Page 51 - E-modul Fluida Statis Berorientasi Problem Based Learning

Pembahasan Soal Latihan 1

1. Sebuah balok kayu di atas lantai.
p = 40 cm = 0,4 m
l = 20 cm = 0,2 m
t = 10 cm = 0,1 m
m = 40 kg
2
g = 10 m/s
Ditanyakan:
P = …..?
Jawab:
F = w = m . g = 40 . 10 = 400 N
2
-2
A = p x l = 0,4 x 0,2 = 8 x 10 m

2
P = = 400 =5.000 N/m
8 10 −2 2
Jadi tekanan yang dihasilkan balok pada lantai adalah 5.000 N/m 2

2. Pembahasan:
Tekanan hidrostatis (Ph) adalah tekanan yang disebabkan oleh zat cair yang arahnya
mengarah (menekan ke segala arah). Tekanan hidrostatis ini disebabkan oleh gaya
gravitasi. Gaya gravitasi menarik air ke bawah sehingga tekanan akan bertumpu pada
bagian bawah wadah. Alhasil, tekanan di dasar lebih besar daripada tekanan di
permukaan.
Setelah mengingat konsep tekanan hidrostatis, kini kita dapat menganalisa soal yang
diberikan. Pada soal, diberikan 2 bendungan dari danau yang lebih luas dan sungai
yang lebih sempit yang memiliki lebar dan ketinggian yang sama. Dapat kita
bayangkan bahwa ketika aliran air mengarah ke kiri, maka pada bagian kiri akan
terjadi tekanan yang lebih besar dibandingkan pada bagian kanan. Sesuai dengan
konsep tekanan hidrostatis dimana tekanan pada bagian dasar lebih besar daripada
tekanan di permukaan.
Karena tekanan di dasar lebih besar daripada tekanan di permukaan, maka
bendungan A harus dibuat lebih tebal sehingga dapat menahan tekanan air.
Sehingga berdasarkan analisis, gambar bendungan yang harus dibangun
dengan struktur yang lebih kuat ialah bendungan A.

3. Pembahasan:
PA = PB
P1 = P2 + P3
ρ1 g h1 = ρ2 g h2 + ρ3 g h3
dengan demikian
ρ1 h1 = ρ2 h2 + ρ3 h3
Sehingga

ρ1 = (ρ2 h2 + ρ3 h3)
h1