Job 4 Ambang Lebar Kel. Ii.docx

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika

Kelompok II

PERCOBAAN III AMBANG LEBAR

A. TUJUAN Dapat mengetahui besar debit yang mengalir dan tinggi muka air pada ambang lebar. B. ALAT DAN BAHAN 1. Satu set saluran terbuka

2. Ambang lebar

3. Stopwatch

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika

Kelompok II

C. DASAR TEORI Peluap disebut ambang lebar apabila t > 0.66 H dengan t adalah tebal peluap dan H adalah tinggi peluap. Di pandang peluang ambang lebar seperti di tunjukan pada gambar 6.1. Titik A dan titik B adalah ujung hulu dan hilir dari peluap. Tinggi air yang meluap di titik A adalah H2 dan pada titik B adalah H3, √2 . 𝑔 √(𝐻1 − ℎ3 ) ℎ22 . ℎ23

Aplikasi pada persamaan bernoully pada titik A dan B 0 + 𝐻2 + 0 = 0 + 𝐻3 +

𝑉2 2𝑔

Dengan V adalah kecepatan aliran pada sisi hilir peluap. Dari persamaan tersebut dapat di tentukan kecepatan aliran V 𝑉 2 / 2g = 𝐻2 - 𝐻3 Atau V = √2 𝑔 (𝐻2 − 𝐻3 ) Debit Aliran : Q = 𝐶𝑑 . b . 𝐻3 . 𝑉 = 𝐶𝑑 . 𝑏 . 𝐻3 . √2𝑔 (𝐻2 − 𝐻3 ) Q = 𝐶𝑑 . b . √2 . 𝑔 . √𝐻2 . 𝐻32 − 𝐻33

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika

Kelompok II

Sehingga rumus koefisien debit :

𝐶𝑑 =

𝑄 𝑏 √2 .𝑔 .√𝐻2 . 𝐻32 − 𝐻33

Dimana : Q

= Debit (𝑚3 /𝑑𝑡𝑘)

H

= Tinggi air yang meluap pada titik 𝐻2

h

= Tinggi air yang meluap pada titik 𝐻3

𝐶𝑑 = Koefisien debit 𝑏

= Lebar pelimpah ( m )

𝑔

= Percepatan gravitasi (9.81 𝑚3 /dtk)

D. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Memasang bending pada saluran terbuka kemudian celah pintu peluap diberikan lem dengan terlebih dahulu lebar peluap ( B ) dan tinggi peluap ( P ) di ukur dengan menggunakan mistar sorong. 2. Menjalanjakn mesin pompa hingga terjadi peluapan diatas ambang. 3. Mencatat volume air ( V ) dan waktu ( t ) yang di butuhkan untuk mendapatkan nilai debit ( Q ) 4. Mengukur tinggi air ( H ) mulai dari H1 , H2 , H3 , H4 yang melalui ambang lebar tersebut.

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

5. Mengulangi langkah nomor 1 hingga langkah nomor 3 sebanyak 3 kali percobaan untuk mendapatkan ketinggian berikutnya. 6. Menghitung dan mentabelkan H , h , Q , dan Cd. 7. Memplot grafik hubungan antara Cd dan H , Q , dan Cd.

Tabel 3.1 Form Isian Data

No 1 2 3

Volume (V)

Waktu ( t ) ( det )

( ltr )

t1

t2

t3

Waktu rata rata

5 5 5

7 6 5.5

7.7 5.5 5.3

6.4 5.4 5.2

7.03 5.6 5.3

Tinggi Air ( H ) H1 (mm) 134 138 139.5

H2 (mm) 133 136 137

H3 (mm) 20 20.5 21

H4 (mm) 11 11.5 11.5

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika ANALISA PERCOBAAN I AMBANG LEBAR  Pengamatan ke – 1 Dik : H1 = 0.134 m

b = 0.07 m

H2 = 0.133 m

g = 9.81 m3/det

H3 = 0.02 m

trata-rata = 7.03 Detik

H4 = 0.011 m

Vrata-rata = 5 L

1. Debit → Q  Perhitungan Debit Keluar Q = =

𝑉 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 t rata−rata 5L 7.03 det

= 0.71124 L/det = 0.00071 m3/det 2. Kecepatan → V  Perhitungan kecepatan dengan aliran pada sisi hilir peluap V = √2𝑔 (𝐻2 − 𝐻3 ) = √2 𝑥 9.81 ( 0.133 − 0.02 ) = √19.62 ( 0.113 ) = √2.566 P = 1.602 m3/det

Kelompok II

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika 3. Koefisien Debit → Cd  Perhitungan koefisien debit 𝑄

Cd =

𝑏√2𝑔 𝑥 √𝐻2 𝑥 𝐻32 − 𝐻33

= = =

0.00071 0.07√2 𝑥 9.81 𝑥 √0.133 𝑥 0.022 −0.023 0.00071 0.07 𝑥 4.429 𝑥 0.00722053 0.00071 0.00223858

= 0.317

 Pengamatan ke – 2 Dik : H1 = 0.138 m

b = 0.07 m

H2 = 0.136 m

g = 9.81 m3/det

H3 = 0.0205 m

trata-rata = 5.6 Detik

H4 = 0.0115m

V rata-rata = 5 L

1. Debit → Q  Perhitungan Debit Keuar Q =

=

𝑉 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 t rata−rata 5L 5.6 det

= 0.89286 L/det = 0.00089 m3/det

Kelompok II

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika 2.

Kecepatan → V  Perhitungan kecepatan dengan aliran pada sisi hilir peluap V = √2𝑔 (𝐻2 − 𝐻3 ) = √2 𝑥 9.81 ( 0.136 − 0.0205) = √19.62 ( 0.1155) = √2.26611 P = 1.506 m3/det

3.

