Hidrolika mempelajari perilaku air baik dalam keadaan diam maupun bergerak. Terdiri dari hidrostatika yang mempelajari air diam, dan hidrodinamika yang mempelajari air bergerak. Hidrolika diterapkan dalam teknik sipil untuk merencanakan bangunan air dan sistem air seperti bendungan, saluran irigasi, dan drainase.
2. Pengantar
• Hidrolika (Yunani): hydor, artinya air.
• Ilmu Hidrolika berarti, cabang ilmu teknik
yang mempelajari perilaku air baik diam
maupun bergerak/mengalir.
3. Cabang Hidrolika
• Hidrostatika: mempelajari air dalam keadaan diam.
Arahnya mempelajari gaya yang ditimbulkan oleh air
dalam keadaan diam. Misalnya, perencanaan bendungan,
pintu air, stabilitas benda terapung.
• Hidrodinamika: mempelajari air dalam keadaan bergerak
(mengalir). Arahnya, mempelajari perilaku air
mengalir/bergerak melalui saluran tertutup (pipa,
pengaliran/distribusi air minum, minyak, ventilasi), dan
saluran terbuka (sungai, saluran irigasi, drainase,
bendungan, dsb).
5. Fluida
(Bidang sipil: Air/Hidro)
• Fluida Riil: mempunyai kekentalan
(viskositas)/termampatkan, dan tersedia di alam.
• Fluida Ideal: tidak memiliki kekentalan (viskositas)/tak-
termampatkan, untuk memudahkan analisis perilaku
gerak fluida/air.
• Viskositas (viscosity): sifat/kemampuan fluida/air
menahan tegangan geser permukaan. Kondisi air yang
memiliki kekentalan/viskositas ini dinyatakan saat air
dalam keadaan bergerak/mengalir/kondisi dinamik.
6. Hidrolika
dalam Bidang Teknik Sipil
• Dikembangkan dalam teknik hidro, untuk merencanakan bangunan air.
• Teknik Hidro:
1. Hidrologi terapan
2. Drainase
3. Teknik Transportasi: saluran-saluran pelayaran, pelabuhan
4. Bangunan tenaga air: waduk, turbin air, dsb
5. Pengendalian banjir & sedimen: bangunan-bangunan pengendali banjir
6. Teknik bendungan
7. Teknik sistem perpipaan
8. Teknik Pantai
9. Perencanaan Sumber Daya Air (PSDA)
7. Sejarah & Perkembangan
Ilmu Hidrolika
• Dimulai sejak zaman Mesir Kuno
• Kekaisaran Romawi
• Zaman Renaisance
• Pada awalnya ditujukan untuk bangunan-bangunan air (Eropa). Insinyur Amerika:
berkembang pesat ilmu hidrolika.
• Ilmuwan-ilmuwan terkenal: Leonardo da Vinci, Arcimedes, Galileo, Toricelli,
Edme Moritte, Blaise Pascal
• Berkembang menjadi Hidrolika Teoritis berkembang menjadi Hidrolika Praktis.
• Hidrodinamika Teoritis berkembang menjadi Hidrodinamika.
• Muncul ilmuwan-ilmuwan seperti: Bernaoulli, Euler, d’Alembert, Lord Rayleigh,
dsb.
8. Hukum Dasar
Hukum Newton II (Hukum tentang gerak)
Laju perubahan momentum (massa m x kecepatan v) adalah berbanding lurus
dengan gaya yg bekerja pada arah yang sama
dimana
F = d(mv)/dt
jika m konstan, maka
F = m.d(v)/dt
atau,
F = m.a
dimana, F = gaya; m = massa benda; a = percepatan; v = kecepatan
9. Contoh-1
Berapa gaya yang diberikan pada benda
bermassa 100 kg dan
Percepatan 10 m/s2.
Jawab
F = m.a = 100 x 10 = 1000 kgm/s2 = 1000 N
(satuan SI)
10. Besaran Simbol MKS SI Konversi
Panjang L m m
Massa m kgm kg
Waktu t Sec, det Sec, det
Gaya F kgf N g = 9,81
Luas A m2 m2
Volume V m3 m3
Kecepatan v m/s m/s
Percepatan a m/s2 m/s
Debit Q m3/s m3/s
Kecepatan Sudut ω rad/s rad/s
Gravitasi g m/s2 m/s2
Kekentalan Dinamis μ poise N.s/m2 10-1
Kekentalan Kinematik ν stokes m2/s 10-4
Rapat Massa ρ kgm/m3 kg/m3
Berat Jenis γ kgf/m3 N/m3 g = 9,81
Tekanan p Kgf/m2 N/m2 (pascal) g = 9,81
Daya P kgf.m/s W (joule/s) g = 9,81
Kerja, Energi W kgf.m N.M (joule) g = 9,81
Satuan
11. Silabus
(Pokok Bahasan)
1. Satuan dan dimensi
2. Aliran zat cair riil
3. Tahanan gesek dalam pipa dan saluran terbuka
4. Energi spesifik dan gaya spesifik
5. Aliran tunak melalui pipa
6. Komponen komponen pipa
7. Sistem perpipaan
8. Ujian Tengah Semester
9. Jenis aliran dalam saluran terbuka
10. Aliran seragam
11. Dimensi dan kapasitas saluran
12. Aliran kritis
13. Aliran tidak seragam (Non-uniform flow)
14. Pengenalan aliran unsteady
15. Analisis dimensi dan kesebangunan/kesetaraan
16. Ujian Akhir Semester
