350 likes | 1.28k Views
SISTEM KESETIMBANGAN BENDA TERAPUNG. OLEH : ANGKI YUDHA MAHARDIKA 20110110002. Benda yang terendam di zat cair mengalami tekanan pada permukaannya Benda terapung seperti kapal, pelampung, dll. PENDAHULUAN.
E N D
SISTEM KESETIMBANGAN BENDA TERAPUNG OLEH : ANGKI YUDHA MAHARDIKA 20110110002
Benda yang terendam di zat cair mengalami tekanan pada permukaannya • Benda terapung seperti kapal, pelampung, dll. PENDAHULUAN
Hukum archimedes menyatakan bahwa benda yang terapung atau terendam pada zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan benda tersebut. • Selain gaya apung, benda juga mengalami gaya berat yang mempunyai titik tangkap pada pusat berat benda. Hukum Archimedes
Suatu benda terendam dikatakan stabil jika benda tersebut tidak terpengaruh oleh gangguan kecil yang membuatnya tidak seimbang. • Apabila keadaannya sebaliknya maka benda tersebut dikatakan tidak stabil Stabilitas Benda TerendamdanTerapung
Benda terapung • Suatu benda terapung dalam keseimbangan stabil apabila pusat beratnya berada dibawah pusat berat apungnya. • Namun, benda terapung dalam kondisi tertentu dapat pula dalam keseimbangan stabil meski pusat beratnya berada diatas pusat apung. Stabilitas Benda TerendamdanTerapung
Apabila benda posisi miring terhadap sumbu dari kedudukan seimbang, makapusat apung akan berpindah pada posisi baru. • Sudut kemiringan benda terhadap permukaan zat cait adalah α. • Perpindahan pusat titik berat apung terjadi karena volume zat cair yang dipindahkan memiliki bentuk yang berbeda saat posisi benda miring. Stabilitas Benda TerendamdanTerapung
Setelahbendadigoyang, di sebelahkanansumbusimetrimendapattambahangayaapungsebesardFbdandisebelahkirinyaterjadipengurangansebesardFb. • Penambahangayaapungtersebutadalah dFb = x tgαdAγ Dengan x tgαadalahtinggielemen Stabilitas Benda TerendamdanTerapung
MomenKopelterjadi: dM = x tgαdAγ x = γtgα x2dA Persamaandiatas di integralkanmenjadi: M = γtgα ∫x2dA Dengan ∫x2dAadalahmomeninersiatampanglintangbendaterapung yang terpotongmuka air terhadapsumburotasi, I0, sehinggaterbentukdiatasmenjadi : M= γtgα I0 Selainitumomen yang ditimbulkanolehgayaapungterhadapsumbusimetrisadalah : M =FB * BM sin α M = γ V * BM sin α Dengan V adalah Volume air yang dipindahkan. Stabilitas Benda TerendamdanTerapung
Balok terbuat dari bahan dengan rapat relatif 0,8 mempunyai panjang L=1,0 m dan tampang lintang bujur sangkar dengan sisi 0,8 m diapungkan di dalam air dengan sumbu panjangnya vertikal. Hitung tinggimetasentrum dan selidiki stabilitas benda. ContohSoal 1
Silinder berdiameter 3 m dan tinggi 3 m terbuat dari bahan dengan rapat relatif o,8. Benda tersebutmengapung dalam air dengan sumbu vertikal. Hitung tinggi metasentrum dan selidiki stabilitas benda. ContohSoal 2