80 likes | 312 Views
ENDAH MELATI DEWI. KELAS : A NIM ; 20110110001. SOAL. Balokkayu dengan panjang 2,0 m ; lebar 1,0 m ; dan tinggi 0,3 m mengapung di air dengan sisi tingginya vertikal. Rapat kayu S= 0,7. Hitung volume air yang dipindah dan letak pusat apung.
E N D
ENDAH MELATI DEWI KELAS : A NIM ; 20110110001
SOAL • Balokkayu dengan panjang 2,0 m; lebar 1,0 m; dan tinggi 0,3m mengapung di air dengan sisi tingginya vertikal. Rapat kayu S= 0,7. Hitung volume air yang dipindah dan letak pusat apung. • Kubus kayu dengan sisi 1,5 m mengapung di dalam air. Berapakah berat beban yang harus diletakkan di atas balok terendam seluruhnya? Rapat relatif kayu S= 0,7. • Suatu balok ponton dengan lebar B=4,5 m; panjang L=8 m; dan sarat d=2,0 m mengapung di dalam air tawar(ρ1= 1000 kg/m3). Hitung : • berat balok ponton • sarat apabila berada di air laut (ρ2= 1025 kg/m3 ) • beban yang dapat didukung oleh ponton diair tawar apabila sarat maksimum yang diijinkan adalah 2,5 m.
PENYELESAIAN • Digunakan sistem satuan SI Volume balaok, V = 2,0x1,0x0,3 = 0,6 m3 Berat balok, W = ρbalok g V = S ρair g V = 0,7x1000x9,81x0,6 = 4.120,2 N Volume air yang dipindahkan benda
Kedalaman bagian balok yang terendam air, Letak pusat apung Jadi letak pusat apung adalah 1,05 m dari dasar balok.
2. Volume balok, V₁ = 1,5x1,5x1,5 = 3,375 m3 Berat balok, W₁ = γbalok V = S γair V = 0,7x1000x3,375 = 2.362,5 kgf Volume air yang dipindahkan benda Kedalaman bagian balok yang terendam air Jika di atas balok diberi beban dengan berat W₂ maka berat total balok+balok adalah : Wtotal = W₁ + W₂ = 2.362,5 + W₂
Apabila balok terendam seluruhnya, berarti kedalaman balok yang terendam air adalah d₂=1,5 m. Volume air yang dipindahkan benda, Vₐ₂ = A d₂ = 1,5x1,5x1,5 = 3,375 m³ Gaya apung FB= γair Vₐ₂ = 1000x3,375 = 3.375 kgf Dengan menyamakan berat total dan gaya apung Wair = FB 2.362,5 + W₂ = 3.375 → W₂ = 1.012,5 kgf Jadi berat beban diatas balok adalah W₂ = 1.012,5 kgf.
3. Digunakan sistem satuan SI • Dalam keadaan terapung, berat benda adalah sama dengan berat air yang dipindahkan benda (FB) FG = FB = ρ₁ g B L d = 1000x9,81x4,5x8x2,0 = 706.320 N = 706,32 kN Jadi berat benda adalah FG = 706,32 kN • Mencari sarat (draft) di air laut. Rapat massa air laut ρ2= 1025 kg/m3 Pada kondisi mengapung, berat benda sama dengan gaya apung
FG = FB = ρ₂ g B L d • Untuk sarat maksimum dmak=2,5 m, gaya apung total : FB mak = ρg B L dmak = 1000x9,81x4,5x8x2,5 = 882.900N = 882,9 kN Jadi beban yang dapat didukung adalah : Bmak = gaya apung maksimum – berat ponton = 882,9 – 706,32 = 176,58 kN