|
|
| (144 intermediate revisions by the same user not shown) |
| Line 1: |
Line 1: |
| − | == Biodata == | + | == BIODATA== |
| | + | |
| | + | [[File:Revisi_thumnail_.jpg|Right|800px]] |
| | + | |
| | + | |
| | '''Nama :''' | | '''Nama :''' |
| | | | |
| Line 16: |
Line 20: |
| | Teknik Mesin | | Teknik Mesin |
| | | | |
| − | == Pertemuan Minggu 1 ==
| |
| − |
| |
| − | '''Komponen Nilai'''
| |
| − |
| |
| − | 1. Value (adab)
| |
| − |
| |
| − | 2. Knowledge (Paham: konsep & teori)
| |
| − |
| |
| − | 3. Ketrampilan (Terampil menerapkan konsep, ''hands-on, analytical skill'')
| |
| − |
| |
| − | '''Mekanika Fluida'''
| |
| − |
| |
| − | Cabang mekanika yang mempelajari mengenai pergerakan dari fluida. Pergerakan ini diamati dalam bentuk cairan maupun gas. Dalam mekanika fluida juga dipelajari fluida yang tidak dalam keadaan bergerak atau diam.
| |
| − |
| |
| − | '''Kinematika'''
| |
| − |
| |
| − | Tinjauan gerak partikel zat cair tanpa memperhatikan gaya yang menyebabkan gerak tersebut. Kinematika mempelajari kecepatan di setiap titik dalam medan aliran pada setiap saat. Di dalam aliran zat cair, pergerakan partikel-partikel zat tersebut sulit diamati, oleh karena itu biasanya digunakan kecepatan pada suatu titik sebagai fungsi waktu untuk mendefinisikan pergerakan partikel. Setelah kecepatan didapat, maka dapat diperoleh distribusi tekanan dan gaya yang bekerja pada zat.
| |
| − |
| |
| − | == Pertemuan Minggu 2 ==
| |
| − |
| |
| − | Melakukan tanya jawab dengan ChatGPT :
| |
| − |
| |
| − | '''What is hydrostatic pressure?'''
| |
| − |
| |
| − | Hydrostatic pressure refers to the pressure generated by a fluid that is at rest or not moving due to the weight of the fluid above it. This pressure is
| |
| − | caused by the gravitational force acting on the fluid directly proportional to the density of the fluid and the height of the fluid column above the point
| |
| − | of rest. The hydrostatic pressure at a point in the fluid is the same in all directions and depends only on the depth at which the point is below the
| |
| − | surface of the fluid. The formula for hydrostatic pressure is :
| |
| − | P = ρgh
| |
| − | where P is the hydrostatic pressure, ρ is the density of the fluid, g is the acceleration due to gravity, and h is the depth to the point below the surface of the fluid.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''Why is there a difference in fluid levels on the manometer?'''
| |
| − |
| |
| − | The difference in the height of the fluid on the manometer occurs due to the difference in pressure at two points in the fluid. When there is a difference in pressure at the two points, the fluid will flow from an area with lower pressure to an area with higher pressure. This fluid flow causes a difference in fluid level at both ends of the manometer. For example, if one end of the manometer is connected to a source of higher pressure than the other, the pressure at the first end will be greater than the pressure at the second end. This will cause the fluid in the manometer to flow from the lower pressure end to the higher pressure end, causing a difference in the height of the fluid column at the two ends of the manometer.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''What are the advantages & disadvantages of U-Shaped manometers?'''
| |
| − | U-shaped manometers can be used to measure pressure in hydraulic systems, pneumatic systems, heating systems, and other systems. The advantages of using a
| |
| − | U-shaped manometer are that it is easy to use, does not require an electrical power supply, and can provide accurate and reliable results. However, the use of mercury as a liquid in U-shaped manometers can pose health and environmental risks, so it is now more common to use manometers with alternative fluids such as water or oil.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | == Tugas Manometer ==
| |
| − |
| |
| − | Pengamatan Singkat Mengenai Percobaan :
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Video 1 :
| |
| − |
| |
| − | - Sistem terdiri dari vaccum cleaner (yang diinput sisi dorongannya), katup controller, 2 buah, 2 alat ukur analog dengan range 0 – 25 milibar, piot tube (belum dihubungkan)
| |
| − | - Arah alirannya dari vaccum pump akan masuk ke sistem riser. Kemudian mengalir melalui titik ukur tekanan 1, titik ukur kecepatan 1, ke atas berbelok ke sisi kanan dan melalui titik ukur tekanan 2.
