ME 091301 Teknik Bangunan dan Konstruksi Kapal I
Jawaban Soal Quiz I Semester Gasal 2011-2012 A.A. B. Dinariyana Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK – ITS 6 & 11 Oktober 2011
#1 Think. Green Action. Sustain.
Sebuah kapal memiliki volume displasmen 7500 m3 saat mengapung di air laut. Hitung displasmen kapal (ton) jika kapal tersebut mengapung pada sarat air yang sama di perairan yang memiliki massa jenis 1,015 ton/m3 ∇ = 7500 m3 ∆ =∇xρ ∆ = 7500 m3 x 1,015 ton/ m3 = 7612,5 ton
2
#2-1 Think. Green Action. Sustain.
Ilustrasikan dengan gambar a) Satuan-satuan panjang kapal berikut ini: Lpp, Lwl, Loa 15%
Φ
3
#2-2 Think. Green Action. Sustain.
Ilustrasikan dengan gambar b) Trim by bow & trim by stern
10%
Trim by stern Trim by bow 4
#3 Think. Green Action. Sustain.
Sebuah bangunan apung dengan panjang 100 m , lebar 15 m, dan tinggi 7,5 m. Bangunan apung tersebut berada di air laut pada sarat 6 m. Jika bangunan apung tersebut memiliki koefisien blok Cb=1 berapakah berat kargo (ton) yang harus dipindahkan keluar bangunan apung untuk mempertahankan sarat 6 m pada saat kapal tersebut mengapung di air tawar. 10% L=100m; B= 15m; H= 7,5m; T=6m; Cb=1 ∇s = L x B x Ts x Cb = 100 x 15 x 6 x 1 = 9000 m3 ∆s = ∇s x ρs = 9000 x 1,025 = 9225 ton ∇fw = L x B x Tfw x Cb = 100 x 15 x 6 x 1 = 9000 m3 ∆fw = ∇fw x ρfw = 9000 x 1,000 = 9000 ton Berat kargo yang harus dipindahkan = ∇s - ∇fw = 225 ton
5
#4-1 Think. Green Action. Sustain.
Berikut dibawah ini adalah penampang melintang dan membujur sebuah bangunan apung yang tenggelam setengah bagiannya. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah: a) b) c)
Koefisien blok (Cb) dan koefisien midship (Cm) 10% Koefisien garis air (Cwl) 5% Volume displasmen (m3) dan displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air laut dengan massa jenis 1,025 ton/m3. 10% 7m
35 m
∇ = 0,5 x π x R2 x L= 0,5 x (22/7) x (3,52) x 35= 673,75 m3 a. Cb = 2695/ (L x B x T) = 673,75/(35 x 7 x 3,5) = 0,7857 Cm = Am/(B x T) Am = 0,5 x π x R2 = 0,5 x (22/7) x (3,52) = 19,25 m2 Cm = 19,25/(7x3,5) = 0,7857
=
=
∇ ∙
∙
∙ 6
#4-2 Think. Green Action. Sustain.
Berikut dibawah ini adalah penampang melintang dan membujur sebuah bangunan apung yang tenggelam setengah bagiannya. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah: a) Koefisien blok (Cb) dan koefisien midship (Cm) 10% b) Koefisien garis air (Cwl) 5% c) Volume displasmen (m3) dan displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air laut dengan massa jenis 1,025 ton/m3. 10%
b) Cwl = Awl/(L x B) = (35 x 7)/(35x7) =1 c) Volume displasmen (m3) dan dispasmen (ton) ∇ = 0,5 x π x R2 x L= 0,5 x (22/7) x (72) x 35 ∇ = 2695 m3 ∆ = ∇ x ρ = 2695 x 1,025 = 2762,375 ton
7
#5-1 Think. Green Action. Sustain.
