780 likes | 2.48k Views
Bab 3 : STATIKA FLUIDA. Fluida Statis: tidak ada Tegangan Geser hanya ada Tegangan Normal ( ^ bidang ). 3.1. Persamaan Dasar. Volume CV = = dx.dy.dz Di pusat masa kubus tekanannya = p. 3.1. : Persamaan Dasar. Gaya:. Gaya Body ( dF B ):. Gaya Permukaan ( dF s ):. 2.
E N D
Bab 3 : STATIKA FLUIDA Fluida Statis: • tidak ada Tegangan Geser • hanya ada Tegangan Normal (^bidang) 3.1. Persamaan Dasar • Volume CV = = dx.dy.dz • Di pusat masa kubus tekanannya = p
3.1. : Persamaan Dasar Gaya: Gaya Body (dFB): Gaya Permukaan (dFs): 2
3.1. : Persamaan Dasar • Bidang Kiri (arah x+): - Tekanan : - Gaya : • Bidang Kanan (arah x-): - Tekanan: - Gaya: 3
3.1. : Persamaan Dasar Jadi gaya dalam arah x: Analogi untuk: Gaya dalam arah y: Gaya dalam arah z: 4
3.1. : Persamaan Dasar Sehingga Gaya Total: 5
3.1. : Persamaan Dasar Sehingga Gaya Total : atau: Untuk fluida statis / diam: Sehingga: 6
3.1. : Persamaan Dasar Komponen-komponennya: - arah x: tidak ada perubahan tekanan dalam arah horizontal x • arah y: tidak ada perubahan tekanan dalam arah horizontal y 7
3.1. : Persamaan Dasar arah z: Keterangan: • Terjadi perubahan tekanan dalam arah vertikal z 2. Tanda (-) menunjukkan semakin tinggi kedudukan tekanan semakin kecil (g = berat jenis) 8
3.2. : Perubahan tekanan dalam fluida statis a. Fluida Inkompresibel Fluida inkompresibel r = konstan Note: - turun (+)rgh - naik (-)rgh 9
Contoh Soal Tentukan: pA-pB Penyelesaian: 10
3.2. : Perubahan tekanan dalam fluida statis a. Fluida kompresibel - Untuk GAS r berubah bila : p & T berubah • Note: • Untuk LIQUID pada tekanan rendah (fluida inkompresibel) r hanya fungsi T • Tetapi pada tekanan tinggi efek compressibility dalam liquid sangat berarti • dalam hal ini perubahan r & p berhubungan dengan Bulk Modulus atau Modulus of elasticity (Ev): 11
3.3. : Tekanan Absolut & Gage - Amosfer Standard: 12
3.4. : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Tercelup 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 13
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup • Arah Gaya: dimana : Besar Gaya hidrostatis yang bekerja pada luasan dA : 14
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup Besar Gaya Resultan yang bekerja pada seluruh permukaan benda : Note: menghitung tekanan p untuk kasus seperti tergambar: 15
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup Menentukan letak titik kerja FR = (x’, y’) : “Besar moment gaya resultan (FR) terhadap suatu titik = S moment gaya-gaya distribusinya terhadap titik yang sama” dimana: 16
3.4.1 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Datar Tercelup Sehingga: maka: 17
Contoh Soal 3.4 18
Contoh Soal 3.4 19
3.4.2 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Lengkung Tercelup Besar Gaya hidrostatis yang bekerja pada luasan dA : dimana: 20
3.4.2 : Gaya Hidrostatis pada Permukaan Lengkung Tercelup Besar Gaya hidrostatis dalam arah x : Analog untuk arah y dan z: Atau secara umum dapat ditulis, sbb.: dimana: 21
3.5 : Buoyancy & Stabilitas Buoyancy: adalah gaya tekan ke atas yang terjadi pada benda yang tercelup 22
3.5 : Buoyancy & Stability Jadi: dimana: rf = densitas fluida = volume benda = volume fluida yang dipindahkan = “sebuah benda yang dicelupkan dalam fluida akan mendapat gaya tekan ke atas (buoyancy) seberat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut” “HUKUM ARCHIMEDES” 23
3.5 : Buoyancy & Stabilitas Stabilitas: a. Stabil b. Tak-stabil Body Force (gaya berat) bekerja pada pusat berat benda (CG) Stabil: gaya body dan buoyancy yang bekerja cenderung menyebabkan benda pada posisi benar (stabil) b. Tak-stabil: gaya body dan buoyancy yang bekerja cenderung menyebabkan benda pada posisi salah (tak-stabil) 24