Benda akan melayang jika dimasukkan ke dalam minyak yang memiliki 0,8 gram/cm³. Apabila benda dimasukkan ke dalam gliserin dengan massa jenis 1,2 gram/cm³, ben

Benda yang melayang ataupun mengapung dapat terjadi pada fluida statis. Apabila benda melayang dalam fluida atau cairan tertentu maka massa jenis benda yang dimasukkan pada benda tersebut sama dengan massa jenis fluidanya. Apabila benda mengapung, maka massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluidanya. Untuk mengetahui bagian atau perbandingan benda yang tercelup dengan seluruhnya dapat diketahui berdasarkan perbandingan massa jenisnya.

Pembahasan

Pada fluida statis atau fluida yang tidak mengalir dipelajari mengenai beberapa besaran turunan yang penting yaitu massa jenis dan tekanan. Tekanan merupakan gaya tekan yang bekerja pada bidang dengan luas tertentu sesuai dengan persamaan berikut.

P = F/A

Keterangan :

P : Tekanan (N/m2)

F : Gaya Tekan (N)

A : Luas Bidang Tekan (m2)

Tekanan pada zat cair bergantung pada kedalaman, percepatan gravitasi dan massa jenis zat cair. Sehingga untuk mengetahui besar tekanan benda pada suatu fluida dapat diketahui menggunakan persamaan berikut.

Ph = p g h

Keterangan :

Ph : Tekanan Hidrostatis (Pa)

p : Massa Jenis Zat Cair (kg/m3)

g : Percepatan Gravitasi (m/s2)

h : Kedalaman yang dihitung dari permukaan zat cair (m)

Beberapa hukum yang terkait pada fluida statis sebagai berikut.

Hukum pokok hidrostatik, dijelaskan bahwa semua titik yang terletak paa suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama (contoh penerapan pada pipa U). Sehingga dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.

Pa = Pb

pa ha = pb hb

Keterangan:

Pa : Tekanan hidrostatik pada bidang a

Pb : Tekanan hidrostatik pada bidang b

pa : massa jenis zat cair pada bidang a

pb : massa jenis zat cair pada bidang b

ha : ketinggian atau kedalaman zat cair bidang a

hb : ketinggian zat cair bidang b

Hukum pascal, dijelaskan bahwa tekanan yang bekerja pada zat cair dalam ruangan tertutup akan diteruskan ke segala arah sama besar. Sehingga dapat dituliskan bahwa tekanan yang bekerja pada bidang a sama dengan tekanan yang bekerja pada bidang b.

Pa = Pb

Fa/Aa = Fb/Ab

Keterangan:

Pa : Gaya tekan pada bidang a (N)

Pb : Gaya tekan pada bidang b (N)

Aa : Luas penampang bidang a (m2)

Ab : Luas penampang pada bidang b (m2)

Hukum archimedes, dijelaskan bahwa benda yang icelupkan pada fluida baik sebagian ataupun seluruhnya akan mengalamu gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Sehingga besar gaya ke atas dapat dituliskan dalam persamaan berikut.

FA = pgV

Keterangan:

FA: Gaya ke atas (N)

p: massa jenis fluida (kg/m3)

g: percepatan gravitasi (m/s2)

V: volume benda yang tercelup (m3)

Perlu diketahui pula bahwa benda yang tercelup dalam fluida dapat memenuhi 3 kejadian (tenggelam, melayang dan terapung) dengan ketentuan sebagai berikut.

Apabila benda tenggelam, maka pbenda > pfluida.

Apabila beda melayang, maka pbenda = pfluida.

Apabila benda terapung, maka pbenda < pfluida.

Selain itu, untuk mengetahui besar bagian yang tidak tercelup dapat diketahui melalui perbandingan massa jenis benda dan massa jenis fluidanya.

Berdasarkan pertanyaan diatas, diketahui bahwa

pminyak = 0,8 g/cm3

pgliserin = 1,2 g/cm3

Benda dalam minyak melayang sehingga,

pbenda = pminyak

pbenda = 0,8 g/cm3

Maka bagian benda tercelup sebagai berikut.

pbenda/pfluida

= 0,8/1,2

= 2/3 bagian

Dan bagian yang terapung adalah 1 - 2/3 = 1/3 bagian.

Pelajari Lebih Lanjut

Kapilaritas, https://brainly.co.id/tugas/15157595

Detil Jawaban

Kelas : 11

Mapel : Fisika

Bab : 3 - Fluida Statis

Kode : 11.6.3

Kata Kunci : Melayang, Mengapung, Fluida Statis, Massa Jenis, Massa Jenis Benda, Massa Jenis Fluida, Perbandingan Massa Jenis