SOAL DAN PENYELESAIAN MEKANIKA FLUIDA “STABILITAS BENDA TERAPUNG”

Presentasi berjudul: "SOAL DAN PENYELESAIAN MEKANIKA FLUIDA “STABILITAS BENDA TERAPUNG”"— Transcript presentasi:

1 SOAL DAN PENYELESAIAN MEKANIKA FLUIDA “STABILITAS BENDA TERAPUNG”
OLEH : ILHAM PRAYUDHA HUTAMA NIM :

2 SOAL 1 Kubus dengan sisi 25 cm dan rapat relatif 0,9 mengapung di air dengan salah satu sisinya sejajar muka air. Berapakah beban yang harus diletakkan di atas kubus supaya kubus tersebut tenggelam di dalam air.

3 PENYELESAIAN SOAL 1 Sisi kubus : B = 25 cm Rapat relatif : S = 0,9  ρb = 0,9X1000 = 900 kg/m3 Berat benda : FG = V ρb g = B3 ρb g Misalkan tinggi kubus yang terendam air adalah d Gaya apung : FB = A d ρa g = B2 ρa g d Dalam keadaan mengapung : FG = FB B3 ρb g = B2 ρa g d  d = B = S B = 0,9X0,25 = 0,225 m

4 PENYELESAIAN SOAL 1 Jika di atas kubus diberi beban dengan berat W2, maka berat total kubus dan beban adalah : Wtotal = W1 + W2 = FG + W2 = 0,253X900X9,81+W2 = 137,953 + W2 Apabila kubus terendam seluruhnya, berarti kedalaman kubus yang terendam air adalah = d = 0,25 m. Gaya apung pada keadaan tersebut : FB = V ρair g = 0,253X1000X9,81 = 153,281 N

5 PENYELESAIAN SOAL 1 Dengan menyamakan berat total dan gaya apung : Wtotal = FB  137,953 + W2 = 153,281 W2 = 15,328 N

6 SOAL 2 Balok kayu mengapung di air tawar dengan bagian yang berada di atas permukaan air adalah 10 cm. Apabila balok tersebut di apungkan didalam minyak dengan rapat relatif 0,8; bagian balok yang berada diatas permukaan minyak adalah 7,5 cm. Berapakah rapat relatif balok ?

7 PENYELESAIAN SOAL 2 7,5 cm 10 cm S=1 S=0,8

8 PENYELESAIAN SOAL 2 Misalkan h adalah tinggi balok yang berada di atas permukaan zat cair. Di air tawar : Sa = 1  h = 10 cm Di dalam minyak : Sm = 0,8  h = 7,5 cm Misalkan tinggi balok H cm dan luas dasar balok A cm2 Gaya apung di air tawar : Fb1 = A (H−0,1)ρa g Gaya apung di minyak : Fb2 = A (H−0,075)ρm g Berat balok : FG = V ρb g = A H ρb g

9 PENYELESAIAN SOAL 2 Dalam keadaan mengapung, FG = FB1 dan FG = FB2 FG = FB1  A H ρb g = A (H − 0,1)ρa g Hρb = Hρa − 0,1ρa = 1000H − 100 FG = FB2  A H ρb g = A (H − 0,075)ρm g Hρb = Hρm − 0,075ρm = 800H − 60 Dengan menyamakan persamaan (1) dan (2) : 1000H − 100 = 800H − 60  H = 0,20 m

10 PENYELESAIAN SOAL 2 Substitusi nilai tersebut ke dalam persamaan (1) : 0,20ρb = 1000X0,20 − 100 ρb = 500 kg/m3