Langsung ke konten utama

Soal fisika

Soal Fisika: Hukum Archimedes pada Kapal Terapung


Sebuah kapal kargo dengan massa kosong 100 ton (1 ton = 1000 kg) berlayar di laut. Kapal tersebut memiliki panjang 50 m, lebar 10 m, dan tinggi 8 m. Saat kapal kosong, sebagian lambungnya tercelup di air laut sedalam 2 m. Kapal tersebut kemudian dimuati peti kemas hingga lambungnya tercelup sedalam 5 m.

Photograph @id_beme 

Asumsi:

Massa jenis air laut, Pair laut 1025 kg/m³.

Percepatan gravitasi, g = 10 m/s².

Bentuk kapal dianggap balok untuk mempermudah perhitungan volume.


Pertanyaan:

1. Berapakah gaya apung yang dialami kapal saat kosong?

2. Berapakah massa total muatan yang diangkut oleh kapal?

3. Jika muatan tersebut terdiri dari peti kemas dengan massa rata-rata 500 kg per peti, berapakah jumlah peti kemas yang diangkut oleh kapal?


Penyelesaian

1. Gaya Apung Saat Kapal Kosong Gaya apung (FA) yang dialami kapal sama dengan berat air laut yang dipindahkan.

  • Volume air yang dipindahkan (Vtercelup): Vtercelup = panjang × lebar × kedalaman Vtercelup = 50 m × 10m×2m Vtercelup = 1000 m³
  • Gaya Apung (FA): FA = Pair laut X g × Vtercelup FA = 1025 kg/m³ x 10 m/s² × 1000 m³ FA = 10.250.000 N atau 1,025 × 107 N

Gaya apung saat kapal kosong adalah 1,025 x 107 N.

(Catatan: Gaya apung ini juga sama dengan berat total kapal saat kosong, yaitu Wkapal = mkapal X g = (100 × 1000 kg) × 10 m/s² : . Terdapat perbedaan nilai karena ada asumsi bahwa kapal berbentuk balok, sementara kapal nyata memiliki bentuk yang lebih kompleks. Untuk soal ini, kita fokus pada perhitungan berdasarkan volume air yang dipindahkan).

2. Massa Total Muatan

Massa total muatan dapat dihitung dari perbedaan gaya apung saat kapal terisi penuh dan saat kosong.

Volume air yang dipindahkan saat terisi (Vterisi):

Vterisi = 50 m x 10m×5m

Vterisi 2500 m³

Massa total kapal (kapal + muatan)

(mtotal):

Berdasarkan hukum Archimedes, berat total kapal sama dengan gaya apung.

Wtotal = FA

Mtotal x g = Pair laut × g× Vterisi

Mtotal = Pair laut x V terisi mtotal = 1025 kg/m³ × 2500 m³

Mtotal = 2.562.500 kg

Massa total muatan (mmuatan):

Mmuatan Mtotal Mkapal kosong mmuatan 2.562.500 kg - (100 x 1000 kg) mmuatan = 2.562.500 kg - 100.000 kg Mmuatan 2.462.500 kg

Massa total muatan yang diangkut adalah 2.462.500 kg

3. Jumlah Peti Kemas

Jumlah peti kemas:

Massa total muatan jumlah = Massa per peti kemas 2.462.500 kg Jumlah = 500 kg/peti

Jumlah = 4925 peti

Jumlah peti kemas yang diangkut adalah 4925 peti.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Cerita _ sadel sepeda

Sepeda Luna yang Kempes Pagi yang cerah menyambut Luna dan Rina. Mereka adalah sahabat karib yang selalu berangkat sekolah madrasah bersama. Hari ini, mereka berencana naik sepeda. Luna dengan sepeda pinknya, dan Rina dengan sepeda birunya. Saat Luna mengeluarkan sepedanya dari teras, "Oh, tidak!" serunya. Ban sepeda Luna kempes! Ia mencoba memencet-mencet ban itu, tapi tetap saja, kempes tak bisa dipakai. Wajah Luna langsung cemberut. Rina yang melihat sahabatnya murung, langsung punya ide. "Luna, jangan sedih! Bagaimana kalau kita boncengan saja di sepedaku?" tawar Rina sambil tersenyum lebar. Mata Luna berbinar. "Wah, ide bagus, Rina!" Maka, berangkatlah mereka berdua dengan satu sepeda. Luna duduk di belakang, dan Rina mengayuh di depan. Tentu saja, sadel atau tempat duduk sepeda Rina kan kecil. Jadi, sepanjang jalan, sadelnya jungklak-jungklik mengikuti gerakan mereka! "Hahahaha!" Luna dan Rina tak henti-hentinya tertawa. Boncengan di tempat...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

20 kutipan dari berbagai drama Korea

20 kutipan dari berbagai drama Korea yang mungkin bisa menginspirasi atau relate denganmu: "Tidak peduli seberapa sulit hidupmu, beranilah dan jadi dirimu sendiri." - My ID is Gangnam Beauty "Hidup adalah serangkaian pilihan. Pilihanmu membentukmu." - Reply 1988 "Cinta itu bukan tentang menemukan orang yang sempurna, tapi mencintai orang yang tidak sempurna dengan sempurna." - Descendants of the Sun "Setiap orang punya kisahnya sendiri. Jangan menghakimi orang lain hanya dari penampilan luarnya." - It's Okay to Not Be Okay "Terkadang, hal-hal terindah dalam hidup datang dari hal-hal yang tidak terduga." - Goblin "Masa lalu bisa saja menyakitkan, tapi kamu bisa memilih untuk lari darinya atau belajar darinya." - Crash Landing on You "Jangan takut untuk gagal. Kegagalan adalah bagian dari proses menuju kesuksesan." - Start-Up "Bukan kebahagiaan yang membuat kita bersyukur, tapi rasa syukur yang membuat kita ba...
Posting Komentar
Baca selengkapnya