pengapungan dan pengambangan - gunadarma...
TRANSCRIPT
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