27
... 2.11 Karena
= , maka Persamaan 2.11 menjadi:
... 2.12 adalah volume benda yang tercelup, sehingga Persamaan 2.12 menjadi:
... 2.13 Keterangan:
= gaya ke atas Archimedes kg ms
2
= N = massa jenis fluida kgm
3
= percepatan gravitasi ms
2
= volume benda yang tercelup m
3
2.5.5.1 Terapung
Pada saat terapung, besarnya gaya apung sama dengan berat benda
Pada keadaan itu terjadi kesetimbangan antara gaya berat dan gaya ke atas. Dengan kata lain, besarnya gaya apung sama dengan berat benda,
. Karena hanya sebagian volume gabus yang tercelup didalam air, sehingga volume
air yang dipindahkan lebih kecil dari volume total gabus yang mengapung.
Gambar 2.5 Terapung
28
Berdasarkan Gambar 2.5, berlaku Hukum I Newton pada arah vertikal sebagai berikut:
∑
... 2.14 Volume benda yang tercelup lebih kecil daripada volume benda total
, sehingga syarat benda mengapung adalah:
Jadi, pada benda terapung massa jenis benda kurang dari pada massa jenis zat cair.
2.5.5.2 Melayang
Pada saat melayang, besarnya gaya apung sama dengan berat benda
Pada keadaan itu terjadi kesetimbangan antara gaya berat dan gaya ke atas. Dengan kata lain, besarnya gaya apung sama dengan berat benda,
. Karena seluruh benda tercelup dalam fluida, maka pada peristiwa melayang
volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda itu sendiri.
Gambar 2.6 Melayang
29
Berdasarkan Gambar 2.6, berlaku Hukum I Newton pada arah vertikal sebagai berikut:
∑
... 2.15 Pada peristiwa melayang, volume benda yang tercelup sama dengan volume
benda total , sehinnga syarat benda melayang adalah:
Jadi, pada benda melayang massa jenis benda sama besar dengan massa jenis zat cair.
2.5.5.3 Tenggelam
Pada saat tenggelam besarnya gaya lebih kecil daripada berat benda
. Pada saat tenggelam volume benda yang tercelup di dalam zat cair sama dengan volume total benda, namun benda bertumpu pada dasar bejana sehingga
ada gaya normal sebesar N.
Gambar 2.7 Tenggelam
30
Berdasarkan Gambar 2.7, berlaku Hukum I Newton pada arah vertikal sebagai berikut:
∑
... 2.16 Karena volume benda yang tercelup sama dengan volume benda total
dan gaya normal N selalu positif maka syarat benda tenggelam adalah:
Jadi, pada benda tenggelam massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis zat cair.
2.5.6 Tegangan Permukaan
