270 likes | 995 Views
MEKANIKA FLUIDA STABILITAS BENDA TERAPUNG. FERI MUHAMMAD 20110110012. Benda yang terendam di dalam air akan mengalami gaya berat sendiri benda ( FG) dengan arah vertikal ke bawah dan gaya tekanan air dengan arah vertikal keatas . Gaya ini disebut gaya apung atau gaya Buoyancy (FB).
E N D
MEKANIKA FLUIDASTABILITAS BENDA TERAPUNG FERI MUHAMMAD 20110110012
Benda yang terendam di dalam air akanmengalamigayaberatsendiribenda (FG) denganarahvertikalkebawahdangayatekanan air denganarahvertikalkeatas. Gaya inidisebutgayaapungataugaya Buoyancy (FB) Jika : FG > FB makabendapadakondisitenggelam FG = FB makabendapadakondisimelayang (terendam) FG < FB maka benda pada kondisi terapung
Hukum ArchimedesHukum Archimedes menyatakanbahwabenda yang terapungatauterendamdalamzatcairakanmengalamigayaapungsebesarberatzatcair yang dipindahkanolehbendatersebut.
Gaya yang bekerjaadalah FG dangayahidrostatik yang bekerjapadaseluruhpermukaan yang terendam. Karenabendadiam, makagayahidrostatikpadaarah horizontal akansamabesardansalingmeniadakan, sedangkangayahidrostatik yang bekerjapadapermukaandasarbendamerupakangayaapung
Bilabendadalamkeadaandiam, makaresultangayaarahvertikalmaupunhorisontalsamadengan nol.
Kestabilan Benda Terapung Suatubendadikatakanstabilbilabendatersebuttidakterpengaruholehganguankecil (gaya) yang mencobamembuatnyatidakseimbang. Sebaliknya bendaitudikatakandalamkeadaantidakstabilataulabiljikaada yang mempengaruhi Suatubendaterapungdalamkeseimbanganstabilapabilatitikpusatberatbenda (Bo) berada di bawah titikpusatapungbenda (Ao) danjikasebaliknyamakabendadalamkeseimbangantidakstabil
Apabila titik pusat berat benda (Bo) berimpit dengan titik pusat apung benda (Ao) maka benda dikatakan dalam keseimbangan sembarang
Kondisistabilitasbendaterendammaupunterapungdapatdiketahuiberdasarkantinggimetasentrumnya.Kondisistabilitasbendaterendammaupunterapungdapatdiketahuiberdasarkantinggimetasentrumnya. Titikmetasentrumadalahtitikpotongantaragarisvertikalmelaluipusatapungbendasetelahdigoyangkandengangarisvertikalmelaluiberatbendasebelumdigoyangkan
Tinggimetasentrumditentukandenganrumus Berdasarkannilaitinggimetasentrum (m) makadapatditentukanbahwa, jikam > 0 maka benda dikatakan stabil, m = 0 maka benda dikatakan dalam stabilitas netral (indifferent), dan jika m < 0 benda dikatakan labil.
Soal 1 • Batu di udaramempunyaiberat 700 N,sedangberatnya di dalam air adalah 400 N. hitungvolumdanrapatrelatifbatu. • Penyelesaian: • FB = W di udara – W di air =700 – 400 = 300 N FB = y.V = p.g.h = 1000 x 9,81 x V = 9810 V 300 = 9810 V V = 0,0305 m³ W di udara = y.V = p.g.h 700 = p x 9,81 x 0,0305 p = 2.333 kg/m³ S = p / p air = 2.333 / 1000 = 2.3
Soal 2 • Baloksegiempatdenganukuran 40 cm x 20 cm x 20 cm mengapung di air dengansisipanjangnyasejajarmuka air. Apabilabagiandaribalok yang berada di ataspermukaan air adalah 5 cm,hitungberatbalok. • Penyelesaian : • Tinggibalok yang terendam • d = 20 – 5 = 15 cm = 0,15 m • Volume bagianbalok yang terendam • V = 0,15 x 0,2 x 0,4 = 0.012 m³ • Beratbalok = beratzatcair yang dipindahkan • = y air V = 1000 x 0,012 = 12 kgf