![Latihan Soal Mekflu II [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/latihan-soal-mekflu-ii.jpg)
22 0 97 KB
1.
Saluran segi empat dengan lebar B = 1Z m dan kedalaman air y = 2,Y m. Kemiringan dasar saluran 0,002 dan koefisien Chezy C = 5Z. Hitung debit aliran.
x y z Diket: B y I C
A0119075 = = =
0 7 5
= = = =
15 2.7 0.002 55
m m
Ditanya: Q DiJawab Q V A
P
R
=
….........? m3/d
= = = =
V.A C √(R . I) B.y 15
=
40.5
= = =
B + 2y 15 20.4
= = =
Q
= = = =
m
.
2.7
+
5.4
.
55
2
m
A P 40.5 20.4 1.9853 m V.A A . C √(R . I) 40.5 140.3606
3
m /d
√
1.9853
.
0.002
2.
2.
x y z Diket: B y I ϒB
Saluran terbuka segi empat dengan lebar 5,Z m dan kedalaman 2,Z m mempunyai kemiringan dasar saluran 0,002. Dengan menggunakan rumus Bazin, hitung debit aliran apabila diketahui jenis dinding saluran terbuat dari dinding tanah sangat teratur.
A0119075 = = =
= = = =
0 7 5
5.5 2.5 0.002 0.85
m m (dinding tanah sangat teratur)
Ditanya: Q DiJawab Q V A
P
R
=
….........?
m3/d
= = = =
V.A C √(R . I) B.y 5.5
.
2.5
+
5
13.75
= = =
B + 2y 5.5 10.5
=
A P 13.75 10.5 1.3095 m
= = C
m2
=
= =
87 1 + ϒB √R
= 1 =
m
49.9201
87 + √
0.85 1.3095
Q
= = = =
V.A A . C √(R . I) 13.75 35.1277
. 3
m /d
49.9201
√
1.3095
.
0.002
3.
Saluran trapesium dengan kemiringan tebing 1:1 melewatkan debit maksimum pada kedalaman y = 2,Z m dan kemiringan dasar saluran 1:26YZ. hitung debit aliran dan dimensi saluran apabila koefisien Manning n = 0,02
x y z Diket: m y I n
A0119075 = = =
0 7 5
= = = =
1 2.7 1 0.02
=
….........?
m :
2675
=
0.0004
. . +
y 2.7 5.4 B
= = = =
2 y √ 1 + m2 2 7.6368 2.2368
1
.
2.7
2.7
1 0.02
1.35
Ditanya: Q
m3/d
DiJawab B B
A
R
+ +
= =
13.3292
=
y 2 2.7 2 1.35
=
m 1 B
(B + m.y) y 2.2368
=
=
Q
2 2
+ m
. m
2
m
=
A
=
13.3292
.
=
15.7399
m3/d
. 1 R 2/3 I 1/2 n 2/3
0.0004
1/2
2.7
√
1
+
1
4.
Saluran dengan lebar 1Z m mengalirkan air dengan debit 2Y m3 /d. Tentukan kedalaman air apabila energi spesifik adalah minimum (kedalaman kritis) dan kecepatan kritis
A0119075 = = =
0 7 5
Diket: B
=
15
m
Q
=
27
m3/d
ditanya : yc Vc
= =
…........ ? …........ ?
dijawab : q
=
Q B 27 15
x y z
= =
1.8
m m/d
m3/d/m
Mencari Kedalaman air krisis: 2 √ 3 qg yc = = =
3 √
0.6912
Mencari kecepatan kritis: Vc = Q Ac = q yc = 1.8 0.6912
1.8 2 9.81
m
=
2.604 m/d
√
√ √ √
5.
