Page 77 - E-MODUL PEMBELAJARAN FISIKA FLUIDA STATIS

E-Modul Pembelajaran Fisika Fluida Statis
Untuk Peserta Didik Kelas XI Jenjang SMA/MA

∑F = 0
+mg – Fa – Ff = 0
Ff = mg – Fa
Jika massa jenis benda = ρb, massa jenis fluida = ρf, dan volume
benda = Vb, gaya ke atas Fa = Vbρfg
Berat benda mg = (ρbVb ) g.
Gaya gesekan Ff = 6πηrvT (Benda dianggap berbentuk bola)
Dengan memasukkan besarketiga gaya tersebut ke dalam persamaan
sebelumnya, diperoleh hasil berikut.
6πηrvT = ρbVbg – Vbρfg
6πηrvT = gVb (ρb – ρf)

( − )

vT =
6
3
Untuk benda berbentuk bola dengan jari-jari r, volume benda Vb = 4/3 πr
sehingga persamaannya menjadi seperti berikut.
4 3
( )( − )

vT = 3
6
2
2 ( − )

vT = .............................................(3.5)
9

Contoh Soal
Sebuah bola dengan massa 200 g dicelupkan ke dalam sebuah gelas ukur yang
berisi oli dengan kecepatan 5 m/s. Bola tersebut berdiameter 0,016 m dengan
3
volume sebesar 0,002 m . Jika diketahui massa jenis oli adalah 840 kg/m
3
kemudian g = 10 m/s dan koefisien viskositasnya sebesar 0,05 Pa.s, tentukan
2
besar kecepatan terminalnya ?
Jawab.
Diketahui : m = 200 g = 0,2 kg
v = 5 m/s
D = 0,016 m  r = 0,008 m
V = 0,0002 m
3
3
ρoli = 840 kg/m
g = 10 m/s
2
η = 0,05 Pa.s
Ditanyakan : vT = ...m/s
Penyelesaian.
Massa jenis benda :

=

0,2
=
0,0002
ρ = 1.000 kg/m
3

61