Penugasan Terstruktur Formal · Bab 5 · P15

Analisis Sistem Fluida pada Area Konstruksi

Satu kasus integratif menghubungkan tekanan hidrostatik pada tangki, prinsip Pascal pada unit hidrolik, serta debit dan kontinuitas pada pipa distribusi.

Individu Nilai maksimum 100 50 sistem + 50 dosen Penugasan Terstruktur 5 dari 5
1

Kasus dan Tujuan Penugasan

Sebuah area konstruksi memiliki tangki air, unit hidrolik ideal, dan pipa distribusi yang menyempit. Ketiganya dianalisis sebagai satu sistem latihan Bab 5.

Mahasiswa harus memilih model yang tepat, menjaga konversi satuan, melakukan perhitungan, memverifikasi hasil, dan menjelaskan makna fisiknya.

Konstanta untuk seluruh variasi: ρ air = 1.000 kg/m³ dan g = 9,8 m/s².
2

Aturan Variasi NIM

Ambil dua digit terakhir NIM. Hitung n = dua digit terakhir mod 20. Jika hasilnya 0, gunakan n = 20.

Contoh: NIM berakhir 07 → n = 07. NIM berakhir 21 → n = 01. NIM berakhir 40 → n = 20.

3

Visual Tiga Sistem Fluida

A. TANGKI AIR permukaan air h ρ = 1.000 kg/m³ g = 9,8 m/s² B. UNIT HIDROLIK F₁ ↓ F₂ ↑ d₁ d₂ P₁ = P₂ pada model ideal C. PIPA DISTRIBUSI v₁ v₂ D₁ D₂ Q₁ = Q₂ untuk aliran sederhana tak termampatkan Data volume V dan waktu t digunakan untuk menentukan debit Q = V/t. Gunakan diameter untuk menghitung luas lingkaran: A = πd²/4.
Gambar 1. Tiga model dalam satu kasus integratif: hidrostatik, Pascal ideal, serta debit dan kontinuitas.
4

Data Soal Sesuai Variasi

Masukkan nilai n. Sistem akan menampilkan data yang digunakan untuk seluruh pengerjaan.

Generator hanya menampilkan data soal. Kunci jawaban tidak dipublikasikan.

5

Yang Harus Dikerjakan

Kerjakan 8 butir berikut secara berurutan. Nomor pada bagian ini sama dengan nomor pada Bagian 8 — Format Jawaban.

1. Identifikasi model fluida
Tentukan konsep utama yang digunakan untuk tangki, unit hidrolik, dan pipa distribusi.
Jawaban yang diminta: Tangki = ...; Hidrolik = ...; Pipa = ....
2. Tekanan hidrostatik
Gunakan ρ = 1.000 kg/m³, g = 9,8 m/s², dan kedalaman h.
Jawaban yang diminta: p = ... Pa = ... MPa.
3. Luas kedua piston
Ubah diameter d₁ dan d₂ dari cm ke m, kemudian hitung luas lingkaran masing-masing piston.
Jawaban yang diminta: A₁ = ... m² dan A₂ = ... m².
4. Sistem hidrolik Pascal
Hitung tekanan pada piston masukan, gaya keluaran ideal, dan keuntungan gaya.
Jawaban yang diminta: P₁ = ... MPa; F₂ = ... N; keuntungan gaya = ... kali.
5. Debit aliran
Konversikan volume V dari liter ke m³ dan hitung Q = V/t.
Jawaban yang diminta: Q = ... m³/s = ... L/s.
6. Penampang pertama dan kecepatan v₁
Hitung luas pipa dari D₁ dan kecepatan aliran pada penampang pertama.
Jawaban yang diminta: Aₚ₁ = ... m² dan v₁ = ... m/s.
7. Penampang kedua dan kontinuitas
Hitung Aₚ₂ dan v₂, kemudian verifikasi debit pada kedua penampang.
Jawaban yang diminta: Aₚ₂ = ... m²; v₂ = ... m/s; Q₁ = ... m³/s; Q₂ = ... m³/s.
8. Interpretasi teknik
Jelaskan pengaruh kedalaman terhadap tekanan, luas piston terhadap keuntungan gaya, dan penyempitan pipa terhadap kecepatan aliran.
Jawaban yang diminta: 3–5 kalimat.
6

Rumus Penting

p = ρgh
A = πd² / 4
P₁ = F₁ / A₁
F₁ / A₁ = F₂ / A₂
Q = V / t
Q = Av
Aₚ₁v₁ = Aₚ₂v₂
1 MPa = 10⁶ Pa · 1 L = 10⁻³ m³ · 1 cm = 10⁻² m
7

Kalkulator Latihan — Sesuai Data Soal Penugasan Terstruktur

Kalkulator menggunakan data yang sama dengan variasi soal dan hanya membantu perhitungan butir 2 sampai 7. Identifikasi model dan interpretasi teknik tetap dikerjakan mahasiswa sendiri.

Butir 2 — Tekanan hidrostatik
-
Butir 3 — Luas piston
-
Butir 4 — Pascal
-
Butir 5 — Debit
-
Butir 6 — Penampang pertama
-
Butir 7 — Kontinuitas
-
ℹ️
Kalkulator merupakan alat bantu latihan. Bukti pengerjaan tetap harus menunjukkan konversi satuan, pemilihan persamaan, substitusi, dan pemeriksaan tren fisik.
8

Format Jawaban

Isi jawaban dengan nomor yang sama seperti Bagian 5 — Yang Harus Dikerjakan.

1. Identifikasi model
Tangki = ................................
Hidrolik = ................................
Pipa = ................................
2. Tekanan hidrostatik
p = ........ Pa
p = ........ MPa
3. Luas piston
A₁ = ........ m²
A₂ = ........ m²
4. Sistem hidrolik
P₁ = ........ MPa
F₂ = ........ N
Keuntungan gaya = ........ kali
5. Debit
Q = ........ m³/s
Q = ........ L/s
6. Penampang pertama
Aₚ₁ = ........ m²
v₁ = ........ m/s
7. Kontinuitas
Aₚ₂ = ........ m²
v₂ = ........ m/s
Q₁ = ........ m³/s
Q₂ = ........ m³/s
8. Interpretasi teknik
..........................................................................
..........................................................................
..........................................................................
Bukti pengerjaan manual: siapkan 1 PDF atau 1–3 foto yang menunjukkan konversi satuan, tekanan hidrostatik, luas piston, prinsip Pascal, debit, luas penampang pipa, kontinuitas, dan interpretasi.
9

Penilaian

50 poin — Sistem
tekanan hidrostatik, luas piston, Pascal, debit, luas penampang, kecepatan, dan verifikasi kontinuitas.
50 poin — Dosen
identifikasi model/diagram, konversi satuan, proses perhitungan, validasi hasil, dan interpretasi teknik.
10

Masuk SPAT untuk Mengumpulkan

Halaman publik ini tidak menerima upload dan tidak menyimpan jawaban. Pengumpulan resmi dilakukan setelah login SPAT.

Masuk SPAT untuk Mengerjakan →