Maksimum Tinggi Bendungan yang Dapat Dibangun di Atas Permukaan Air untuk Memastikan Tekanan Hidrostatis yang Aman
Seorang insinyur sedang merancang sebuah bendungan dengan kedalaman air 18 meter. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa tekanan hidrostatis di dasar bendungan tidak melebihi 1,000 kPa. Dalam artikel ini, kita akan mencari tahu tinggi maksimum bendungan yang dapat dibangun di atas permukaan air untuk memenuhi persyaratan ini. Untuk memahami hal ini, kita perlu mengingat prinsip dasar tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis di dasar bendungan bergantung pada kedalaman air dan berat jenis fluida yang ada di dalamnya. Dalam hal ini, fluida yang kita bicarakan adalah air. Rumus tekanan hidrostatis adalah P = ρgh, di mana P adalah tekanan hidrostatis, ρ adalah berat jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman fluida. Dalam kasus ini, kita ingin memastikan bahwa tekanan hidrostatis di dasar bendungan tidak melebihi 1,000 kPa. Oleh karena itu, kita dapat menulis persamaan ini sebagai 1,000 kPa = ρgh. Kita tahu bahwa berat jenis air adalah sekitar 1,000 kg/m^3 dan percepatan gravitasi adalah sekitar 9.8 m/s^2. Dengan menggunakan nilai-nilai ini, kita dapat menggantikan ρ dan g dalam persamaan tersebut. Sehingga, persamaan menjadi 1,000 kPa = (1,000 kg/m^3)(9.8 m/s^2)(h). Sekarang, kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari nilai h, yang merupakan tinggi maksimum bendungan yang dapat dibangun di atas permukaan air. Dengan melakukan perhitungan, kita dapat menemukan bahwa h = 102.04 meter. Dengan demikian, insinyur harus membangun bendungan dengan tinggi maksimum 102.04 meter di atas permukaan air untuk memastikan bahwa tekanan hidrostatis di dasar bendungan tidak melebihi 1,000 kPa. Dalam kesimpulan, kita telah mengeksplorasi cara menghitung tinggi maksimum bendungan yang dapat dibangun di atas permukaan air untuk memastikan tekanan hidrostatis yang aman di dasar bendungan. Dengan menggunakan rumus tekanan hidrostatis dan nilai-nilai yang relevan, kita dapat menemukan bahwa tinggi maksimum bendungan adalah 102.04 meter. Dengan memahami prinsip-prinsip dasar ini, insinyur dapat merancang bendungan yang aman dan efisien.