| |
| − | - Prosedur : Vaccum cleaner dinyalakan, katup 1 dibuka full, sedangkan katup 2 ditutup. Didapatkan tekanan udara 1 sebesar 10 mbar dan tekanan 2 sebesar 1,5 mbar. Setelah itu, katup 2 dibuka sebanyak 2 putaran. Didapatkan tekanan udara 1 turun menjadi 8,5 mbar dan tekanan 2 menjadi 1,2 mbar.
| |
| − |
| |
| − | Video 2 :
| |
| − |
| |
| − | - Manometer tipe- U dengan fluida air
| |
| − | - Terdiri dari selang yang dirangkai membentuk U, diberikan penjepit supaya strukturnya kuat, penggaris untuk melihat seberapa besar tekanan dapat menaikkan ketinggian air
| |
| − | - Prosedur : Isi air hingga mengenai batas 0 penggaris kemudian sistem dihidupkan. Kemudian katup yang terbuka ditutup
| |
| − | - Ujung kiri atas dan kanan atas berhubungan dengan udara luar, sehingga tekanan sama. Maka, permukaan kiri dan kanan memiliki elevasi yang sama (sejajar)
| |
| − | - Hasil : Terjadi peningkatan ketinggian
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''1. Jelaskan mekanisme kerja manometer analog!'''
| |
| − |
| |
| − | - Jawab :
| |
| − |
| |
| − | Manometer analog memanfaatkan cairan yang terkandung dalam tabung berbentuk U dan beroperasi menggunakan prinsip Keseimbangan Hidrostatik. Cairan di dalam tabung akan mengendap pada ketinggian yang sama di setiap kaki tabung ketika kedua ujungnya terbuka terhadap tekanan atmosfer. Namun, jika tekanan positif diterapkan pada salah satu kaki tabung berbentuk U, maka ketinggian cairan akan turun di kaki tersebut dan naik di kaki lainnya. Hal ini karena tekanan akan memaksa fluida untuk turun di satu kaki dan naik di kaki lainnya hingga berat kolom fluida yang dihasilkan dari tekanan yang diberikan cukup untuk melawan nilai tekanan tersebut. Oleh karena itu, jarak vertikal antara ketinggian fluida di kedua kaki tabung menunjukkan ukuran besarnya tekanan yang diterapkan. Nilai tekanan (P) yang diamati merupakan fungsi dari tinggi (h) dan densitas (ρ) fluida yang digunakan pada manometer, nilai (g) menyatakan tetapan gravitasi.
| |
| − |
| |
| − | Pertama-tama, cairan atau gas yang akan diukur tekanannya dialirkan melalui katup pengatur tekanan ke dalam tabung manometer. Tekanan dari cairan atau gas tersebut kemudian membuat cairan di dalam tabung naik atau turun ke atas atau ke bawah. Cairan tersebut akan mencapai ketinggian tertentu di dalam tabung yang sebanding dengan tekanan yang diukur. Selanjutnya, ketinggian cairan tersebut akan ditunjukkan oleh jarum penunjuk yang terhubung dengan bagian atas cairan melalui sebuah mekanisme penghubung. Jarum penunjuk akan bergerak sepanjang skala pengukuran yang telah dibuat dengan nilai-nilai yang telah ditentukan sebelumnya.
| |
| − |
| |
| − | Dalam mekanisme kerja manometer analog, penting untuk memperhatikan beberapa faktor seperti jenis cairan atau gas yang digunakan, jenis tabung manometer, serta skalanya. Hal ini akan mempengaruhi ketelitian dan akurasi pengukuran yang dilakukan.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | '''2. Jelaskan mekanisme kerja manometer tipe U (fluida air)!'''
