Question

Sebuah balok dengan diameter 10 m berisi udara panas .kerapatan udara didalam bola adalah 75% kerapatan udara luar (kerapatan udara luar 1,3 kg/m3).besar masa total maksimum penumpang dan bebas yang masih dapat diangkat balon tersebut (g=10 m/s2) adalah...
a.0
b.1,3 kg
c.170 kg
d.510 kg
e..680 kg

Answer 1

Soal ini diselesaikan dengan konsep fluida

kerapatan udara dalam bola 75% kerapatan udara luar
ρ2 = 3/4 ρ1
maka perbandingan
ρ1 : ρ2 = 4 : 3

karena tekanan udara dalam balon yang rendah maka balon akan berusaha naik dan memiliki gaya F
ingat rumus gaya dasar F = ma
substitusi m menjadi ρ . V maka akan didapat persamaan F
F = ρ g V
gaya yang dimiliki balon untuk naik adalah
F = ρ2 . g . V - ρ1 . g . V
hasil dari persamaan tersebut akan memberikan nilai negatif karena balon bergerak ke atas, berlawanan dengan arah gravitasi
jika persamaan di atas dihitung
F = 3/4 ρ1 . g . V - ρ1 . g . V

maka
F =  -1/4 ρ1 . g . V
F ≈ 1700 N (sekitar 1701)

ingat!
ketika balon bergerak ke atas, maka balon akan melawan gaya gravitasi
berarti gaya angkat balon harus lebih besar dari massa orang dikalikan dengan percepatan gravitasi
maka massa maksimum untuk penumpang adalah 1701 dibagi 10 (perc. gravitasi)
maka massa maksimum penumpang adalah 170 kg
Jawab : C