HIDROSTATIKAI Putu gustave s.p., st., m.eng
Hidrostatika merupakan cabang dari ilmu hidrolika yang mempelajari perilaku zat cair dalam keadaan diam
Zat cair dalam keadaan diam tidak mempunyai tegangangeser di antara partikelnya, tetapi akan mengalami gaya-gaya yang ditimbulkan oleh tekanan zat cair tersebut
Tekanan bekerja secara tegak lurus pada permukaan bendadan pada suatu titik dan tekanan yang bekerja adalah samake segala arah.
Pengertian
Jumlah gaya tiap satuan luas.
Tekanan
𝑝 =𝐹
𝐴
Gaya (kgf atau N)
Luas (m2)
Tekanan (kgf / m2 atau N/ m2)
Tekanan
A
F
P
F
W
P
A
Tekanan Pada Titik
Fs cos a
Fs sin a
Distribusi Tekanan Pada Zat Cair Diam
h2
A
h1
A
𝛾
𝛾
𝑊1 = 𝛾 𝑥 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑧𝑎𝑡 𝑐𝑎𝑖𝑟
= 𝛾 𝑥 𝑉1 = 𝛾 𝐴 ℎ1
W2 = 𝛾 𝑥 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑧𝑎𝑡 𝑐𝑎𝑖𝑟
= 𝛾 𝑥 𝑉2 = 𝛾 𝐴 ℎ2
𝑝1 =𝑊1
𝐴=𝛾 𝐴 ℎ1
𝐴= 𝛾 ℎ1
𝑝2 =𝑊1
𝐴=𝛾 𝐴 ℎ2
𝐴= 𝛾 ℎ2
𝑝 = 𝛾 ℎ
𝑝 = 𝜌 𝑔 ℎ
Tekanan Air
Gaya
Suatu tangki dengan panjang 2 m, lebar 1,5 m dantinggi 2 m diisi air sampai ketinggian 1,25 m dansisanya diisi minyak sampai penuh dengan rapatrelatif 0,9. Tangki tersebut terbuka ke udara luar. Hitung dan gambatr distribusi tekanan pada dindingdan dasar tangki. Hitung gaya yang bekerja pada sisiarah panjang dan lebar serta dasar tangki
Soal
Petunjuk Jawaban
𝑆 =𝜌𝑚𝜌𝑎
= 0,9
𝜌𝑚 = 0,9 𝜌𝑎
𝑝1 = 𝜌𝑚 𝑔 ℎ𝑚
𝑝2 = 𝑝1 + 𝜌𝑎 𝑔 ℎ𝑎
Gaya Pada Sisi Panjang
𝐹𝐵 =1
2𝑝1 +
1
2𝑝1 + 𝑝2 𝑏 (ℎ𝑚 + ℎ𝑎)
𝐹𝐿 =1
2𝑝1 ℎ𝑚 +
1
2𝑝1 + 𝑝2 ℎ𝑎 𝐿
Gaya Pada Sisi Lebar
Gaya Pada Dasar Saluran
𝐹𝐷 = 𝑝2 𝑥𝐵𝑥 𝐿
Petunjuk Jawaban
hm
ha
p1
p2
L
Tekanan atmosfer (pa) adalah tekanan di permukaanbumi yang ditimbulkan oleh udara di atmosfer, dikarenakan udara mempunyai berat
Tekanan atmosfer hanya dapat diukur berdasarkantinggi kolom zat cair yang bisa ditahan.
Tekanan atmosfer di permukaan laut = 10,3 m air atau 76 cm air raksa :
Tekanan Atmosfer, Relatif, danAbsolut
Tekanan Atmosfer, Relatif, danAbsolut
Teka
nan
Tek. Absolut
Tek. Absolut
Tek. Atmosfer
Nol Absolut
Tek. terukur
Tek. Terukurnegatif
Tekanan relatif atau tekanan terukur (p) adalahtekanan yang diukur berdasarkan tekanan atmosfer. Nilainya positif artinya lebih besar dari tekananatmosfer dan negatif jika lebih kecil : p = g h.
Tekanan absolut adalah jumlah tekanan atmosferdengan tekanan relatif. Tekanan absolut diukurterhadap tekanan nol absolut, yaitu tekanan yang diukur jika udara tidak mempunyai berat di atmosfer : pabs = p + pa.
Tekanan Atmosfer, Relatif, danAbsolut
Alat untuk mengukur tekanan atmosfer Barometer air raksa, dengan persamaan :
Tekanan Atmosfer, Relatif, danAbsolut
pa = h + pu
h = γ
pu - pa, biasanya pu sangat kecil, maka :
h = γ
pa
dengan
pa = tekanan atmosfer
pu = tekanan uap air raksa
h = tekanan atmosfer dinyatakan dalam tinggi zat cair dengan berat jenis
Tekanan zat cair pada suatu titik dengan kedalaman h adalah :
p = h + pa
p = h
ℎ =𝑝
𝛾
ℎ =𝑝
𝜌 𝑔
parameter h disebut tinggi tekanan, yaitumenunjukkan kedalaman zat cair yang diperlukanoleh zat cair dengan berat jenis, atau rapat massa, untuk menghasilkan tekanan p.
Tekanan Dinyatakan Dalam Tinggi ZatCair
Biasanya tekanan atmosfer
MANOMETER
APLIKASI DARI TINGGI TEKANAN
PIEZOMETER
12aA
a
2aA1
γ . h - γ . x p p
: maka atmosfer, tekanan p dengan
γ x p p γ h
Manometer tabung seperti gambar di atas dengan rapatrelatif zat cair 1 adalah s1 = 0,7 dan zat cair 2 adalah s2 =10,9 sedangkan h = 90 mm dan x = 45 mm. Hitung tekanantrukur pA dalam tinggi air raksa dan N/m2 . Apabila tekananbarometer adalah 760 mmhg (air raksa) berapakahtekanan absolut pA dalam tinggi air, air raksa dan N/m2
SOAL