Saluran berbentuk segiempat dengan lebar dasar 3 m mengalirkan air dengan debit 1Z m3 /d pada kedalaman 0,6Z m sebelum masuk ke loncat air. Hitunglah kedalaman air kritis dan kedalaman air di hilir
x y z diket: B Q y1
A0119075 = = =
0 7 5
= = =
3 15 0.65
ditanya : yc = y2 =
m m3/d m
…........ ? m …........ ? m
dijawab : Debit aliran tiap satuan lebar : q = Q B = 15 3 =
m3/d/m
5
Kedalaman air krisis: √ yc =
3
q2 g
= = Kecepatan aliran: V1 = = =
√
3
1.3659 m
q y1 5 0.65 7.6923
Angka Froude di hulu : Fr1 = V1 √ g . Y1
m
5 9.81
2
√ =
√
9.81 =
7.6923 .
3.0462
Kedalaman air di hilir: y2 = y1 y2 0.6
y2 0.6 y2
0.65
1 √ 2
1 + 8 F2r1 - 1
= = = =
1 √ 1 2 0.5 √ 1 0.5 8.67393 3.83697 3.8370
=
2.3022 m
=
+
8
3.0462 2
+ -
8 1
9.2796
-
1
1
Saluran terbuka terbentuk segi empat dengan lebar 12 m dan kedalaman air 4m. kemiringan dasar saluran 0,001. apabila koefisien dari rumus Kutter adalah n =0,040, hitung debit aliran.
Diket: B y I n
= = = =
12 4 0.001 0.04
m m
Ditanya: Q Jawab : A
P
R
m3/d
=
…....... ?
= =
B.y 12
=
48
= = =
B + 2y 12 20
m
=
A P 48 20 2.4
m
= =
.
4
+
2
m2
4
23+0,00155+1
C=
C
Q
=
I n 1 + (23 + 0,00155) n I √R
=
49.5500 1.6339 30.3266
= = = =
A.V A . C √RI 48 71.3133
1
23
.
30.3266
1.55
0.02582
√
2.4
0.001
Saluran terbuka terbentuk segi empat dengan lebar 6 m. kemiringan dasar saluran i = 0,005. apabila koefidien manning adalah n = 0,022, hitung kedalaman aliran jika debit aliran Q = 30 m3 /d.
Diket: B I n
= = =
6 0.005 0.022
Q
=
30
Ditanya: y
=
…....... ?
= = =
A .V B.Y 6
= =
B+2y 6
=
A P 6 6
Jawab : Q A
P
R
=
m
m3/d
m
y
=
30
=
30
=
6
y
30
=
6
y
=
1.5556
=
x 1.5556
=
y
=
x
=
2y
+
2y
y
Q
30
+
A .V A . 1/n . R2/3 . I1/2
19.28473 y yR
1/2
R2/3
0.005
45.4545 R2/3
0.0707
1 0.022 R
2/3
2/3
y
1.5383 1.5556
2/3
6y 2y
+
6
0.6300 2.469399
Hitung dimensi saluran ekonomis berbentuk trapesium dengan kemiringan tebing 1 (horisontal) : 2(vertikal)untuk melawan debit 50 m3 /d dengan kecepatan rerata 1 m/d. berapa kemiringan dasar saluran apabila koefisien chezy C = 50 m 1/2/d.
Diket: m
=
1/2
=
Q V
= =
50 1
m /d m/d
C
=
50
m1/2/d
Ditanya: I
=
…....... ?
= A
=
m
m
Jawab : Luas Tampang aliran (1) A = (B + my) y Luas Tapang Aliran A =
0.5
3
=
(B +
0.5
y)y
persamaan (1)
Persamaan Kontinuitas (2) Q V 50 1 m2
50
Persamaan (2)
Dari persamaan ( 1 ) dan( 2 ): (B + 0.5 y ) y
=
50
Persamaan (3)
Persyaratan saluran ekonimis berbentuk trapesium B
+ B
2 my +
= 1y
√ m2 + 1
B+y 2y
B
= =
B
=
B
=
1y 1.1180 y
2y
√ √ Persamaan (4)
Persamaan (3) (B + 0.5 y ) y 1.1180 y
=
+ 1.6180 y
50 0.5 y
y
= =
50 50
1.6180 y2
=
50
2
=
50 1.6180
y2
=
30.9017
y
=
5.5589 m
y)y
=
50
.
