PENGARUH BENTUK BENDA DAN KEDALAMAN TERHADAP GAYA ANGKAT KE ATAS (FA) PADA FLUIDA STATIS

Abstract

Bentuk benda yang digunakan pada penelitian ini yaitu balok, kubus, dan prisma. Ketiga benda memiliki volume yang sama 64 cm3 dan terbuat dari kayu dengan jenis yang sama yaitu kayu Albazia Falcataria atau lebih dikenal dengan nama kayu sengon. Perbedaan ketiga benda terletak pada luas bidang sentuh benda dengan air. Pada balok bidang sentuh dengan air berbentuk persegi panjang dengan luas 32 cm2. Pada kubus bidang sentuh dengan air berbentuk bujur sangkar atau persegi dengan luas 16 cm2. Pada prisma bidang sentuh dengan air berbentuk segitiga dengan luas 20 cm2. Untuk mengukur volume benda yang tercelup menggunakan gelas ukur yang diisi air lalu benda dicelupkan. Volume benda dihasilkan dari selisih antara volume air sebelum benda dicelupkan dengan volume air setelah benda dicelupkan. Hasil dari data volume air yang tercelup kedalam air digunakan untuk menghitung besar gaya angkat keatas yang dialami benda dengan persamaan FA = ρ 𝒈 V. Pada penelitian ini juga mengukur gaya angkat ke atas pada kedalaman 20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm, dan 100 cm. Benda yang digunakan untuk mengukur gaya angkat ke atas pada masing-masing kedalaman memiliki massa yang sama yaitu 100 gram. Gaya angkat ke atas pada penelitian ini diukur menggunakan persamaan FA = Wu - Wc dengan Wu adalah berat benda diukur pada saat di udara dan Wc adalah berat benda dikur pada saat di dalam air. Jadi, gaya angkat ke atas didapat dengan menghitung selisih antara berat benda di udara dengan berat benda di air. Alat untuk mengukur berat benda di udara dan di dalam air menggunakan neraca pegas. Analisis data menggunakan persamaan FA = ρ g V menghasilkan gaya angkat ke atas 0.49 Newton untuk balok, 0.392 Newton untuk kubus, dan 0.441 Newton untuk prisma. Perbedaan gaya angkat ke atas (FA) yang dialami setiap benda dipengaruhi oleh perbedaan luas bidang sentuh benda dengan permukaan air. Pada balok bidang sentuh dengan air berbentuk persegi panjang dengan luas 32 cm2. Pada kubus bidang sentuh dengan air berbentuk bujur sangkar atau persegi dengan luas 16 cm2. Pada prisma bidang sentuh dengan air berbentuk segitiga dengan luas 20 cm2. Analisis data menggunakan persamaan FA = Wu - Wc menghasilkan 0.05 Newton pada kedalaman 20 cm, 0.1 Newton pada kedalaman 40 cm, 0.15 Newton pada kedalaman 60 cm, 0.2 Newton pada kedalaman 80 cm, dan 0.25 Newton pada kedalaman 100 cm. Perbedaan nilai gaya angkat ke atas (FA) pada masing-masing kedalaman tidak dipengaruhi volume benda yang tercelup melainkan dipengaruhi oleh perbedaan kedalaman. Perbedaan kedalaman benda tercelup akan mempengaruhi perbedaan tekanan hidrostatis yang dialami benda. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu bentuk benda mempengaruhi luas bidang sentuh antara benda dengan air yang juga mempengaruhi besar gaya angkat ke atas yang dialami benda. Besar gaya angkat ke atas juga dipengaruhi oleh kedalaman benda tercelup. Semakin dalam benda tercelup tekanan hidrostatis benda semakin besar dan gaya angkat ke atas yang dialami benda semakin besar.