• Document: BAB IV BUOYANCY DAN STABILITAS BENDA MENGAPUNG
  • Size: 183.3 KB
  • Uploaded: 2019-06-13 21:56:01
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

BAB IV BUOYANCY DAN STABILITAS BENDA MENGAPUNG Tujuan Pembelajaran Umum : 1. Mahasiswa memahami konsep kesetimbangan statis untuk menyelesaikan gaya-gaya yang bekerja pada kasus benda yang mengapung, 2. Mahasiswa mampu menganalisis stabilitas benda yang mengapung dalam kondisi tegak maupun miring. Tujuan Pembelajaran Khusus : 1. Mahasiswa mampu menghitung besar dan letak titik berat benda yang mengapung, 2. Mahasiswa mampu menghitung besar dan letak titik tangkap gaya buoyancy, 3. Mahasiswa mampu melakukan kontrol stabilitas benda yang mengapung, melalui analisa radius metasentrum dan tinggi metasentrum. Gaya Buoyancy W G Hki B Hka Fb Sembarang benda yang mengapung di permukaan air, akan mendapat perlakuan 3 macam gaya yang bekerca pada arah horisintal dan vertikal, yaitu : 1) Gaya horizontal (H), gaya menekan sebelah sisi kiri dan sisi kanan dari benda, yang saling menghapuskan, sehingga tidak ada gaya horizontal pada benda. 2) Berat sendiri benda (W), yaitu suatu gaya yang bekerja vertical ke bawah dan mempunyai titik tangkap di titik G, titik berat benda. W  m g dimana : m = massa benda, dalam satuan kg g = percepatan gravitasi bumi, dalam satuan m/detik2. Hidrolika1 4- 1 didesak ke atas oleh gaya buoyancy (Fb) sebesar berat air yang dipindahkannya. Hal ini dapat dinyatakan secara matematik oleh prinsip Archimedes sebagai berikut : Fb   a . Vd …………………………………………………………………(4.1) dimana : Fb = gaya buoyant, dinyatakan dalam satuan [kN]  a = berat jenis cairan, dinyatakan dalam satuan [kN/m3] V d = Volume cairan yang dipindahkan, dinyatakan dalam satuan [m3] - Gaya buoyancy (FB), yaitu gaya tekan ke atas pada suatu benda yang mengapung sama dengan berat air yang dipindahkan (Archimede’s prinsiple). Titik tangkap gaya buoyancy di titik B sama dengan titik berat dari volume air yang dipindahkan, atau sama dengan titik berat dari bidang yang tercelup. Stabilitas Benda Yang Terapung Stabilitas benda terapung tercapai, jika titik G dan B terletak pada satu garis vertical yang sama, dan gaya buoyancy Fb (berat air yang dipindahkan) sama besar dengan berat benda W. Dapat dibedakan 3 macam keseimbangan dari benda yg mengapung di air (Gambar 4.1) : W G W M M G M W G B B B K K K θ Fb θ Fb θ Fb Gambar 4.1 Berbagai kemungkinan letak titik tangkap gaya. 1) Titik M terletak di atas titik G, benda ini stabil dan bila ada perobahan dari posisi ini benda akan kembali lagi pada posisi stabilnya yang semula. 2) Titik M terletak di bawah titik G, benda ini dalam kondisi labil. Perubahan sedikit dari posisi ini akan menggulingkan benda untuk mencari keseimbangan yang baru. 3) Titik M dan titik G berimpit, benda dalam kondisi netral/keseimbangan indifferent. Perubahan dari posisi ini tidak akan mempengaruhi tempat titik M dan G. Sehingga macam-macam keseimbangan transversal dari suatu benda yang terapung : Stabil : bila M di atas G ( GM positif) Labil : bila M di bawah G ( GM negative) Netral : bila M = G ( GM nol). Hidrolika1 4- 2 4.2.1 Tinggi Metasentrum Metasentrum (titik M) adalah titik pusat dari gerak oscilasi benda yang mengapung bila diberikan sedikit perubahan sudut putar (d). Tinggi metasentrum (GM) adalah jarak antara titik berat dari benda yang mengapung (G) terhadap titik metasentrum (M). Persamaan: Radius metasentrum BM , IT BM = Volume air yang dipindahkan IT = momen inersia tranversal bidang air (waterplane). Tinggi metasentrum GM , GM = BM  BG Bila ditinjau terhadap titik K pada bidang dasar (baseline), maka tinggi metasentrum : GM = KB  BM  KG 4.2.2 Radius Metasentrum Menghitung BM untuk sebuah sudut kecil d  (lihat Gambar 4.2) Kapal saat terjadi oleng titik B akan berpindah ke B’ g1, g2 : pusat gravitasi juring-juring. (juring : adalah bagian berbentuk segitiga di sekitar titik-titik g1, g2) V : volume satu juring =  V L V : volume juring sepanjang dx = ½ . y . y tan  . dx = ½ . y2 .  .dx

Recently converted files (publicly available):