SOAL-SOAL MEKANIKA FLUIDA DAN PENYELESAIANNYA

SOAL MEKANIKA FLUIDA

Penyelesaian :

Diketahui :

M total = 70kg+60kg+20kg+10kg= 160 kg

ρ perahu =500 kg/m³

Vk =2m x 2m x t=4t m³

ρ air = 1000 kg/m³

Ditanya : t perahu ?

penyelesaian:

 Penyelesaian:

FA=W

VBalon=4/3 π R³

Vudara=4/3 π r³

Vemas=VB-Vu

           =4/3 π R³- 4/3 π r³

           =4/3 π (R³- r³)

ρ air . 1/2VB . g =( m_emas + m_udara ) g disederhanakan menjadi:

1/2 ρ air . VB = ρ _emas . V_emas + ρ _udara . V_udara

1/2 1000 . 4/3 π R³ = 19300 . 4/3 π (R³- r³) + 1 . 4/3 π r³

1/2 1000 . 4/3 π R³ = 19300 . 4/3 π (R³- r³) + 1 . 4/3 π r³

                                     4/3 π

500R³ = 19300 (R³- r³) + r³

500R³ = 19300R³- 19300r³ + r³

500R³ = 19300R³- 19299r³

19299r³ =19300R³- 500R³

19299 r³ =18800 R³

19299/18800 =R³/ r³

R³/ r³=1,02654

(R/r)³=1,02654

R=1,008769 r

Jika r=1 cm maka

R=1,008769 .1 = 1,008769 cm

Jadi

t=R-r

  =1,008769 cm - 1 cm

  =0,008769 cm

4. Sebongkah es terapung didalam gelas berisi air penuh . ketika es meleleh , apakah ada air yang tumpah dari gelas ?

Jawab:

Saat air membeku menjadi es ,dia mengalami perubahan volume ,penambahan volume ini disebabkan karena molekul-molekul yang membentuknya mengalami perubahan struktur daric air menjadi padat yang membentuk “ruang” .Terbukti saat membuat es batu di freezer kulkas ,semula wadah diisi penuh dengan air dan saat berubah menjadi beku,es yang terbentuk sebagian akan keluar dari wadahnya.

Es batu yang mengapung di air dalam gelas ,tentu akan mencair. Pada saat berubah kembali menjadi air terjadi pengurangan volume.

Saat berbentuk padat,es batu tadi menempati ruang milik air di gelas dan saat mencair ruangan itu terisi oleh cairan es. Akibatnya tidak ada penambahan air digelas .

Artinya tidak ada air yang tumpah dari bibir gelas.

Analisa

FA=W

ρ air . Vat . g = m_es g disederhanakan dengan dibagi g, maka:

ρ air . Vat = m_es

ρ air . Vat = ρ _es V_es 

saat mencair ρ _es menjadi ρ _air

ρ _air . Vat = ρ _air V_es

         Vat = V_es

saat es mencair maka ρ _es menjadi ρ _air dan ρ _es < ρ _air  ,sehingga:

   

kesimpulan:

Saat es mencair massa jenisnya naik dan volumenya menurun

Sehingga permukaan air akan tetap.