| |
| − |
| |
| − | - Jawab :
| |
| − |
| |
| − | Prinsip dasar manometer tipe U adalah bahwa tekanan yang akan diukur diterapkan pada satu sisi tabung menghasilkan gerakan fluida. Perpindahan ini kemudian dapat diukur dengan skala yang dipasang di antara tabung. Ketika tekanan konstan diterapkan pada satu sisi tabung, cairan akhirnya akan berhenti ketika kesetimbangan telah tercapai antara tekanan di kedua sisi tabung.
| |
| − |
| |
| − | Salah satu ujung pipa U-shaped dihubungkan ke sumber fluida yang ingin diukur tekanannya, sedangkan ujung yang lain dihubungkan ke atmosfer atau ke suatu alat atau sistem yang memiliki tekanan yang diketahui. Saat fluida (air) mengalir ke dalam pipa U-shaped, tekanan pada kedua ujung pipa akan berbeda, sehingga tinggi fluida pada masing-masing pipa akan berbeda.
| |
| − |
| |
| − | Tinggi fluida pada sisi pipa yang terhubung ke sumber fluida akan lebih tinggi dibandingkan dengan sisi pipa yang terhubung ke atmosfer atau tekanan yang diketahui. Perbedaan tinggi ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik yang dihasilkan oleh fluida yang mengalir. Perbedaan tinggi fluida pada kedua pipa U-shaped dapat diukur menggunakan skala yang terdapat pada bagian luar pipa. Skala ini biasanya diberi satuan tekanan, seperti psi (pounds per square inch) atau kPa (kiloPascal).
| |
| − |
| |
| − | Dengan mengetahui tinggi fluida pada kedua sisi pipa U-shaped, perbedaan tekanan antara kedua sisi pipa dapat dihitung menggunakan rumus tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik diukur dalam satuan yang sama dengan satuan tekanan pada skala manometer.
| |
| − |
| |
| − | Manometer tabung-U sangat akurat untuk mengukur tekanan rendah pada rentang yang besar, sering kali lebih akurat daripada instrumen digital yang dapat mengalami interferensi atau kehilangan sinyal. Manometer ini biasanya digunakan di laboratorium fisika, di mana digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer atau tingkat vakum, serta di lingkungan industri seperti pipa ledeng dan sistem HVAC.
| |
| | | | |
| | + | KATA PENGANTAR |
| | | | |
| − | '''3. Tuliskan hasil pengukuran P1, P2, dan P2 (ketika menggunakan manometer tipe U)!'''
| + | Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas rahmat dan berkat-Nya, penulis dapat menjalani perkuliahannya di jurusan teknik mesin di Universitas Indonesia. |
| | | | |
| − | - Jawab : | + | Tidak lupa penulis mengucapkan rasa terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara selaku dosen untuk mata kuliah mekanika fluida dasar yang telah membantu penulis dalam mengerjakan laman ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman serta asisten dosen yang telah memberikan masukan serta pengetahuan dalam pembuatan laman ini. |
| | | | |
| − | P1 = 10 milibar (turun menjadi 8,5 milibar)
| + | Laman ini berisikan catatan serta tugas saya selama menjalani mata kuliah mekanika fluida dasar. Bagi para mahasiswa yang mencari sumber pengetahuan tentang mekanika fluida dasar, maka laman ini dapat menjadi salah satu sarana pembelajaran. |
| − | P2 = 1,5 milibar (turun menjadi 1,2 milibar)
| |
| | | | |
| | + | Penulis menyadari adanya kekurangan pada laman ini. Oleh karena itu, saran dan kritik senantiasa diharapkan demi perbaikan laman ini. Penulis juga berharap agar laman ini dapat memberikan pengetahuan tentang mekanika fluida dasar kepada orang banyak. |
| | | | |
| − | '''4. Faktor apa yang mempengaruhi tinggi rendahnya tekanan?'''
| |
| | | | |
| − | - Jawab :
| |
| | | | |
| − | Tinggi rendahnya tekanan pada manometer dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya:
| |
| | | | |
| − | a). Kecepatan aliran fluida: Semakin tinggi kecepatan aliran fluida, semakin rendah tekanan fluida di dalam pipa atau saluran. Hal ini dapat terjadi pada sistem yang memiliki pompa dengan kecepatan yang tinggi atau sistem yang memiliki diameter pipa yang kecil.
