Kekuatan dorong

Artikel ini menjelaskan apa itu gaya dorong. Oleh karena itu, Anda akan menemukan cara menghitung gaya apung, penerapan gaya jenis ini secara tegas dan hubungannya dengan gaya apung, sebuah konsep penting dalam mekanika fluida.

Apa itu gaya dorong?

Gaya apung adalah gaya vertikal ke atas yang dilakukan oleh suatu zat cair ketika suatu benda dicelupkan ke dalamnya. Lebih tepatnya, gaya apung sama dengan berat volume yang dipindahkan oleh benda yang terendam.

Oleh karena itu, gaya dorong didasarkan pada prinsip Archimedes. Inilah sebabnya mengapa gaya apung kadang-kadang disebut gaya apung atau gaya apung Archimedean.

Gaya dorong dihasilkan oleh tekanan yang diberikan oleh fluida pada permukaan benda yang terendam. Karena tekanan berbanding lurus dengan kedalaman, bagian tubuh yang lebih dalam menerima tekanan yang lebih besar daripada bagian atas dan, oleh karena itu, fluida memberikan gaya ke atas pada tubuh.

Rumus gaya dorong

Gaya dorong sama dengan berat volume zat cair yang dipindahkan oleh benda yang dicelupkan (sebagian atau seluruhnya) ke dalam zat cair. Oleh karena itu, gaya dorong dihitung dengan mengalikan massa jenis fluida dengan gravitasi dengan volume fluida yang dipindahkan.

Jadi, rumus gaya dorong adalah:

Emas:

• 

  adalah gaya dorong, dinyatakan dalam newton.

• 

  adalah massa jenis fluida, dinyatakan dalam kg/m ³ .

• 

  adalah nilai percepatan gravitasi.

• 

  adalah volume yang dipindahkan oleh benda yang terendam.

Jika Anda perhatikan, hasil kali massa jenis fluida dan gravitasi setara dengan berat jenis fluida. Jadi, gaya dorong juga dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

Dalam kondisi normal, gaya dorong vertikal ke atas dan titik penerapannya adalah pusat gravitasi benda yang terendam.

Contoh penghitungan gaya dorong

Setelah kita melihat definisi gaya dorong dan rumusnya, bagian ini menunjukkan contoh cara menghitung jenis gaya ini.

• Sebuah kubus yang panjang rusuknya 50 cm dimasukkan ke dalam wadah berisi air (ρ=1000 kg/m ³ ). Jika kubus tercelup seluruhnya ke dalam wadah, berapakah nilai gaya Archimedean yang diterapkan oleh zat cair pada kubus? Data: g=9,81 m/ ^s2 .

Jika seluruh benda kubus dicelupkan ke dalam air, berarti volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume kubus. Oleh karena itu, pertama-tama kita menghitung volume kubus:

Jadi kita menggunakan rumus gaya dorong untuk mencari nilainya:

Dan terakhir, kami mengganti data tersebut ke dalam rumus dan menghitung gaya dorong:

daya apung dan gaya dorong

Pada bagian terakhir ini, kita akan melihat hubungan antara gaya dorong dan daya apung, karena keduanya merupakan dua konsep yang berkaitan erat dalam fisika.

Daya apung adalah kemampuan suatu benda untuk tetap berada dalam keseimbangan dalam suatu fluida. Jadi, agar suatu benda dapat mengapung dalam zat cair, gaya apung yang diberikan zat cair pada benda tersebut harus sama dengan gaya berat benda. Jika tidak, tubuh akan naik atau turun tergantung kasusnya.

• Daya apung positif : benda cenderung naik di dalam zat cair, sehingga gaya apung lebih besar daripada gaya berat benda.

Daya apung negatif : benda cenderung turun di dalam cairan, yaitu benda tenggelam. Artinya gaya dorong lebih kecil dibandingkan gaya beban.