Tugas
Kerjakan dengan baik
dan benar soal-soal dibawah ini!
1. Berapakah
tekanan hidrostatis yang dialami ikan di dasar kolam dengan kedalaman air 1,5 m
(ρ air = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2)
2. Kapal
selam berada pada kedalaman 100 m
dibawah permukaan laut. Bila diketahui massa jenis air laut 1,03 x 103
kg/m3 dan tekanan udara di atas permukaan laut 105 Pa,
berapa tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam tsb. ( g = 10 m/s2)
3. Sebuah
dongkrak hidroulik mempunyai dua penampang masing2 A1 = 50 cm2 dan A2
= 250 cm2. Jika pada penampang A1 diberi gaya F1
= 50 N, berapakah berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2?
4. Sepotong
tembaga volumenya 30 cm3 dan
massa jenisnya 9 gr/cm3, dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya
1 gr/cm3. Berapakah berat tembaga di dalam air? ( g= 9,800cm/s2)
5. Sebuah
klip kertas terapung di atas air,
panjang jarum 3 cm dan memilki massa 0,5 gr. Tentukan tegangan permukaan air
tersebut!
Standar Kompetensi :
Menerapkan hokum
fluida statis
Kompetensi dasar:
·
Menguasai hokum fluida statis
·
Menghitung hokum fluida statis
Fluida adalah kemampuan
suatu zat untuk dapa mengalir (zat alir)
Tekanan
Tekanan merupakan gaya
persatuan luas
Tekanan Hidrostatis ( Ph )
Tekanan yang terdapat
pada zat cair yang diam yg berada dalam suatu wadah.
Ph = ρ.g.h
Keterangan
Ph = tekanan hidrostatis (N/m2)
ρ = massa jenis cairan (kg/m3)
g =
percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h =
tinggi cairan (m)
Satuan tekanan di luar SI adalah:
Pascal (Pa), atm, cmHg, dan bar
2. Kapal
selam berada pada kedalaman 50 m dibawah permukaan laut. Bila diketahui massa
jenis air laut 1,03 x 103 kg/m3 dan tekanan udara di atas
permukaan laut 105 Pa, berapa tekanan hidrostatis yang dialami kapal
selam tsb. ( g = 10 m/s2)
Penyelesaian
Keterangan:
F1 = gaya yang
diberikan (N)
F2 = gaya yang
dihasilkan (N)
A1 = luas penampang (m2)
A2 = luas penampang (m2)
Contoh Soal:
1. Sebuah
dongkrak hidroulik mempunyai dua penampang masing2 A1 = 10 cm2 dan A2
= 50 cm2. Jika pada penampang A1 diberi gaya F1
= 10 N, berapakah berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2?
Penyelesaian
Diketahui
:
A1
= 10 cm2, A2 = 50
cm2
F1
= 10 N
Ditanya
: F2 ?
Dijawab
:
Jadi
berat beban maksimum yang dapat diangkat oleh penampang A2 adalah 50 N
Hukum Archimedes
Suatu benda yang terendam sebagian atau seluruhnya dalam zat cair
(fluida) mendapat gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair
(fluida) yang dipindahkan.
Contoh penerapan hokum
Archimedes:
1. sebuah
kapal besi yang besar dapat terapung di laut.
2. Kita
dapat merasakan bahwa saat mandi di kolam renang tubuh akan terasa lebih
ringan.
3. Bagan
ikan dilaut dapat terapung karena ditopang oleh pelampung di bawahnya.
4. Naiknya
balon udara.Dll
Persamaan hk.
Archimedes: FA = ρ.g.V
Keterangan :
FA = gaya keatas atau gaya Archimedes (N)
ρ = massa jenis
zatcair atau fluida ( kg/m3)
g = percepatan
gravitasi bumi (m/s2)
V = volume zat
cair atau fluida yang dipindahkan (m3)
Peristiwa-peristiwa
berdasarkan ukum Archimedes:
FA > w
ρcairan . g
.V. Terapung
Jik benda sebagian atau seluruh bagiannya berada diatas permukaan cairan.
Gaya ke atas lebih besar daripada berat benda
Tegangan Permukaan
Peristiwa-peristiwa
yang menunjukkan adanya tegangan pada
permukaan air:
1. saat
meniup air sabun terjadi gelembung2 balon di udara.
2. Air
yang menetes keluar dari keran terlihat terputus-putus dan membentuk bola2 air.
3. Jarum
atau silet yang diletakkan perlahan diatas air tidak tenggelam.
4. Serangga
dapat terapung di atas air.
Dll.
Peristiwa diatas dapat
terjadi akibat permukaan zat cair seolah-olah berupa selaput tipis yang mampu menahan benda-benda ringan.
Pada zat cair terdapat
gaya tarik-menarik antar partikel sejnis disebut kohesi. Gaya kohesi ini menimbulkan tegangan permukaan pada air.
Besar tegangan
permukaan dirumuskan sbb:
Keterangan:
γ = tegangan permukaan
(N/m)
F = gaya (N)
l = panjang lapisan (m)
Penyelesaian
Diketahui :
l = 5 cm = 0,05 m
m = 5 gr = 0,005 kg
Ditanya : γ (tegangan
permukaan air)
Dijawab :
Jadi tegangan
permukaan air sebesar 0,5 N/m
Tidak ada komentar:
Posting Komentar