Kalkulator Gaya Apung
Kalkulator gaya apung ini menghitung gaya ke atas yang diberikan fluida pada benda yang tercelup menggunakan prinsip Archimedes, F = ρ · V · g. Masukkan massa jenis fluida (kg/m³) dan volume benda yang tercelup (m³), lalu kalkulator menampilkan gaya apung dalam newton serta massa fluida yang dipindahkan dalam kilogram. Gunakan untuk memeriksa apakah suatu benda akan mengapung atau tenggelam, untuk menentukan daya apung perahu dan ponton, atau untuk menyelesaikan soal fisika. Air sudah disetel ke 1000 kg/m³, tetapi Anda dapat memodelkan air laut, minyak, atau fluida lain dalam hitungan detik.
Cara menghitung gaya apung
-
1
Masukkan massa jenis fluida
Ketik massa jenis fluida di sekitarnya dalam kilogram per meter kubik. Air tawar sekitar 1000 kg/m³ dan air laut sekitar 1025 kg/m³.
-
2
Masukkan volume tercelup
Berikan volume benda yang benar-benar berada di bawah air, dalam meter kubik. Untuk benda yang tercelup penuh, nilainya sama dengan volume totalnya.
-
3
Baca gaya apung
Alat ini mengalikan massa jenis × volume × 9,81 dan menampilkan gaya ke atas dalam newton, beserta massa fluida yang dipindahkan dalam kilogram.
Rumusnya
Prinsip Archimedes menyatakan bahwa gaya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda yang tercelup:
- F = ρ · V · g
dengan F adalah gaya apung dalam newton (N), ρ (rho) adalah massa jenis fluida dalam kg/m³, V adalah volume tercelup dalam m³, dan g adalah percepatan gravitasi, diambil sebesar 9,81 m/s². Massa fluida yang dipindahkan adalah m = ρ · V, dan beratnya (ρ · V · g) tepat sama dengan dorongan ke atas yang dirasakan benda.
Contoh soal
Sebuah wadah tertutup rapat dengan volume tercelup 0,05 m³ berada di air tawar (ρ = 1000 kg/m³):
F = 1000 × 0,05 × 9,81 = 490,5 N
Massa air yang dipindahkan adalah 1000 × 0,05 = 50 kg. Jika wadah itu sendiri beratnya kurang dari 50 kg, gaya ke atas 490,5 N melebihi beratnya dan wadah mengapung; jika beratnya lebih, wadah tenggelam.
Gaya apung pada fluida umum (V = 0,05 m³)
| Fluida | Massa jenis (kg/m³) | Massa dipindahkan (kg) | Gaya apung (N) |
|---|---|---|---|
| Udara | 1,2 | 0,06 | 0,59 |
| Minyak nabati | 920 | 46,0 | 451,3 |
| Air tawar | 1000 | 50,0 | 490,5 |
| Air laut | 1025 | 51,25 | 502,8 |
| Gliserin | 1260 | 63,0 | 618,0 |
Fluida yang lebih padat mendorong lebih kuat, itulah sebabnya Anda lebih mudah mengapung di Laut Mati yang asin daripada di danau air tawar.
Kesalahan yang harus dihindari
- Volume vs. volume tercelup. Untuk benda yang mengapung sebagian, gunakan hanya bagian di bawah permukaan, bukan seluruh benda.
- Satuan tercampur. Pertahankan massa jenis dalam kg/m³ dan volume dalam m³. Satu liter adalah 0,001 m³, jadi benda 50 L memiliki volume 0,05 m³.
- Mengapung atau tenggelam. Gaya apung saja tidak menentukan: bandingkan gaya apung dengan berat benda (massanya sendiri × g).
- Pemilihan gravitasi. Alat ini memakai g = 9,81 m/s²; di Bulan (≈1,62 m/s²) baik berat maupun gaya apung mengecil bersamaan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Gaya apung sama dengan massa jenis fluida dikali volume tercelup dikali gravitasi: F = ρ · V · g, dengan g = 9,81 m/s². Masukkan massa jenis dalam kg/m³ dan volume dalam m³, hasilnya dalam newton.
Bandingkan gaya apung dengan berat benda (massanya × 9,81). Jika gaya apung lebih besar, benda mengapung; jika berat lebih besar, benda tenggelam; jika sama, benda melayang (apung netral).
Gunakan 1000 kg/m³ untuk air tawar dan sekitar 1025 kg/m³ untuk air laut. Kalkulator disetel ke air tawar 1000 kg/m³, yang dapat Anda ubah untuk memodelkan fluida apa pun.
Bagi liter dengan 1000. Misalnya, 50 liter = 0,05 m³ dan 1 liter = 0,001 m³. Pertahankan volume dalam meter kubik agar cocok dengan satuan massa jenis kg/m³.
Tidak. Perhitungan berjalan sepenuhnya di browser Anda. Nilai massa jenis dan volume Anda tidak pernah meninggalkan perangkat, dan tidak ada yang dicatat atau dikirim.
Alat Terkait
Kalkulator Pembayaran HELOC
Hitung pembayaran bulanan HELOC pada masa penarikan dan masa pelunasan berdasarkan saldo, APR, dan tenor.
Kalkulator BMI
Hitung indeks massa tubuh dari tinggi dan berat badan. Menampilkan kategori WHO, rentang berat sehat, dan batasan BMI.
Kalkulator HELOC
Perkirakan ruang HELOC yang mungkin tersisa setelah saldo hipotek, berdasarkan nilai rumah dan batas CLTV dari pemberi pinjaman.
Kalkulator Akar Kuadrat
Hitung akar kuadrat untuk bilangan positif, nol, dan bilangan negatif. Dapatkan hampiran desimal, bentuk akar yang disederhanakan untuk masukan bilangan bulat, serta catatan jelas tentang kuadrat sempurna dan akar kompleks.
Kalkulator Kalori
Perkirakan kebutuhan kalori harian untuk tujuan Anda menggunakan faktor BMR dan aktivitas dari Mifflin-St Jeor, termasuk target defisit dan surplus kalori.
Kalkulator usia
Hitung usia tepat dalam tahun, bulan, dan hari dari tanggal lahir, plus total hari, jam, dan hitung mundur ulang tahun berikutnya.