Koefisien Debit → Cd  Perhitungan koefisien debit Cd =

= = =

𝑄 𝑏√2𝑔 𝑥 √𝐻2 𝑥 𝐻32 − 𝐻33 0.00089

0.07√2 𝑥 9.81 𝑥 √0.136 𝑥 0.02052 −0.02053 0.00089

0.07 𝑥 4.429 𝑥 0.00748213 0.00089 0.00231968

= 0.384

Kelompok II

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Praktikum Hidrolika  Pengamatan ke – 3 Dik : H1 = 0.1395 m

b = 0.07 m

H2 = 0.137 m

g = 9.81 m3/det

H3 = 0.021 m

trata-rata = 5.3 Detik

H4 = 0.012 m

V rata-rata = 5 L

1. Perhitungan Debit Keluar Q

=

=

𝑉 𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 t rata−rata 5L 5.3 det

= 0.94339 L/det = 0.00094 m3/det 2. Kecepatan → V  Perhitungan kecepatan dengan aliran pada sisi hilir peluap V = √2𝑔 (𝐻2 − 𝐻3 ) = √2 𝑥 9.81 ( 0.137 − 0.021 ) = √19.62 ( 0.116 ) = √2.2759 = 1.509 m3/det

3. Koefisien Debit → Cd Cd =

= =

𝑄 𝑏√2𝑔 𝑥 √𝐻2 𝑥 𝐻32 − 𝐻33 0.00094

0.07√2 𝑥 9.81 𝑥 √0.137 𝑥 0.0212 −0.0213 0.00094

0.07 𝑥 4.429 𝑥 0.00769079

Kelompok II

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

=

0.00094

= 0.394

0.00238438

Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Debit (Q), Kecepatan (V) dan Koefisien Debit (Cd) No.

Volume

1 2 3

5 5 5

Waktu rata-rata (t) 7.03 5.6 5.3

Debit (Q)

Kecepatan (V)

Koefisien Debit (Cd)

0.00071 0.00089 0.00094

1.602 1.506 1.509

0.317 0.384 0.394

 Perhitungan persamaan regresi - Persamaan regresi hubungan antara debit (Q) dengan koefisien debit (Cd) Cd = a . Q + b

a

=

a

= = =

n Σ(Q.Cd)- Σ Q. ΣCd n .ΣQ2 -(ΣQ)2 3(0.00093719)- 0.00254 x 1.095 3 x 0.0000021798 – (0.00254)2 0.00281157 - 0.0027813 0.0000065394 -0.0000064516 0.00003027 0.0000000878

= 344.76

sb

=

b

= = =

Σ Cd ΣQ2 - Σ Q. Σ(Q. Cd) n .ΣQ2 -(ΣQ)2 1.095 x 0.0000021798 - 0.00254 x (0.00093719) 3 x 0.0000021798 - (0.00254)2 0.000002386881 - 0.0000023804626 0.0000065394 - 0.0000064516 0.0000000064184 0.0000000878

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

= 0.073 Tabel 3.3 Regresi untuk Grafik Hubungan Antara Debit (Q) dengan Koefisien Debit (Cd) NO 1 2 3 ∑

Q 0.00071 0.00089 0.00094

0.00254

Q2 0.0000005041 0.0000007921 0.0000008836 0.0000021798

Cd 0.317 0.384 0.394

1.095

Cd.Q 0.00022507 0.00034176 0.00037036 0.00093719

Koefisien Debit (Cd)

Grafik Hubungan Antara Debit (Q) dan Koefisien Debit (Cd) 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

y = 0.0385x + 0.288 R² = 0.8456

0.00071

0.00089

0.00094

Debit (Q)

Grafik 3.1 Hubungan antara Q dan Cd

Tabel 3.4 Hubungan Antara Tinggi Muka Air (H) dan Koefisien Debit (Cd)

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

NO 1 2 3

H1 134 138 139.5

H2 133 136 137

H3 20 20.5 21

H4 11 11.5 11.5

Cd 0.317 0.384 0.394

Koefisien Debit (Cd)

Grafik Hubungan Antara Tinggi Muka air (H1) dan Koefisien debit (Cd) 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

y = 0.0385x + 0.288 R² = 0.8456

134

138 Ketinggian Air (H)

Grafik 3.2 Hubungan antara Cd dan H1

139.5

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

Koefsien Denit (Cd)

Grafik Hubungan Antara Timggi Muka Air (H2) dan Koefisien Debit (Cd) 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

y = 0.0385x + 0.288 R² = 0.8456

133

136

137

Ketinggian Air (H)

Grafik 3.3 Hubungan antara Cd dan H2

Koefisien Debit (Cd)

Grafik Hubungan Antara Tinggi Muka Air (H3) dan Koefisien Debit (Cd) 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

y = 0.0385x + 0.288 R² = 0.8456

20

20.5 Ketinggian Air (H)

Grafik 3.4 Hubungan antara Cd dan H3

21

LABORATORIUM / BENGKEL / STUDIO PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI FAKFAK JL. Imam Bonjol, Air Merah, Wagom Distrik Fakfak Kabupaten Fakfak Provinsi Papua Barat

Kelompok II

Praktikum Hidrolika

Koefisien Debit (Cd)

Grafik Hubungan Antara Tinggi Muka Air (H4) dan Koefisien Debit (Cd) 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

y = 0.0385x + 0.288 R² = 0.8456

11

11.5 Ketinggian Air (H)

Grafik 3.5 Hubungan antara Cd dan H4

11.5