Berikut ini adalah penampang melintang sebuah bangunan apung dengan panjang 30 m. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah a) Koefisien blok (Cb) 5% b) Koefisien midship (Cm) 5% c) Koefisien area water plane (Cwl) 5% d) Volume displasmen (m3) dan displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air sungai dengan massa jenis 1,005 ton/m3. 10%
∇ = Am x L = ((15 x 10) + (0,5 x 2,5 x 10)) x 30 ∇ = 825 m3 a) Cb = ∇/ (L x B x T) = 825/(30 x 10 x 4) = 0,6875 b) Cm = Am/(B x T) = ((15 x 10) + (0,5 x 2,5 x 10))/(10 x 4) = 27,5/(10 x 4) = 0,6875
10 m
4m 1,5 m 2,5 m
=
=
∇ ∙
∙
∙ 8
#5-2 Think. Green Action. Sustain.
Berikut ini adalah penampang melintang sebuah bangunan apung dengan panjang 30 m. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah a) Koefisien blok (Cb) 5% b) Koefisien midship (Cm) 5% c) Koefisien area water plane (Cwl) 5% d) Volume displasmen (m3) dan displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air sungai dengan massa jenis 1,005 ton/m3. 10%
10 m
4m 1,5 m 2,5 m
c) Cwl = Awl/(L x B) = (30 x 10)/(30 x 10) =1 d) Volume displasmen (m3) dan dispasmen (ton) ∇ = Am x L = ((15 x 10) + (0,5 x 2,5 x 10)) x 30 ∇ = 825 m3 ∆ = ∇ x ρ = 825 x 1,005 = 829,125 ton
9
#6 Think. Green Action. Sustain.
Jika sebuah benda apung berbentuk balok dengan ukuran panjang, lebar , dan tinggi berturut-turut adalah 10m, 6m, dan 6 m tenggelam setengah bagiannya di air tawar, berapakah volume bagian yang tercelup jika benda tersebut mengapung di air laut yang memiliki massa jenis 1,020 ton/m3? 10% L=10m; B= 6m; H= 76m; T=3m; Cb=1 ∇fw = L x B x Tfw x Cb = 10x6x3x1 = 180 m3 ∆ fw = ∇fw x ρfw = 180 x 1,000 = 180 ton ∆s = ∆fw 180 = L x B x Ts x Cb x ρs = 10 x 6 x Ts x 1 x 1,020 Ts = 2,94 m ∇s = 10 x 6 x 2,94 = 176,4 m3 10
#7 Think. Green Action. Sustain.
Sebuah kapal memiliki volume displasmen 8000 m3 saat mengapung di air tawar. Hitung displamen kapal (ton) jika kapal tersebut mengapung pada sarat air yang sama di perairan yang memiliki massa jenis 1,025 ton/m3 ∇ = 8000 m3 ∆ =∇xρ ∆ = 8000 m3 x 1,025 ton/ m3 = 8200 ton
11
#8 Think. Green Action. Sustain.
• Sebuah bangunan apung dengan panjang 100 m , lebar 10 m, dan tinggi 8 mengapung di air laut pada sarat 6 m. Jika kapal tersebut memiliki koefisien blok 1 berapakah berat kargo (ton) yang harus dipindahkan keluar kapal sehingga memiliki sarat air setinggi 5 m pada saat kapal tersebut mengapung di air tawar. 10% L=100m; B= 10m; H= 8m; T=6m; Cb=1 ∇s = L x B x Ts x Cb = 100 x 10 x 6 x 1 = 6000 m3 ∆s = ∇s x ρs = 6000 x 1,025 = 6150 ton ∇fw = L x B x Tfw x Cb = 100 x 10 x 5 x 1 = 5000 m3 ∆fw = ∇fw x ρfw = 5000 x 1,000 = 5000 ton Berat kargo yang harus dipindahkan = ∇s - ∇fw = 1150 ton
12
#9-1 Think. Green Action. Sustain.
