Jika suatu benda tercelup ke dalam air tawar dengan volume benda yang tercelup sebesar 72 m3 ,maka besarnya gaya tekan keatas yang dialami benda adalah...... N. (g = 10 m/s2)
A. 4,2 . 100000
B. 5 . 100000
C. 6,5 . 100000
D. 7,2 . 100000
A. 4,2 . 100000
B. 5 . 100000
C. 6,5 . 100000
D. 7,2 . 100000
Verified answer
Jika suatu benda tercelup ke dalam air tawar dengan volume benda yang tercelup sebesar 72 m³ ( g = 10 m/s² ) , maka besarnya gaya tekan keatas yang dialami oleh benda adalah 7,2 x 10⁵ Newton
PEMBAHASAN
Gaya Archimedes adalah gaya angkat ( gaya apung ) yang akan dialami oleh sebuah benda saat di celupkan ke dalam fluida.
Fa = ρ . g . V
dimana :
Fa = Gaya Archimedes ( N )
ρ = massa jenis fluida ( kg/m³ )
g = percepatan gravitasi ( m/s² )
V = volume benda yang tercelup dalam fluida ( m³ )
Pada saat benda terapung atau melayang , maka berlaku Gaya Angkat sama dengan Berat Benda :
Fa = w
ρ₁ . g . V₁ = m . g
ρ₁ . g . V₁ = ρ₂ . V₂ . g
ρ₁ . V₁ = ρ₂ . V₂
dimana:
ρ₁ = massa jenis fluida (kg/m³)
V₁ = volume benda yang tercelup dalam fluida ( m³ )
ρ₂ = massa jenis benda (kg/m³)
V₂ = volume benda ( m³ )
Jika sebuah benda di celupkan ke dalam suatu cairan , maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yakni:
- Benda Terapung dengan syarat massa jenis benda < massa jenis cairan
- Benda Melayang dengan syarat massa jenis benda = massa jenis cairan
- Benda Tenggelam dengan syarat massa jenis benda > massa jenis cairan
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan fluida pada ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata.
F₁ / A₁ = F₂ / A₂
dimana :
F₁ = gaya pada penampang kecil ( N )
A₁ = luas penampang kecil ( m² )
F₂ = gaya pada penampan besar ( N )
A₂ = luas penampang besar ( m² )
Prinsip kontinuitas menyatakan bahwa debit fluida yang mengalir pada pipa kecil akan sama dengan debit fluida pada pipa besar.
A₁ . v₁ = A₂ . v₂
dimana :
A₁ = luas penampang pipa kecil ( m² )
v₁ = kecepatan aliran fluida pada pipa kecil ( m/s )
A₂ = luas penampang pipa besar ( m² )
v₂ = kecepatan aliran fluida pada pipa besar ( m/s )
Okay marilah kita gunakan rumus ini untuk menyelesaikan soalnya.
Diketahui:
Massa Jenis Air = ρ = 1000 kg/m³
Volume Benda Tercelup = Vt = 72 m³
Percepatan Gravitasi = 10 m/s²
Ditanyakan:
Gaya Ke Atas = Fa = ?
Penyelesaian:
Untuk mencari besarnya gaya ke atas yang di alami oleh benda ini , kita tinggal masukkan rumus Archimedes sebagai berikut ini :
Fa = ρ . g . Vt
Fa = 1000 . 10 . 72
Fa = 720.000
Fa = 7,2 x 10⁵ Newton
Pelajari lebih lanjut :
---------------------------
Detil Jawaban :