Pengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan Pengambangan

fluidafluidafluidafluida

Pengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan PengambanganPengapungan Dan Pengambangan

Prinsip Archimedes• Benda yang dalam fluida mengalami

gaya apung ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkannya

• Benda yang memindahkan fluida yang beratnya sama dengan berat benda tersebutberatnya sama dengan berat benda tersebut.

Gaya resultan keatasFB=FV(2)-FV(1)Berat fluida diatas (2) dikurangi berat fluida diatas (1)Berat fluida sama dengan volume benda

Atau

))((

)()( 1212

bendavolumegF

dAzzgdAPPF

B

HHB

ρ

ρ

=

−−=−= ∫∫

Benda terapung:Hanya sebagian benda tersebut terbenam, dan sebagian

tersembul dipermukaan. Bagian yang terbenam adalah

volume yang dipindahkan.

terapungbendaberatndipindahkayangvolumegFB == ))((ρ

NewtongV =.ρ

ton38002004000 =−

KEMANTAPAN (STABILITY)

Benda terapung mungkin

tidak cocok dengan

posisinya, dan akan berubah

bila ada kesempatan,

mencari posisi baru, (tidak

mantap secara statis), dalam

perancangan perlu dihindari.

• Kestabilan benda apung ditentukan posisi metapusat.

• G (pusat massa), B (pusat apung), ∆θ (sudut pengusikan), B’

(pusat apung setelah di usik), M (meta pusat, garis vertkal keatas dari B (pusat apung) yang memotong sumbu simetri)

• Jjika M terletak diatas G (MG positif), ada momen pemulih

atau posisi benda mantap) (W dan FB arahnya menuju posissi

mantap, gambar b)

• Jika M terletak dibawah G (MG negatif, tak ada momen

pemulih atau benda tidak mantap) (lihat arah gaya W dan FB

menyebabkan benda semakin terguling, gambar c)

Translasi dan Rotasi Massa Cairan

Fluida dapat mengalami translasi dan rotasi dengan percepatan tetap

tanpa ada gerak relatif antara partikel-partikel, ini merupakan

keseimbangan relatif dan fluida tersebut bebas dari geseran

Gerak Mendatar

Mengakibatkan permukaan akan menjadi bidang miring dengan

kemiringan

a=θtang

=θtan

a (percepatan linier)

g percepatan grafitasi)

Gerak Vertikal

Akibat gerak vertikal, akan menimbulkan tekanan di sembarang titik

dalam cairan, percepatan positif keatas, dan negatif kebawah

±=

g

aghp 1ρ

y = 3 tg 14.2 = 0.75

0,15

1,65

Tinggi air 1.8 m(penuh)

Rotasi massa fluida dalam bejana terbukaMengakibatkan permukaan akan menjadi bidang miring dengan kemiringan bentuk permukaan fluida terbuka dalam bejana yang berputar adalah paraboloida dengan persamaan

22

2x

gy

ω= X dan y adalah koordinat dalam meter dan w adalah kecepatan sudut dalam rad/det

g

x

W

xg

W

ωω

θ ==

2

tan