Pengujian Hydrostatic Pressure adalah pengujian yang bertujuan untuk :
- Untuk mengetahui tekanan hidrostatik dari garis aksi pada permukaan air
- Untuk mengetahui posisi dari garis aksi dan membandingkan posisi dalam percobaan dengan posisi dalam teori
- Untuk mengetahui ketinggian muka air dengan cara menyeimbangkan tekanan yang diberikan dari setiap massa.
Dasar teori dari pengujian Hydrostatic Pressure adalah :
- Dinding tegak terendam sebagian
Berikut adalah gambar dari percobaan tekanan air pada dinding tegak dengan dinding tegak terendam sebagian.
dimana :
d = kedalaman dinding terendam
F = gaya tekan air yang menekan pada dinding tegak
h = kedalaman titik berat dinding tegak
h ’ = kedalaman dari pusat gaya tekan
h ” = jarak antara pusat gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dengan sumbu keseimbangan
dari gambar diatas maka F dapat dihitung dengan rumus
F = ρ g A h (Newtons)
dimana :
A = B d
h = C = d/2
sehingga
F = pg (Bd2 / 2)
Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) dengan data hasil percobaan dilakukan dengan langkah sebagai berikut.
Momen dapat ditentukan dengan rumus :
M = Fh” (Nm)
Momen keseimbangan terjadi karena berat, W, yang diberikan pada bandul pemberat pada ujung lengan keseimbangan. Momen yang terjadi berbanding lurus dengan panjang lengan keseimbangan.
Untuk kondisi keseimbangan statis kedua momen adalah seimbang.
Sehingga Fh” = WL = mgL
Dengan melakukan subtitusi dengan rumus F maka h” dapat dihitung dengan rumus :
Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) secara teoritis dilakukan dengan langkah sebagai berikut.
Kedalaman dari pusat tekanan h’ secara teori dapat dihitung dengan rumus :
dimana :
Ix adalah momen kelembaman dari bagian yang terendam yang bersumbu di
bagian permukaan bebas. Ix dapat dihitung dengan rumus :
Ix = Ic + Ah
Jarak pusat gaya tekan dari sumbu keseimbangan adalah :
h” = h’ + H – d
dengan subtitusi dari persamaan-persamaan diatas maka didapat :
h” = H – (d/3)
- Dinding tegak terendam penuh (tenggelam)
Berikut adalah gambar dari percobaan tekanan air pada dinding tegak dengan dinding tegak terendam seluruhnya atau tenggelam.
dimana :
d = kedalaman terendam
F = gaya tekan air yang menekan pada dinding tegak
h = kedalaman titik berat dinding tegak
h ’ = kedalaman dari pusat gaya tekan
h ” = Jarak antara pusat gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dengan sumbu keseimbangan
Dari gambar diatas maka gaya tekan yang bekerja pada dinding tegak dapat dihitung dengan rumus :
Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) dengan data hasil percobaan dilakukan dengan langkah sebagai berikut.
Momen dapat ditentukan dengan rumus :
M = Fh” (Nm)
Momen keseimbangan terjadi karena berat, W, yang diberikan pada bandul pemberat pada ujung lengan keseimbangan. Momen yang terjadi berbanding lurus dengan panjang lengan keseimbangan.
Untuk kondisi keseimbangan statis kedua momen adalah seimbang.
Sehingga Fh” = WL = mgL
Dengan melakukan subtitusi dengan rumus F maka h” dapat dihitung dengan rumus :
Untuk menentukan jarak pusat tekanan P dari sumbu keseimbangan (h”) secara teoritis dilakukan dengan langkah sebagai berikut.
Kedalaman dari pusat tekanan h’ secara teori dapat dihitung dengan rumus :
h’ = Ix / Ah
dimana :
Ix adalah momen kelembaman dari bagian yang terendam yang bersumbu di bagian permukaan bebas. Ix dapat dihitung dengan rumus :
Ix = Ic + Ah
Jarak pusat gaya tekan dari sumbu keseimbangan adalah :
h” = h’ + H – d
dengan subtitusi dari persamaan-persamaan diatas maka didapat :
