Hai, selamat datang dan terimakasih telah klik link ini. Pada link ini, Admin memberikan satu contoh soal Fisika yang dapat dikategorikan sebagai soal sulit (memiliki banyak konsep yang harus diterapkan) dan pembahasannya. Disimak dengan baik ya ...
Soal :
Sebuah balok logam padat yang terjatuh dari kapal akan dicoba dinaikkan pada pukul 12.00 dengan temperatur laut saat itu 34°C dan sama sekali tidak terjadi kenaikan suhu. Balok padat tersebut direncanakan akan dinaikkan oleh sebuah pesawat yang dibekali oleh katrol majemuk rangkap 3 [Lihat gambar katrol majemuk rangkap 3 pada gambar !]. Spesifikasi balok yang akan diangkat berukuran 11 m × 1 m × 1 m dan keseluruhan bagiannya berada di dalam air laut (ρ air laut = 1.000 kg/m³) pada kedalaman 22,15 m dari permukaan air laut.
Jika benda tersebut dapat naik setelah diberikan gaya tarik katrol ditambahkan dengan gaya angkat air laut. Hitunglah !
- Tekanan mutlak (total) yang dialami benda selagi ada di dalam air jika tekanan udara di luar adalah 10⁵ Pa !
- Benda baru dapat bergerak ketika katrol diberikan gaya sebesar 288.200 N. Prediksilah terbuat dari bahan apakah kotak logam tersebut (cocokkan dengan tabel massa jenis di bawah !).
Tips : Jika bertemu soal seperti ini, tulis terlebih dahulu semua yang diketahui pada soal, cocokkan dengan konsep yang akan digunakan.
Penyelesaian :
Diketahui :
= suhu awal = suhu air laut => 34°C
- ∆T = perubahan suhu => 0°C [baca kalimat "sama sekali tidak terjadi kenaikan suhu"]
- Banyak rangkap pada katrol majemuk = 3 rangkap
- Spesifikasi = 11 m × 1 m × 1 m
air laut = 1.000 kg/m³
- h = kedalaman posisi = 22,15 m
= gaya yang diberikan pada katrol = 288.200 N
- Benda dapat naik setelah diberikan gaya tarik katrol ditambahkan dengan gaya angkat air laut.
Konsep yang berlaku :
- Saat pertambahan suhu bernilai 0, maka tidak terjadi adanya pemuaian. Pemuaian akan memengaruhi massa jenis benda (saat massa benda tetap, pertambahan volume akan menyebabkan berkurangnya nilai massa jenis benda). Lihat ! Pada pilihan jawaban mengutamakan ketepatan massa jenis benda.
- Keuntungan mekanis katrol dihitung dari banyaknya rangkap (roda pada katrol). Dari soal tersebut menyatakan bahwa jumlah rangkap katrol adalah 3, maka keuntungan mekanisnya juga 3.
- Pada katrol, hasil kali keuntungan mekanis dengan gaya yang bekerja (gaya kuasa) akan sama hasilnya dengan gaya beban.
Pembahasan & Langkah Penyelesaian :
Soal 1 : Menghitung Tekanan Mutlak
Tekanan mutlak dapat dihitung dengan menjumlahkan tekanan hidrostatis yang dirasakan oleh benda dalam air dengan tekanan udara. Adapun pengerjaannya sebagai berikut :
Soal 2 : Menentukan bahan dasar pembuatan dari massa jenis benda yang sesuai
- Hitung volume benda dari spesifikasi benda sebagai berikut :
- Hitung gaya angkat yang diberikan air
- Hitung gaya beban yang diangkat oleh katrol [Perhatikan kembali konsep nomor 3]. Gunakan F1 (gaya yang diberikan pada katrol) untuk menyelesaikannya.
- Lihat kembali kalimat "Jika benda tersebut dapat naik setelah diberikan gaya tarik katrol ditambahkan dengan gaya angkat air laut". Hal ini menandakan, untuk menghitung gaya total dapat ditambahkan gaya angkat dengan gaya berat benda.
- Hitung massa asli kotak logam tersebut !
- Langkah terakhir ! Tinggal dicari massa jenis benda dan tentukan benda yang sesuai !
Terimakasih banyak telah mengunjungi link ini, semoga dapat lebih memperdalam konsep dan memberikan ilmu baru. Jika anda menganggap ini bermanfaat, bagikan ke teman lainnya ya ...
Perhatian !!!
Laman web ini dapat dipergunakan kembali untuk pembaharuan laman web lain demi tercapainya perkembangan ilmu yang baik. Untuk itu jika ingin berkolaborasi, dapat kirim terlebih dahulu perizinan untuk menggunakan kembali materi ini di alamat email devakrisnapendit@gmail.com . Ingat ! Indonesia tidak kekurangan orang pintar untuk dapat mengembangkan karya orang lain, namun Indonesia kekurangan orang beretika dalam penggunaan ulang artikel karya orang lainnya.
Komentar
Posting Komentar