b) Perhitungan Tinggi Muka Air di Hulu, dan
(c) Sudut Pintu ................................................................................ 86
Gambar 4.42 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1 ............................................................................................. 86
Gambar 4.43 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 87
Gambar 4.44 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 88
Gambar 4.45 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 88
Gambar 4.46 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 89
Gambar 4.47 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 90
Gambar 4.48 Perbandingan tinggi muka air pada pintu terhadap bukaan pintu
Data 1.............................................................................................. 90
Gambar 4.49 Perbandingan tinggi muka air di hilir ............................................. 91
Gambar 4.50 (a) Proses pengukuran tinggi muka air di hulu, (b) pengukuran
tinggi muka air di hilir, dan (c) pengukuran sudut pintu air ........... 92
15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa ................................................................................. 37
Tabel 4.1 Hasil Percobaan I .................................................................................. 57
Tabel 4.2 Hasil Percobaan II ................................................................................. 58
Tabel 4.3 Hasil Percobaan III................................................................................ 59
Tabel 4.4 Hasil Percobaan IV ............................................................................... 60
Tabel 4.5 Hasil Percobaan I .................................................................................. 62
Tabel 4.6 Hasil Percobaan II ................................................................................. 63
Tabel 4.7 Hasil Percobaan III................................................................................ 64
Tabel 4.8 Hasil Percobaan IV ............................................................................... 65
Tabel 4.9 Hasil Percobaan I .................................................................................. 66
Tabel 4.10 Hasil Percobaan II ............................................................................... 67
Tabel 4.11 Hasil Percobaan III.............................................................................. 68
Tabel 4.12 Hasil Percobaan IV ............................................................................. 69
Tabel 4.13 Hasil penelitian (percobaan 1, percobaan 2, dan percobaan 3) ........... 70
1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
N
���
μ
= Koefisien debit
ρcair
= Massa jenis zat cair (kg/m3)
ρr
= Rasio massa jenis (kg/m³)
p
= Tekanan (Pa)
a
= Bukaan pintu (m)
a
= Percepatan (m/s )
�
= Percepatan pada model (m/s )
= Berat jenis air (
m
�
= Percepatan pada prototipe (m/s )
Am
= Luas model (m )
A
= Luas Penampang (m2)
Ap
= Luas prototipe (m )
Ar
= Rasio luas (m )
b
= Lebar pintu (m)
C
= Koefisien debit
Er
= Rasio elastisitas (N/m2 atau Pascal)
C
= Koefisien kecepatan dating
F
= Gaya (Newton)
Fa
= Gaya apung (N)
Fr
= Rasio gaya inersia (N)
g
= Percepatan gravitasi (m/s2)
h
= Kedalaman air di depan pintu di atas ambang (m)
2
Universitas Sumatera Utara
h
hi
g
hp
= Kedalaman pusat gravitasi (m)
= Hitung tinggi muka air di hilir (m)
= Hitung tinggi muka air di pintu dan di hilir m .
h
= Hitung tinggi muka air di hulu m
L
= Panjang (m)
Lp
= Panjang prototype (m)
K
Lm
= Faktor aliran tenggelam
= Panjang model (m)
Lr
= Rasio panjang (m)
M
= Massa (kg)
Mm
= Massa model (kg)
Q
= Debit (m /s
Mp
= Massa prototipe (kg)
Qm
= Debit pada model (m /s
T
= Waktu s
Qp
= Debit pada prototipe (m /s
Tm
Tp
= Waktu pada prototipe (s)
Tr
= Rasio waktu (s)
V
Vb
= Kecepatan (m⁄s
Vm
Vr
= Kecepatan pada model (m⁄s
W
= Berat benda sebenarnya (Kg.m/s2)
= Waktu pada model (s)
= Volume benda yang tercelup (m3)
= Rasio kecepatan (m⁄s
3
Universitas Sumatera Utara
Ws
= Berat benda dalam zat cair (Kg.m/s2)
4
Universitas Sumatera Utara