FAKULI KEJURUERAAN AL 1. Jika pintu A adalah segi empat tepat dan berukuran 2 m lebar (normal terhadap kertas), tentukan nilai daya hidrostatik yang bertindak pada pusat tekanan jika pintu ini tenggelam dalam air seperti yang dilakarkan dalam Rajah S1. Dapatkan juga jarak tegak pusat tekanan pintu ke permukaan bebas air. (624.3 kn, 4.96 m) A 45 0 Rajah S1 5 m 2 m 2. entukan magnitud daya akibat daripada tekanan air pada permukaan rata segi empat dengan ukuran 2.0 m panjang dan 1.2 m lebar (normal terhadap kertas) seperti yang dilakarkan dalam Rajah S2. entukan juga kedudukan pusat tekanan pada permukaan tersebut tegak lurus ke permukaan bebas bendalir. (28.42 kn, 1.483 m) 0.5 m A 45 0 Rajah S2 3. Suatu permukaan yang bergaris pusat d berada dalam keadaan memugak dan tenggelam dalam bendalir. Hujung bahagian atasnya berada tepat di bawah permukaan bendalir seperti yang dilakarkan dalam Rajah S3. erbitkan satu ungkapan pusat tekanan bagi permukaan ini. d Rajkah S3 4. Sebuah pintu bulat (d = ) yang condong dengan air berada di bahagian atasnya dilakarkan dalam Rajah S4. entukan magnitud daya hidrostatik yang bertindak pada pintu tersebut dan tentukan juga kedudukan pusat tekanan tegak lurus ke permukaan bebas air. (14.51 kn, 1.89 m) 1.5 m Rajah S4 PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 50 0 1
FAKULI KEJURUERAAN AL 5. entukan berat minimum, W, pintu dalam Rajah S5 untuk memastikan bahawa saluran tertutup dengan sendirinya. (544 kn) 3 m Rajah S5 6. Plat segi empat mempunyai ketinggian 3 m dan lebar 2.7 m (normal terhadap kertas) telah digunakan untuk memisahkan takungan air dengan minyak (σ = 0.85) seperti yang dilakarkan dalam Rajah S6. entukan kedalaman h yang diperlukan untuk menghasilkan tindakbalas daya di adalah sifar. (1.9 m) W 30 0 Pintu 6 m x 4 m Minyak 2 m h Rajah S6 7. Pintu segi empat rata sama dalam Rajah S7 boleh berputar pada engsel. Untuk keadaan yang digambarkan dalam Rajah S7, tentukan sama ada pintu itu berada dalam keadaan stabil atau tidak (kekal dalam keadaan yang dilakarkan atau tidak). Abaikan berat pintu. (idak stabil) 8 m 3.5 m 45 0 Rajah S7 8. Pintu A dalam Rajah S8 adalah separuh bulatan. Pintu ini diengsel di dan ditetapkan berada dalam keadaan tegak oleh daya ufuk P di A seperti yang dilakarkan. entukan magnitud daya P yang diperlukan untuk keadaan keseimbangan. 5 m A P 3 m Rajah S8 PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 2
FAKULI KEJURUERAAN AL 9. Pintu segi tiga dua sama A telah diengselkan di A. entukan magnitud daya yang diperlukan di untuk keadaan keseimbangan. Abaikan berat pintu. 3 m A 2 m 50 0 Rajah S9 10. entukan magnitud daya yang diperlukan untuk memastikan bahawa pintu segi empat tepat berukuran 5 m tinggi dan 2 m lebar berada dalam keadaan yang dilakarkan. (44.5 kn) Pintu σ = 1.26 4.9 m 4.5 m σ = 0.88 Rajah S10 11. entukan magnitud daya di akibat daripada tindakan tujah hidrostatik pada pintu segi tiga yang dilakarkan dalam Rajah S11. Ambil momen luas kedua segi tiga sebagai bh 3 /36. (2.47 kn) 0.8 m 0.5 m 30 0 Udara P = 10 kpa, tolok 0.5 m angki ertutup Rajah S11 PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 3
FAKULI KEJURUERAAN AL 12. i) uktikan bahawa pusat tekanan ke atas sebuah plat rata tebal seragam terendam keseluruhannya di dalam bendalir sentiasa berada di bawah pusat gravirti plat tersebut. ii) Dalam Rajah S12, berat pintu dan pemberat yang diletakkan pada pintu merupakan daya yang menutup pintu air A. Pintu ini di engsel di A. Pintu ini berbentuk segi empat sama dengan sempadan berukuran 1.25 m dan pusat graviti bagi gabungan pemberat dan pintu terletak di G. Jisim bagi gabungan pemberat dan pintu ialah 2500 kg. entukan ketinggian air paling minimum, h, untuk membolehkan pintu air ini terbuka dengan sendiri. 42 cm h hcp A F G 60 0 13. Pintu digunakan untuk menghalang minyak dari mengalir keluar dari takungan seperti yang dilakarkan dalam Rajah S13. Pintu segi empat tersebut berukuran dan lebar 0.5 m, diengsel dibahagian atasnya. erat pintu 20 N. Dengan merujuk Rajah S13, tentukan daya minimum untuk memastikan bahawa pintu sentiasa berada dalam keadaan yang dilakarkan. (2.01 kn) 0.4 m Rajah S12 σ = 0.90 50 0 Rajah S13 14. Pintu segi empat tepat dengan ukuran 40 cm tinggi dan 50 cm lebar dipasang pada sebuah saluran seperti yang dilakarkan dalam Rajah S14. Menggunakan data yang ada dalam Rajah S14 tersebut, tentukan: i) daya hidrostatik pada pintu ii) jarak pusat tekanan ke engsel iii) magnitud daya minimum diperlukan untuk memastikan pintu sentiasa tertutup. (1.242 kn, 0.22, 0.7 kn) PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 4
FAKULI KEJURUERAAN AL 50 cm 50 cm 60 0 40 cm Rajah S14 15. entukan kedalaman minimum h supaya pintu segi empat tepat (4.5 m x 2.4 m) dalam Rajah S15 akan terbuka (jatuh). Abaikan berat pintu dan ambil momen ke dua luas pintu sebagai Icc = bh 3 /12. (2.67 m) 22.2 kn 4.5 m 60 0 16. entukan daya jika pintu adalah segi empat tepat dengan ukuran 1m tinggi dan 0.5 m lebar serta bendalir adalah air. (2.86 kn) 0. Rajah S15 0.4 m Rajah S16 17. Pintu air dalam Rajah S17 adalah segi empat tepat seragam berukuran 60 x 90 cm dan berjisim 45 kg. Pintu diengsel di O. entukan jisim pemberat W yang harus diberikan agar pintu mulai terbuka apabila aras air mencapai setinggi 30 cm di atas engsel. Abai berat lengan. (179.7 kg) PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 5
FAKULI KEJURUERAAN AL 90 cm W Lengan 30 cm Pintu air 90 cm 45 0 Rajah S17 18. entukan daya yang diperlukan untuk membuka pintu segi empat yang diengselkan di A seperti yang dilakarkan dalam Rajah S18. Lebar pintu ini ialah 2 m normal terhadap kertas. (61.4 kn) Udara 9.34 kpa 1.5 m 30 0 1.0 m Rajah S18 PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 6
FAKULI KEJURUERAAN AL PENYUSUN: MOHD. ZUIL AHAK OGOS 1999 7