dorong adalah gaya yang diberikan fluida pada benda yang terendam. Gaya ini memiliki arah vertikal dan ke atas dan sesuai dengan berat volume cairan yang dipindahkan oleh benda.
Adanya gaya ini menjelaskan fluktuasi benda-benda di dalam air, seperti gunung es besar atau kapal, dan juga perasaan bahwa benda-benda di dalam air tampak lebih ringan dari yang sebenarnya.
Fenomena ini pertama kali dijelaskan oleh fisikawan Yunani Archimedes (287 a. C - 212a. C), yang telah ditugaskan oleh raja untuk memeriksa apakah mahkotanya terbuat dari emas murni atau ada unsur lain yang dicampur di dalamnya. Untuk alasan ini, dorong juga disebut Prinsip Archimedes.
Lihat pernyataan prinsip ini:
Setiap benda yang dicelupkan ke dalam zat cair mengalami gaya yang disebut gaya apung, yang sesuai dengan berat volume zat cair yang dipindahkan.
Menurut beberapa cerita, Archimedes sedang mandi ketika dia sampai pada kesimpulan bahwa air memberikan kekuatan pada tubuhnya. Setelah membuat pernyataan seperti itu, fisikawan itu berteriak di jalanan "eureka, eureka!", yang dalam bahasa Yunani berarti "ditemukan".
tahu lebih banyak tentang Eureka.
Bagaimana gaya dorong terjadi?
Ketika sebuah benda terendam, cairan memberikan tekanan padanya. Tekanan yang diberikan di bagian bawah akan selalu lebih besar daripada tekanan yang diberikan di bagian atas, karena semakin besar kedalamannya, semakin besar tekanannya. Lihat gambar di bawah ini:
Jadi kita harus gaya dorong adalah hasil dari perbedaan tekanan antara bagian bawah dan atas benda. dan itu terjadi dari bawah ke atas karena peningkatan tekanan di bagian bawah benda yang terendam.
rumus dorong
Nilai gaya dorong akan sama dengan berat volume zat cair yang dipindahkan, yaitu:
E = PDES
Mempertimbangkan bahwa berat sama dengan produk massa dan gravitasi (P = m.g), kami memiliki:
E = mDES. g
Massa jenis adalah perbandingan antara massa dan volume (d = m/v), rumus daya apungnya adalah:
E = dF. VDES. g
Dimana:
- E = gaya dorong
- dF = densitas fluida (kg/m3)
- VFD = volume zat cair yang dipindahkan (m3)
- g = percepatan gravitasi (m/s2)
Dari rumus ini kita dapat menyimpulkan bahwa gaya apung bergantung pada densitas fluida, volume fluida yang dipindahkan dan percepatan gravitasi.
Meskipun tekanan lebih besar dengan bertambahnya kedalaman, daya apung tidak meningkat saat objek bergerak lebih jauh ke bawah, ini karena tekanan di bagian bawah dan atas benda meningkat dalam ukuran yang sama.
Juga mengerti apa itu pengukuran volume.
berat yang terlihat
Ketika sebuah benda terendam dalam cairan, ada dua gaya yang bekerja padanya: berat dan daya apung. Berat adalah gaya yang diberikan secara vertikal dan dari atas ke bawah. Daya apung adalah gaya yang diberikan secara vertikal dari bawah ke atas.
Aksi kedua gaya ini membuat berat benda yang terendam dalam cairan tampak lebih kecil, yang kita sebut berat semu. Berat semu dihitung dengan mengurangkan gaya dorong dari berat sebenarnya:
PITU = P - E
Tubuh mengambang
Massa jenis adalah sifat yang memungkinkan benda mengapung atau tenggelam, lihat kemungkinannya:
- Kepadatan tubuh lebih besar dari kepadatan cairan: tubuh akan tenggelam.
- Kepadatan tubuh kurang dari kepadatan cairan: tubuh akan melayang.
- Kepadatan tubuh sama dengan kepadatan cairan: tubuh tenggelam dan seimbang.
Catatan: Penting untuk dicatat bahwa daya apung bergantung pada densitas fluida, bukan densitas benda.
tahu lebih banyak tentang massa jenis.
gunung es
Fluktuasi gunung es adalah fenomena yang menarik untuk memahami kepadatan yang berbeda. Es mengapung di atas air karena massa jenisnya lebih rendah daripada air cair. Dalam keadaan cair massa jenis air laut adalah 1,03 kg/l dan es adalah 0,92 kg/l.
Karena perbedaan antara kepadatannya kecil, sebagian besar gunung es tetap terendam, hanya sekitar 10% dari tubuhnya yang keluar dari air.
Lihat juga arti dari hukum Newton, kekuatan dan gunung es.
