Handout CIV 108 Modul 2 Buoyancy

MODUL II BUOYANCY
2.1. PENDAHULUAN
2.1.1. Latar Belakang
Menurut Archimedes, besarnya tekanan ke atas fluida terhadap benda, ekuivalen dengan berat benda yang
dipindahkan oleh fluida tersebut, seperti terlihat pada gambar berikut:

Mengapung

Melayang

Tenggelam

Gambar kondisi benda dalam fluida

h1

h2

FB = ∫ �. �. ℎ − ℎ
= ∫ �. �. ℎ ∫ �

∫�

= ρ.g.V (Berat volume fluida yang dipindahkan)

2.1.2. Tujuan
Praktikan dapat menentukan rapat jenis fluida cair, menghitung besar gaya apung berdasarkan persamaan
Archimedes, dan dapat menentukan besar rongga dalam suatu benda.

2.2. Landasan Teori
Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas sebesar berat zat
cair yang dipindahkan. Secara matematis gaya Archimedes (gaya ke atas), dapat dirumuskan sebagai berikut :

8

F A  Vc c g

(1)

Dimana:
FA = gaya ke atas yang dialami benda (N)

FA = w1 - w2
Vc = volume zat cair yang dipindahkan (m3)
ρC = massa jenis zat cair (kg/m3)
G = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

w2

w1

FA

Ketentuan:
Jika ρ benda < ρ cairan , maka benda akan mengapung
Jika ρ benda = ρ cairan , maka benda akan melayang
Jika ρ benda > ρ cairan , maka benda akan tenggelam

2.3. Alat-alat percobaan
1.

Fluida cair (air, minyak, oli)

2.

Beban

3.

Dinamometer

4.

Penggaris

5.

Statip

2.4. Langkah Percobaan

Percobaan I

1.

Timbang dan catat massa benda yang digantungkan pada dinamometer (w1) (gunakan logam)

2.

Massa benda yang digantungkan pada dinamometer dimasukkan ke dalam zat cair, timbang dan catat (w2)

3.

Hitunglah volume fulida yang dipindahkan

4.

Dengan menggunakan persamaan hukum Archimedes, tentukan

5.

Ulangi langkah 1 – 4 untuk fulida yang berbeda

cairan

Percobaan II
1.

Tentukanlah volume balok kayu P

2.

Tentukalah rapat massa dari kayu P

9

3.

Ambil benda kayu R timbang di udara

4.

Hitunglah volume seharusnya balok RB dengan asumsi rapat massanya sama dengan benda P

5.

Hitunglah Volume sebenarnya (actual)

6.

Hitunglah volume rongganya.

2.5. Analisis Data
Hitunglah gaya apung berdasarkan percobaan
Hitunglah massa jenis zat cair

10

FORMULIR PENGAMATAN
Modul I: TEKANAN HIDROSTATIS

Praktikan: Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil

Air
W1 (N)

Minyak
Ρair

W2 (N)

No

W1 (N)

W2 (N)

Vol (m3)

Olie
Ρminyak

W1

W2

(N)

(N)

Ρolie

1

2

Benda

Volume m3

Massa kg

Benda P (Pejal)

Benda R (berongga)

kg/m3

Rapat massa benda kayu :
Volume seharusnya Benda RB =
Volume Rongga =

m3

m3

11