| |
| | | | |
| − | b). Ketinggian fluida: Semakin tinggi ketinggian fluida, semakin tinggi pula tekanan fluida. Oleh karena itu, manometer yang diletakkan pada titik yang lebih tinggi pada pipa akan menunjukkan tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan manometer yang diletakkan pada titik yang lebih rendah.
| + | Depok, 8 Maret 2023 |
| | | | |
| − | c). Berat jenis fluida: Berat jenis atau densitas fluida dapat mempengaruhi tekanan fluida. Semakin besar densitas fluida, semakin tinggi pula tekanan fluida.
| + | Penulis |
| | | | |
| − | d). Perubahan ketinggian: Jika terdapat perubahan ketinggian dalam sistem, seperti naik-turunnya pipa atau saluran, maka tekanan juga akan berubah. Hal ini dapat dijelaskan dengan hukum Pascal yang menyatakan bahwa tekanan fluida pada titik yang lebih rendah akan lebih besar jika kedalaman fluida lebih besar.
| + | DAFTAR ISI |
| | | | |
| − | e). Kecepatan rotasi pada pompa: Jika sistem menggunakan pompa, maka kecepatan rotasi pada pompa akan mempengaruhi tekanan pada sistem. Semakin tinggi kecepatan rotasi, semakin tinggi pula tekanan yang dihasilkan. Namun, perlu diingat bahwa kecepatan rotasi yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan kerusakan pada sistem.
| + | [[Pertemuan Minggu 1 : 14 & 17 Februari 2023]] |
| | | | |
| − | '''5. Tuliskan satuan yang ada pada manometer tersebut dan konversi ke dalam satuan SI!'''
| + | [[Pertemuan Minggu 2 : 21 & 24 Februari 2023]] |
| | | | |
| − | - Jawab :
| + | [[Tugas 1 Manometer]] |
| | | | |
| − | Satuan tekanan udara pada manometer = milibar
| + | [[Pertemuan Minggu 3 : 28 Februari & 3 Maret 2023]] |
| − | Satuan SI tekanan udara = pascal
| |
| | | | |
| − | Konversi :
| + | [[Tugas Praktik Pengukuran Tekanan]] |
| | | | |
| − | P1 (awal) = 10 milibar = 1000 pascal P2 (awal) = 1,5 milibar = 150 pascal
| + | [[Pertemuan Minggu 4 : 7 Maret & 10 Maret 2023]] |
| − | P1 (akhir) = 8,5 milibar = 850 pascal P2 (akhir) = 1,2 milibar = 120 pascal
| |
| | | | |
| | + | [[Pertemuan Minggu 5 : 14 Maret 2023]] |
| | | | |
| − | '''6. Buatlah skala tekanan pada manometer tersebut!'''
| + | [[Tugas 2 Statika Fluida]] |
| | | | |
| − | - Jawab :
| + | [[Tugas 3 Kinematika Fluida I]] |
| | | | |
| − | Perhitungan skala didasarkan pada perbandingan antara tekanan udara setelah dan sebelum katup 2 dibuka :
| + | [[Tugas 4 Kinematika Fluida II]] |
| | | | |
| − | P1 = 10 mbar menjadi 1,5 mbar ----- Skala = 1,5 : 10 = 3 : 20
| + | [[Reynold Transport Theorem]] |
| − | P2 = 1,5 mbar menjadi 1,2 mbar ---- Skala = 1,2 : 1,5 = 4 : 5
| |
| | | | |
| − | Perhitungan skala didasarkan pada perbandingan antara tekanan udara sebelum dan setelah katup 2 dibuka :
| + | [[Aplikasi Statika Fluida pada Video Praktikum]] |
| | | | |
| − | P1 = 10 mbar menjadi 1,5 mbar ----- Skala = 10 : 1,5 = 20 : 3
| + | [[Praktikum Pengukuran Air Flow]] |
| − | P2 = 1,5 mbar menjadi 1,2 mbar ---- Skala = 1,5 : 1,2 = 5 : 4
| |