y y
2
0.5
+ 1 1y √
2
0.5
+
1
2
0.5 + 1 Persamaan (4)
(B + B
0.5 + B 5.5589
0.5 + B
. 5.5589 5.5589 2.779465 5.5589 + 15.45085
5.5589 5.5589
B B B B
Menghitung kemiringan dasar saluran R = y 2 = 5.5589 2 R = 2.779465 m Kemiringan dasar saluran V = C 1 = 50 1 = 50 1 = 83.3586 I
=
I
=
1 83.3586 0.00014
Rumus Chezy √RI √ 2.7795 . 1/2 1.6672 I I 1/2 2
I
= = =
50 50 50
= = = =
50 34.54915 34.54915 5.5589 6.2151 m
15.45085
Saluran berbentuk segiempat dengan lebar dasar 5 m mengalirkan air dengan debit 7,5m3 /d. hitunglah energi spesifik apabila kedalaman aliran adalah 2 m.
Diket: B
=
5
Q y
= =
7.5 2
Ditanya: Es
=
…....... ?
m m3/d m
m
Jawab : Langkah-langkah: Jenis saluran segiempat a. Luas Tampang Aliran b. Kecepatan Aliran c. Energi Spesifik
Luas Tumpang Saluran: A = B.y = 5 = 10 Kecepatan Aliran Q = A.V V = Q A = 7.5 10 = 0.75 Energi Spesifik Es
= =
m
.
2
+
V2 2g
2
m/d
y 2
+ 2
=
2.0287 m
0.75 .
2
9.81
Di dalam model banngunan penghancur energi ( stilling basin) dengan skala nL = 30,tercatat kedalaman dan panjang loncat air adalah 0,20 m dan 1,50 m. berapapkah tinggi dan panjang loncat air di prototip?
Diket : nL
=
30
hm
=
0.2
m
Lm
=
1.5
m
Ditanya : hp
=
…...... ? m
Lp
=
…...... ? m
Dijawab :
nL = ukuran di prototip = Lp ukuran di model
Lm
mancari kedalaman/ tinggi air loncat nL hp = = hm hp
= = =
Lm
nL . h m 30 6
. m
mencari panjang loncat air = nL Lp Lm Lp
= = =
Lp
nL
Lm
30 45
1.5 m
0.2
Pesawat bergerak dengan kecepatan 700 km/jam melalui udara diam pada 20°C. apabila tegangan elastis dan rapat massa udara adalah 21 kg/cm2 dan 126 kg/m3 , hitung angka Mach.
Diket: V
=
700
km/jam
=
194.4444 m/d
2
=
210000 m/d
E
=
21
kg/cm
p
=
0.126
kg/m3
Ditanya : Ma =
…...... ?
Jawab : Ma = V √ E/ρ Ma
=
√ =
0.1506
194.4444 210000 0.126
Bagunan pelimpah direncanakan mempunyai panjang 100 m dan mengalirkan debit 1150 m 3 /d dengan tinggi peluapan maksimum 3 m. untuk mempelajari bangunan tersebut dibuat model dengan skala n L =60. hitung angka Founde pada prototip dan model (jika bentuk skala kecepatan nV =nL1/2 )
Diketahui : Lp Qp Hp nL
= = = =
100 1150 3 60
nv
=
nL1/2
Ditanya : Frp Frm
= =
m m3/d m
…..... ? …..... ?
Jawab : Mencari kecepatan diprotitip Vp = Qp Ap =
Qp Lp hp
=
1150 300 3.8333 m/d
=
Mencari Angka Froude pada prototif Fr = V √gL Frp
= √ =
3.8333 9.81 0.7066
3
Angka frounde di model Mencari kecepatan model nv
=
Vp Vm
Vm
=
Vp
=
nL1/2
= = nL
1/2 nL1/2 3.8333 60 0.4949 m/d
hp
=
hm 60
=
3 hm
hm
=
0.05
m
Angka frounde di model Fr = V √gL Fm
= =
0.4949 √ 9.81 0.7066
0.05