Berikut dibawah ini adalah penampang melintang dan membujur sebuah bangunan apung yang tenggelam setengah bagiannya. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah: a) b) c) d)
Koefisien blok (Cb) dan koefisien midship (Cm) 10% Koefisien garis air (Cwl) 5% Koefisien prismatik memanjang (Cp) 5% Displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air laut dengan massa jenis 1,025 ton/m3. 5%
∇ = 0,5 x π x R2 x L (m3) a. Cb = 0,5 x π x R2 x L / (L x 2R x R) = 0,25 π Cm = Am/(B x T) Am = 0,5 x π x R2 (m2) Cm = 0,5 x π x R2 /(2R x R) = 0,25 π
=
=
∇ ∙
∙
∙ 13
#9-2 Think. Green Action. Sustain.
Berikut dibawah ini adalah penampang melintang dan membujur sebuah bangunan apung yang tenggelam setengah bagiannya. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah: a) Koefisien blok (Cb) dan koefisien midship (Cm) 10% b) Koefisien garis air (Cwl) 5% c) Koefisien prismatik memanjang (Cp) 5% d) Displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air laut dengan massa jenis 1,025 ton/m3. 5% b) Cwl = Awl/(L x B) = (L x 2R)/(L x 2R) =1 c) Cp = ∇/(Am x L) = 0,5 x π x R2 x L /((0,5 x π x R2) x L) = 1 c) Displasmen (ton) ∇ = 0,5 x π x R2 x L ∆ = ∇ x ρ = (0,5 x π x R2 x L) x 1,025 = 0,5125 π R2L (ton) 14
#10-1 Think. Green Action. Sustain.
Berikut ini adalah penampang melintang sebuah bangunan apung dengan panjang 30 m. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah a) Koefisien blok (Cb) 5% b) Koefisien midship (Cm) 5% c) Koefisien area water plane (Cwl) 5% d) Koefisien prismatik memanjang (Cp) 5% e) Displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air sungai dengan massa jenis 1,005 ton/m3. 5%
= Am x L = ((1,5 x 14) + (0,5 x π x 72)) x 30 = 98 x 30 = 2940 m3 a) Cb = ∇/ (L x B x T) = 2940/(30 x 14 x 8,5) = 0,8235 b) Cm = Am/(B x T) = ((1,5 x 14) + (0,5 x π x 72)) /(14 x 8,5) = 98/(14 x 8,5) = 0,8235
14 m
∇
=
=
∇ ∙
∙
∙ 15
#10-2 Think. Green Action. Sustain.
Berikut ini adalah penampang melintang sebuah bangunan apung dengan panjang 30 m. Berdasarkan ukuran yang tercantum pada gambar, hitunglah a) Koefisien blok (Cb) 5% b) Koefisien midship (Cm) 5% c) Koefisien area water plane (Cwl) 5% d) Koefisien prismatik memanjang (Cp) 5% e) Displasmen (ton) jika bangunan apung tersebut mengapung di air sungai dengan massa jenis 1,005 ton/m3. 5%
c) Cwl = Awl/(L x B) = (30 x 14)/(30 x 14) =1 d) Cp = ∇/(Am x L) = 2940 /(98 x 30) =1 d) Displasmen (ton) ∇ = 2940 m3 ∆ = ∇ x ρ = 2940 x 1,005 = 2954,7 ton
14 m
16
#11 Think. Green Action. Sustain.
Sebuah benda apung berbentuk balok memiliki dimensi panjang, lebar , dan tinggi berturut-turut adalah 10m, 6m, dan 6 m. Benda tersebut memiliki displasmen sebesar 180 ton saat berada di air tawar. Berapakah sarat air benda tersebut di air laut yang memiliki masa jenis 1,025 ton/m3 setelah 57 ton muatan dikeluarkan dari benda apung tersebut? 10% Clue: Berat displasemen adalah berat dari volume air yang dipindahkan oleh badan benda apung ∆akhir = ∆awal – pengurangan beban = 180 -57 = 123 ton 180 -57 = L x B x Ts x Cb x ρs 123 = 10 x 6 x Ts x 1 x 1,025 Ts =2m 17
