Zat Cair Dalam Kesetimbangan Relatif [PDF]

Citation preview

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



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF 1. Zat cair dalam tangki mengalami percepatan ax



θ



Permukaan zat cair sebelum mengalami percepatan



Permukaan zat cair setelah mengalami percepatan



θ



F



A



P W



1. Berat partikel zat cair W = Mg 2. Gaya karena percepatan F= Max



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF 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



Ma x P sin   P cos  Mg ax tan   g



h1 h2



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF • 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 F



W A P



h



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF 1. 2. 3. 4. • • •



W = Mg = ρghA F = May = ρhAay P = pA Sesuai hk Newton II untuk gaya-gaya vertikal Fy = May P- W = May pA – ρghA = ρhAay



hA(a y  g ) ay ay p  gh(1  )  h(1  ) A g g



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF Tangki bergerak dalam bidang miring



Fx  F cos   Ma x φ



Fx



θ



Fy



F P



Fy  F sin   Ma y Dengan Hk newton II untuk gaya horisontal Fx = Max Psin θ = Max



W Dengan Hk newton II untuk gaya vertikal Fy = May Pcos θ – Mg = May



Ma x P sin   P cos  Mg  Ma y tan  



ax g  ay



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF • Tangki tertutup dengan zat cair penuh C h B



A



tan   h



b



ax h  g b



ax b g



ZAT CAIR DALAM KESETIMBANGAN RELATIF 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