Apakah Mahkota Raja Terbuat dari Emas?

1. Archimedes diminta untuk mencari tahu apakah

mahkota raja yang baru dibuat benar2 terbuat dari emas ataukah bukan ? Emas memiliki specific gravity 19.3.

massa mahkota tersebut 14.7 kg ketika di udara dan 13.4 kg ketika berada di dalam air. Apakah mahkota tersebut terbuat dari emas murni ?

JAWAB

Fb = Berat benda di udara – berat benda dalam air Fb = W – W’ = rf g V

W / Fb = rb g V / rf g V W / Fb = rb / rf

14.7 / 1.3 = rb / 1 gr/cc rb = 11.3 SG

Berarti mahkota tersebut bukan terbuat dari emas…

FENOMENA TEGANGAN PERMUKAAN 2p r g cos q = W

 Kenapa kapal terbang yang berat bisa terbang di udara ? KARNA ADA DAYA ANGKAT FLUIDANYA

KARENA PD DARAH PENDERITA ANEMIA MEMLIKI WAKTU TEMPUH LEBIH CEPAT DARI PADA DARAH PADA ORNG NORMAL

DIATAS ADALAH BUNYI HUKUM NEWTON II CONTOH KASUS & PENERAPAN H.NEWTON II

DIMENSI DAN SATUAN

1. Berdasarkan Pengertian

Fluida statis ialah fluida yang sedang berada dalam fase diam atau fluida yang berada pada kondisi tidak bergerak. Sedangkan fluida dinamis ialah fluida yang sedang dalam kondisi bergerak.

2. Berdasarkan Kecepatan

Fluida statis tak mempunyai perbedaan kecepatan antar partikel fluida. Hal itu dapat dikatakan bahwa beberapa partikel fluida

Fluida ada 2 macam: cairan dan gas. Watak dari fluida adalah mengalir, mengisi ruangan yang mewadahinya.

Beberapa diantara sifat-sifat fluida adalah:

1.Densitas (massa jenis) dan berat spesifik: densitas adalah massa per satuan volume, sedangkan berat spesifik adalah berat per satuan volume.

2. Tekanan: dalam hal ini, ada tekanan absolut dan ada juga tekanan alat ukur (gauge pressure). Yang disebut terakhir

mempunyai pergerakan kecepatan yang seragam. Sehingga fluida tersebut tak mempunyai gaya geser.

Sedangkan fluida dinamis mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu. Selain itu, fluida dinamis tak mengalami perubahan volume dan tidak berwujud kental. Selain itu, fluida dinamis juga tidak mengalami putaran atau turbulen.

Penyelesaian dalam penghitungan fluida dinamis, pada

umumnya membutuhkan perhitungan berbagai properti. Hal itu sebagai kecepatan, kepadatan, tekanan, serta suhu yang

berfungsi sebagai ruang dan waktunya.

tidak lain adalah tekanan absolut dikurangi tekanan atmosfir (1 atm). Tekanan fluida biasanya diukur dengan manometer (cairan) atau barometer (gas).

3. Temperatur (suhu), panas spesifik (specific heat), konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal: panas spesifik adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan satu satuan massa sebesar satu derajat.

Konduktivitas termal menunjukkan kemampuan fluida untuk menghantarkan (mengkonduksikan) panas. Sedangkan koefisien ekspansi termal menghubungkan antara temperatur dan densitas pada tekanan konstan

4. Compressibility: Dalam hal ini, fluida bisa dibagi menjadi compressible fluid dan incompressible fluid. Secara umum, cairan bersifat incompressible sedangkan gas bersifat compressible. Kemampuan suatu fluida untuk bisa

dikompresi biasanya dinyatakan dalam bulk compressibility modulus. Istilah compressible fluid dan incompressible fluid hendaknya dibedakan dengan istilah compressible flow dan incompressible flow. Compressible flow adalah aliran dimana densitas fluidanya tidak berubah didalam medan aliran (flow field), misalnya aliran air. Sedangkan

incompressible flow adalah aliran dimana densitas fluidanya berubah didalam medan aliran, misalnya aliran udara.

5. Viskositas: menunjukkan resistensi satu lapisan untuk meluncur (sliding) diatas lapisan lainnya. Definisi lain dari viskositas dikaitkan dengan ada tidaknya geseran (shear).

Dengan demikian, viskositas berhubungan langsung dengan besarnya friksi dan tegangan geser yang terjadi pada partikel-partikel fluida. Dalam hal ini, fluida bisa dibedakan menjadi viscous fluid dan inviscid fluid (kadangkala disebut juga nonviscous fluid atau frictionless fluid). Sebetulnya, semua fluida pasti memiliki viskositas betapapun kecilnya.

Namun ketika viskositasnya sangat kecil dan bisa diabaikan, maka biasanya diasumsikan sebagai inviscid fluid

Fluida yang berada didalam lapis batas (boundary layer) biasanya diperlakukan sebagai viscous, sedangkan fluida yang berada diluar lapis batas diperlakukan sebagai inviscid.

Fluida yang berada dalam lapis batas, sebagai akibat dari sifat viskositasnya, akan membentuk gradien kecepatan.

Pada fluida newtonian, gradien kecepatan berubah secara linier (membentuk garis lurus) terhadap besarnya tegangan geser. Sebaliknya, pada fluida non-newtonian, hubungan antara gradien kecepatan dan besarnya tegangan geser tidaklah linier.

6. Tegangan permukaan (surface tension): adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada permukaan fluida (cair).

Definisi lainnya adalah: intensitas daya tarik-menarik molekular per satuan panjang pada suatu garis manapun dari permukaan fluida. Dimensi dari tegangan permukaan adalah gaya per panjang. Contoh bagaimana efek dari tegangan permukaan adalah, jika sebuah pisau silet diletakkan secara perlahan diatas air maka pisau silet tersebut tidak akan tenggelam akibat adanya tegangan permukaan air.

3. Percepatan Gravitasi (g)

Percepatan gravitasi juga bisa memberikan pengaruh pada tekanan hidrostatis yang berada di zat cair. Percepatan gravitasi yang dikombinasikan dengan massa jenis zat cair, akan

menghasilkan besaran berat zat cair (S).

PENERAPAN TEKANAN HIDROSTATIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

PRINSIP PASCAL

Archimedes adalah seorang ilmuwan terkemuka yang berasal dari Syracuse, Yunani. Ilmuwan satu ini kemungkinan sih hidup di zaman 287 – 212 sebelum Masehi. Sebagai seorang ilmuwan besar di zaman itu, Archimedes dapat menguasai beberapa bidang sekaligus, mulai Matematika, Fisika, Filsafat, Astronomi, dan Teknik.

Gaya archimedes adalah gaya angkat ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam fluida (zat cair atau gas). Gaya archimedes ini ditemukan oleh seorang ilmuwan yunani yang bernama sama yaitu archimedes. Penemuannya ini kemudian menjadi hukum yang berlaku di bidang fisika hingga saat ini yang kita kenal dengan sebutan hukum archimedes.

RUMUS H.ARCHIMEDES

Keadaan Benda Saat Berada Dalam Fluida 1. Benda Tenggelam

Keadaan ini terjadi saat massa jenis fluida lebih kecil dari massa jenis benda. Contohnya besi atau baja akantenggelam jika dimasukkan ke dalam air.

PENERAPAN ARCHIMEDES

CONTOH SOAL ARCHIMEDES

Sebuah benda memiliki massa sebesar 50 kg ketika berada di udara. Kemudian benda tersebut diukur di dalam air dan hasil pengukurannya sebesar 25 kg. Jika benda tersebut berada seluruhnya di dalam air dengan massa jenis sebesar 1000 kg/m³, volume benda tersebut adalah....

Penyelesaian:

Diketahui:

m1 = 50 kg m2 = 25 kg ρ = 1000 kg/m³ Ditanya: Fa dan V?

Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok

Penyelesaian:

Diketahui :

Volume balok : V = 8 m³ gravitasi : 10 N/ Kg

Massa jenis minyak ρ = 800 kg /m³ Ditanya: gaya angkat Fa?

Jawab:

Fa = ρ . g . V

= 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³

= 64.000 N

Sepotong es memiliki massa jenis 900 kg/ m³ terapung di air laut yang massa jenisnya 1.030 kg/m³. Bila volume bagian es yang menonjol di air laut 0,65 m³. Berapakah volume es seluruhnya?

Penyelesaian Diketahui:

Massa jenis es: ρes = 900 kg/ m³ Massa jenis air: ρair = 1.030 kg/ m³ Volume menonjol :V1 = 0,65 m³

Misalnya volume es seluruhnya kita simbolkan dengan Vtotal ρair.Vair= ρes . Vtotal

1.030 kg/ m³ ( Vtotal-V1) m³= 900. Vtotal

1.030 kg/ m³ ( Vtotal – 0,65 m³) = 900 kg/ m³ .Vtotal 1.030 kg/ m³ Vtotal – (1.030.0,65 kg/m³ .m³) = 900 kg/ m³.

Vtotal

1.030 kg/ m³ Vtotal – (6.695 kg / m³.m³) = 900 kg / m³ .Vtotal (1.030 Vtotal – 900 Vtotal) kg/ m³= 669,5 kg /m³.m³

130 kg / m³. Vtotal = 669,5 kg / m³.m³ Vtotal = 669,5 kg/m³.m³

130 kg/ m³

= 5,15 m³

Berat sepotong logam di udara 0,63 N. Jika ditimbang dalam minyak tarbantin, logam mengalami pengurangan berat sebesar 0,0522 N. Berapakah beratnya jika ditimbang bensin? Diketahui massa jenis bensin 700 kg/ m³ dan massa jenis minyak tarbantin 870 kg/ m³

Penyelesaian : Diketahui:

Gaya angkat minyak tarbatin :Fa1 = 0,0522 N Massa jenis minyak tarbantin : ρ1= 870 kg /m³ Massa jenis bensin : ρ1= 700 kg /m³

Fa1= ρ1. g . V

0,0522 N = 870kg/m³ . 10 N/ Kg . V 0,0522 N = 8700 N/ m³ V

V = 0,0522 N 8700 N

= 522.10-4 N 87.10² N/m³

= 6.10-6 m³

Kita cari gaya angkat bensin Fa2= ρ2. g . V

= 700kg/m³ . 10 N/ Kg . 6.10-6 m³

= 7.10² kg/m³ .10 N/ Kg . 6.10-6 m³

= 42.10-3 N

= 0,042 N

Jadi , berat logam dalam bensin adalah selisih gaya angkat pada minyak tarbantin dengan bensin

W logam = 0,63 N – 0,042 N

= 0,588N

Contoh soal 6

Sebuah benda bermassa jenis 1.200 kg/ m³ terapung pada zat cair 1/5nya, massa jenis benda tersebut adalah…

Penyelesaian:

Diketahui

Massa jenis zat cair : ρ1= 1200 kg/ m³ Volume terapung = V1

Volume total = V1 V1= ⅕ Vt

Volume tercelup= V2 V2= Vtotal – V1

= 1- ⅕

= ⅘ Vt Ditanya:

massa jenis benda: ρbenda Jawab:

ρ1.Vt = ρbenda. V2

1200 kg/ m³. Vt = ρbenda. ⅘ Vt ρbenda= 1200 kg/ m³. Vt ⅘ Vt = 960 kg / m³

Zat cair dalam kesetimbangan relatif :

Zat cair dalam suatu tangki yang bergerak dengan

kecepatan konstan tidak mengalami tegangan geser karena tidak adanya gerak relatif antara partikel zat cair ataupun partikel dengan bidang batas

Adanya percepatan dan perlambatan akan mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis zat