zat cair dalam kesetimbangan relatif
DESCRIPTION
gTRANSCRIPT
ZAT CAIR DALAM
KESETIMBANGAN RELATIF
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
Zat cair dalam kesetimbangan relatif :
Zat cair dalam suatu tangki yang bergerak dengan
kecepatan konstan tidak mengalami tegangan geser karena
tidak adanya gerak relatif antara partikel zat cair ataupun
partikel dengan bidang batas
Adanya percepatan dan perlambatan akan mempengaruhi
besarnya tekanan hidrostatis zat
1. Zat cair dalam tangki mengalami percepatan
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
ax θ
Permukaan zat cair sebelum
mengalami percepatan
Permukaan zat cair setelah
mengalami percepatan
F
P
W
θ
A 1. Berat partikel zat cair
W = Mg
2. Gaya karena percepatan
F= Max
3. Gaya tekanan P pada partikel
3.1 P arah horisontal Hk Newton II
Fx = Max
P sinθ = Max
3.1 P arah vertikal Hk Newton II
Fy = May -- percepatan hanya arah horisontal maka ay = 0 sehingga
P cos θ –W = 0
P cos θ = mg
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
g
a
Mg
Ma
P
P
x
x
tan
cos
sinh1
h2
• Apabila percepatan arah vertikal maka permukaan zat
cair tetap horisontal tetapi akan terjadi perubahan
tekanan hidrostatis. Percepatan ke atas tekanan
hidrostatis akan bertambah dan berlaku sebaliknya
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
F
W
P
h
A
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
1. W = Mg = ρghA
2. F = May = ρhAay
3. P = pA
4. Sesuai hk Newton II untuk gaya-gaya vertikal
• Fy = May
• P- W = May
• pA – ρghA = ρhAay
)1()1()(
g
ah
g
agh
A
gahAp
yyy
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
Fx
P
W
θ
φ
Fy F
yy
xx
MaFF
MaFF
sin
cos
Dengan Hk newton II untuk gaya horisontal
Fx = Max
Psin θ = Max
Dengan Hk newton II untuk gaya vertikal
Fy = May
Pcos θ – Mg = May
y
x
y
x
ag
a
MaMg
Ma
P
P
tan
cos
sin
Tangki bergerak dalam bidang miring
• Tangki tertutup dengan zat cair penuh
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
b
h
A B
C
bg
ah
b
h
g
a
x
x
tan
1. Tangki terbuka dengan panjang 2m, lebar 1m dan kedalaman
0,75m diisi minyak dengan rapat relatif 0,8 sedalam 0,5m.
Berapa kecepatan harisontal maksimum agar minyak tidak
tumpah
2. Tangki dengan P= 4m, L = 2m diisi air sampai kedalaman 1,25m
hitung gaya pada sisi memanjang tangki apabila a. tangki
bergerak vertikal keatas dengan kecepatan 4 m/s; b. tangki
bergerak ke bawah dengan kecepatan 2 m/s
3. Tangki segiempat terbuka dengan P = 4m, L= 3 m, tangki berisi
air sedalam 1m bergerak keatas pada bidang miring dengan
kemiringan 30°. Hitung kemiringan zat cair apabila tangki
mengalami percepatan 2 m/s.
4. Soal seperti no.3 tetapi arah tangki ke bawah
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF
ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF