Fisika SMA Kelas XI
116
Gambar 7.8
Tiga keadaan benda dalam air.
Gambar 7.9
Balok terapung mengangkat beban.
tenggelam melayang
terapung
F
A
F
A
F
A
w w
w
w
B
air F
A
m w
b. Keadaan benda
Apakah pengaruh pengurangan berat benda oleh gaya Archimedes? Kalian sudah banyak melihat kejadian-
nya dalam kehidupan sehari-hari. Jika benda dimasukkan dalam fluida atau air maka akan ada tiga kemungkinan
keadaannya, yaitu: tenggelam, terapung dan melayang.
a Benda akan tenggelam dalam fluida jika gaya tekan keatasnya tidak mampu menahan beratnya.
F
A
w b Benda melayang dalam fluida syaratnya gaya tekan
keatasnya harus sama dengan berat bendanya. F
A
= w c Benda terapung dalam fluida syaratnya sama dengan
benda melayang yaitu gaya tekan keatasnya harus sama dengan berat bendanya.
F
A
= w Perbedaan yang perlu kalian perhatikan adalah benda
terapung memiliki bagian yang di atas permukaan air.
CONTOH 7.4
Balok kayu bermassa 20 kg memiliki volume 5.10
-2
m
3
. Jika balok dimasukkan dalam air ρ
a
= 1000 kgm
3
diberi beban maka berapakah massa beban maksimum yang dapat ditampung di atas balok itu?
Penyelesaian
m
B
= 20 kg V
B
= 5.10
-2
m
3
ρ
a
= 1000 kgm
3
Keadaan balok yang diberi beban dapat dilihat seperti pada Gambar 7.9. Agar balok masih terapung
maka massa beban maksimum dapat dihitung dengan keadaan keseimbangan berikut.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fluida
117
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
LATIHAN 7.1
1. Suatu bak yang tingginya 80 cm terisi penuh suatu zat cair yang massa jenisnya
0,5 grcm
-3
. Berapakah besar tekanan hidrostatika pada dasar bak ?g = 10
ms
2
2. Sebuah bejana diisi air ρ
air
= 1 grcm
3
dan bagian bawah terdapat lubang pipa yang diberikan penutup.
Penutup diikat dengan pegas yang konstantanya 200 Nm. Sebelum ada
air penutup tepat di titik A. Setelah ada air berapakah peregangan pegas?
3. Bejana berhubungan yang terlihat di bawah berisi zat cair dan diberi
p e n g i s a p b e r a t d a n g e s e k a n diabaikan. Agar pengisap tetap
seimbang, maka berapakah beban F
2
yang harus diberikan? 4. Sepotong besi di udara beratnya 100
N kemudian dimasukkan ke dalam minyak tanah dan beratnya menjadi
96 N. Apabila massa jenis minyak tersebut 8.10
2
kg m
-3
dan g = 10 ms
2
, berarti tentukan volume besi yang
tercelup dalam minyak 5. Massa sesungguhnya dari sebuah
benda adalah 300 gram. Jika ditimbang di dalam air massanya seolah-olah
menjadi 225 gram, dan jika ditimbang di dalam suatu cairan lain massanya
seolah-olah menjadi 112,5 gram. Jika diandaikan bahwa rapat massa air
adalah 1 grcm
3
, maka berapakah rapat massa cairan itu?
6. Di dalam sebuah bak berisi air ρ
air
= 1 grcm
3
terapung sebongkah es ρ
es
= 0,9 grcm
3
. Jika volume es yang muncul di permukaan air 50 cm
3
, maka hitunglah volume es seluruhnya
7. Sebuah balon dengan diameter 10 m berisi udara panas. Kerapatan udara
di dalam bola adalah 75 kerapatan udara luar kerapatan udara luar 1,3
kgm
3
. Berapakah besar massa total maksimum penumpang dan beban
yang masih dapat diangkut balon tersebut g = 10 ms
2
air tutup
h x
F
1
= 5 N F
2
A
1
= 10 cm
2
A
2
= 5 0 0
w + w
B
= F
A
m g + m
B
g = ρ
a
g V
B
m + 20 = 1000 . 5.10
-2
m = 30 kg
Tabung kosong bermassa 2 kg memiliki volume 2.10
-2
m
3
. Kemudian tabung diisi timah dan dimasukkan ke dalam air.
Berapakah massa timah maksimum agar tabung masih tera- pung?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA Kelas XI
118
Gambar 7.10
Pipa berbeda penampang v
2
A
2
v
1
A
1
B. Fluida Dinamis
