hid rosta tika

HIDROSTATIKA

Statika F=0– zat cair diam, v = 0– Zat cair bergerak, v ≠ 0 ; 0

dt

dv

AB

CD

AB

CDD

V = 0, F = 0 0v 0dt

dvF = 0

TEKANAN (PRESURE), p

A

Fp

FdF

dA

Dimensi : p = F.L-2 Satuan : p = N/m2 (Pascal = Pa

= kgf/m2 atau grf/cm2

Tekanan pada elemen bidang :dA

dFp

Tekanan pada suatu titik dan bidang

y

x

pss

spxy

pyx

x

y

Fx = 0

pxy –pss sin = 0

Fy = 0

pyx –pss cos = 0

s sin = y

s cos = x

Tekanan pada suatu titik dan bidang

pxy – psy = 0 maka px = ps

pyx – psx = 0 maka py = ps

Px`

py

ps pc

C`

pc

pB

pA``

pA

A

pB`

B

Tekanan adalah normal pada suatu bidang

P = (ps+px+py)/3

PERSAMAAN DASAR TEKANAN HIDROSTATIS

2.2

y

y

ppp

2.4

x

x

ppp

2.1

y

y

ppp

P4

P2

P1

P3

(x,y,z)

w

z

y

x

z

y

x

Tekanan pada (x,y,z) = p

Statis F = 0

w = xyz

2.3

x

x

ppp

PERSAMAAN DASAR TEKANAN HIDROSTATIS

Fy = 0, F1-w-F2 = 0

p1x.z – x.y.z – p2xz = 0

0.2.....

2.

zxy

y

ppzyxzx

y

y

pp

0.....

zyxzyxy

p y

p

PERSAMAAN DASAR TEKANAN HIDROSTATIS

Fx = 0, F4-F3 = 0

p4y.z – p3yz = 0

0.2..

2.

zyx

x

ppzy

x

x

pp

0..

zyxy

p 0x

p

PERSAMAAN DASAR TEKANAN HIDROSTATIS

Bila p = f(x,y)

Cyp .

Cdydp

dydxdp ..0 dyy

pdx

x

pdp ..

dydp .

KONDISI BATAS

(H-yA) =hAH

y

x

AyA

0

Tekanan di titik 0 = p0

P0 = -.0 + C

Maka persamaan menjadi :

p = -y + p0

Tekanan pada permukaan air, p = patm

patm = -.H + p0 p0 = patm + .H

KONDISI BATAS

p = y) + patm

p = -y + (patm+H)

pA = yA) + patm

Tekanan di titik A

pA = hA + patm

Atau

KONDISI BATAS

pA = hA + patm

Umum :

pA = hA

Tekanan absolut

Tekanan relatif

Dimana :

= berat jenis zat cairh = kedalaman titik terhadap permukaan zat cairpatm = tekanan atmosfir

Tekanan

h

A

B

pA = pB = .h

Tinggi tekanan, h

p

h Bila =H2O H = tinggi tekanan H2O

Berapa tinggi tekanan air untuk tekanan sebesar 49000 Pa

H2O = 9800 N/m3

49000 N/m2

9800 N/m3h = = 5 m H2O

Skala tekanan

• Tekanan standar adalah tekanan atmosfir (patm)

• p > patm adalah tekanan positif

• p < patm adalah tekanan negatif (Isap)

• Tekanan absolut adalah tekanan dihitung dari skala nol tekanan

• Isap pada skala absolut menjadi tekanan positif

Skala tekanan

760 mmHg

10,336mH2OTek. absolut

Tek. absolut

Tek. positif

Tek. negatif isap

Tek. Standar atm

Tek. Nol absolut

Skala tekanan

Hg

hatmp760 mmHg

vacum

1atm

patm = tinggi tek. Hg sebesar 760 mmHg

SHg = 13.6 Hg = 13.6 H2O

patm=0.76 m * 13.6 H2O = 10.336 m H2O

Tekanan atmosfer pada skala tinggi tek. air :

OmHm

hOH

OH

OH2

atm 336.10336.10p

2

2

2

Pengukuran tekanan

Alat pengukur tekanan :

• Pressure gage → Bourdon gage (pengukur lokal atmosfer)

• Manometer

ManometerTunggal (piezometer)

A

pA = .h

ManometerU - tube

pA = .h pA = - .h

Manometer

Inclined (miring)

pA = .h

Deferensial Manometer

S1 → 1

S2 → 2

S3 → 3

pC = pD

Deferensial Manometer

11

33

22 ...

22222

hhhpp

OHOHOHOH

B

OH

A

pA + 1.h1 = pB + 2h2 + 3h3

pC = pD

pA - pB = 2h2 + 3h3 - 1.h1

pA – pB = beda tekanan antara titik A dan B (N/m2, kgf/m2, grf/cm2)

hA – hB = S2.h2 + S3.h3 – S1.h1

hA – hB = beda tinggi tekanan antara titik A dan B (mH2O)

Inversed Manometer

S1 → 1

S2 → 2

S3 → 3

pC = pD

Inversed Manometer

pC = pD

pA - 1.h1 = pB - 2h2 - 3h3

pA - pB = 1h1 - 2h2 - 3.h3 (N/m2, kgf/m2, grf/cm2)

hA – hB = S1.h1 - S2.h2 – S3.h3 (mH2O)

Atau :