Hidrostatika-tekanan

10/ 11/ 2011 Pengukur Tek. Relatif  PI EZOMETER • Suat u t abung, ver t i kal at au mi r i ng • Ti dak dapat di gunakan bi l a : t ekanan sangat besar  t abung panj ang t ekanan sangat keci l  t i dak t el i t i γ PA = γ.h A P = PAA hh AA = γγ A A Po Po/ γ γ h1 Po > P atm A PA = h1.γ + Po = h A .γ hA = PA γ Po γ  Po = (h A - h1 )γ = h1 + 1 10/ 11/ 2011 Soal : Tangki t er t ut up ber i si zat cai r ( S = 0, 8 ) mengal ami t ekanan. Tekanan di at as per mukaan z. c. adal ah, Po = 0, 5 kgf / cm2 . Hi t ung : ( i ) t ekanan pd dasar t angki ( i i ) t i nggi kol om zat cai r dl m t abung ver t i kal Pa = 0,5 kgf/cm2 h 1,4 m 1m 1 J awab : Rapat Rel at i f = S= g zc g g zc = 0, 8  t ai r = 4  c ai r = 0, 8. 1000 = 800 k gf / m3 Tekanan di at as zat cai r 2 4 2 Po = 0, 5 k gf / c m = 0, 5  10 k gf / m = 5000 k gf / m2 = 5 t / m2 ( i ) Tekanan pada dasar t angki Pdas ar = Po + h. g zc = 5000 + 1, 4 + 800 = 6120 k gf / m2 2 10/ 11/ 2011 ( i i ) Nai knya ( t i nggi ) z. c. dl m t abung ver t i kal di sebabkan t ekanan Po + t ekanan ai r set i nggi 1 m P1 = Po + 1. 800 = 5000 + 800 = 5800 k gf / m 2  Ti nggi z. c. dl m t abung ver t i kal h = P1 = γ 5800 800 = 7, 25 m Contoh 3 : Tangki terbuka dengan dua buah piezometer ditempatkan pada sisinya, berisi dua macam zat seperti terlihat dalam gambar. Berapakah elevasi permukaan zat cair pada piezometer A dan B. Hitung pula tekanan pada dinding dan B dasar tangki. A D S=0.72 A 2.0 E B 0.3 S=2.36 F 3 10/ 11/ 2011 Penyelesaian : a. Elevasi permukaan zat cair di piezometer A sama dengan di dalam tangki, yaitu 2 m b. Zat cair B akan naik di dalam piezometer B pada elevasi 0.3 m (hasil dari tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair B) ditambah dengan tinggi tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair A. Tinggi tekanan yang disebabkan oleh zat cair A dapat ditentukan dari persamaan berikut A   A  0,72 x1000  720kg / m 3  air p   A gh  720 x9,81x (2  0,3) SA   12.007,4 N/m 2  12.007,4 Pa Tinggi zat cair B yang naik di dalam piezometer B karena adanya tekanan zat cair A adalah : B   B  2,36 x1000  2.360kg / m 3  air p 12.007,4   0,5186m h  B g 2.360 x9,81 jadi elevasi zat cair B di dalam piezometer B adalah h B  0,3  0,5186  0,8186m SB  4 10/ 11/ 2011 c. Tekanan hidrostatis pada dinding dan dasar tangki Tekanan pada dinding pD  o pE   A ghA  720 x9,81x( 2  0,3)  12.007,4 Pa pF   A ghA   B ghB  12.007,4  2.360 x9,81x0,3  18.952,9Pa  18,9529 kPa Tekanan pada dasar pdasar  p F  18,9529 kPa  MANOMETER  Al at unt uk mengukur t ekanan dg menggunakan menggunakan kol om z at cai r  Pr i nsi p pada z at cai r yang dal am kondi si kesei mbangan, t ekanan di set i ap t empat pada bi dang hor i sont al ut k z at cai r homogen adal ah sama  Unt uk t ekanan ( per bedaan t ekanan) besar  dapat di gunakan beber apa manomet er yg di pasang ser i , at au dg menggunakan cai r an manomet er γ >> 5 10/ 11/ 2011  Unt uk t ekanan yg keci l , sal ah sat u dar i pi pa manomet er dapat di mi r i ngkan ( pembacaan l ebi h t el i t i ) , at au dengan menggunakan γ << ( mi sal al kohol ) cai r an manomet er γ γ 10 5 1 2 3 9 6 4 7 8 Bi dang dg t ekanan sama : - 1, 2, 3, 4 - 7, 8 Bi dang dg t ekanan sama : 5, 6, 9, 10 A h Pa A γ1 h γ1 x x P P Q Q γ2 γ2 PA > P at m Tekanan P = Tekanan Q h. γ1 + PA = Pa + x.γ2 PA = Pa + x.γ2 - h.γ1 PA < P at m Tekanan P = Tekanan Q PA + h.g 1 + x.γ2 = Pa PA = Pa - h.γ1 - x.γ2 6 10/ 11/ 2011 Soal : Di t anyakan Ber apa ber at pi st on ? Bi l a pembacaan t ekanan P = 70 k Pa = 70 k N/ m2 Φ=1m h=1m Piston Jawab 1 Oli S = 0,86 2 P1 = P2 W= + P h. S. 9, 81 A W = 70 + 1. 0, 86. 9, 81 1 π.12 4 W= 61, 6 kN 7