udara mengalir horizontal melalui sebuah sayap pesawat terbang sehingga kecepatan bagian atasnya 40m/s dan di bagian bawahnya 30m/s. jika massa sayap 300 kg dan luas penampangnya 5 m², besar gaya resultan pada sayap adalah..( Pu=1,3 kg/m³) A. 725 N B.1.225 N C. 2.275 N D. 3.000 N E. 3.525

Halo, Intan T, kakak bantu jawab ya Besar gaya resultan yang terjadi pada sayap tersebut adalah sebesar 725 N ke arah bawah, sehingga dari pilihan ganda yang ada, pilihan yang tepat adalah A. 725 N PEMBAHASAN: Pada sayap pesawat terbang, pesawat memanfaatkan Gaya Angkat, sehingga gaya tersebut dapat mengangkat pesawat dengan mengalahkan gaya beratnya sendiri. Gaya angkat pada pesawat itu dihasilkan dengan cara membuat udara mengalir melalui kedua sayap pesawat terbang, atau dengan kata lain si pesawatnya digerakkan maju ke depan. Sayap pesawat ini bentuknya berupa suatu lengkungan yang unik, di mana profilnya kita sebut dengan aerofoil. Bentuk lengkungan dari aerofoil ini dirancang untuk menimbulkan perbedaan tekanan udara pada bagian atas dan bagian bawah penampangnya. Gaya Angkat pada pesawat sayap terbang ini terkait dengan perbedaan tekanan udara yang timbul diturunkan dari Hukumnya Pak Bernoulli, yang kita hitung dengan rumus: F₁ - F₂ = ½ρ(V₂² -V₁²)A ________(1) Keterangan: (F₁ - F₂) ini kita sebut dengan Gaya Angkat ρ: massa jenis fluida (dalam kasus kita disini adalah udara) [satuannya kg/m³] V₁: kecepatan aliran udara PADA BAGIAN BAWAH SAYAP [satuannya m/s] V₂: kecepatan aliran udara PADA BAGIAN ATAS SAYAP [satuannya m/s] A: luas penampang sayap pesawat [satuan m²] Dengan rumus ini, kita akan menghitung Gaya Angkat yang dihasilkan oleh pesawat tersebut, dalam rangka melawan Gaya Berat dari pesawat tersebut. Supaya pesawat bisa terangkat, berarti (F₁ - F₂) > Gaya Berat, di mana Gaya berat kita hitung dengan rumus: W = mg ________(2) Keterangan: W: Gaya Berat pesawat m: massa pesawat [kg] g: percepatan gravitasi bumi [m/s²], nilainya bisa kita asumsikan bernilai 10 m/s² DIKETAHUI: V₁ = 30 m/s V₂ = 40 m's m = 300 kg A = 5 m² ρ = 1,3 kg/m³ DITANYA: Resultan Gaya = ? PENYELESAIAN JAWAB: Dengan data yang kita punya, mari kita hitung berapa Gaya Angkat pesawat dengan persamaan (1) yang dihasilkan: F₁ - F₂ = ½ρ(V₂² -V₁²)A ________(1) F₁ - F₂ = ½(1,3)(40² -30²)(5) F₁ - F₂ = ½(1,3)(1600 -900)(5) F₁ - F₂ = 2275 N Sekarang, kita hitung Gaya berat yang dialami sayap dengan persamaan (2) W = mg ________(2) W = (300)(10) W = 3000 N Apabila kedua gaya yang terdapat pada sayap pesawat tersebut sudah dapat kita temukan, maka Resultan Gaya yang bekerja pada sayap pesawat itu kita hitung dengan menggunakan persamaan: ΣF = W - (F₁ - F₂ ) ________ (mereka kita selisihkan, INGAT: Gaya adalah vektor, dan disini Gaya Angkat itu arahnya ke atas dan Gaya Berat itu arahnya ke bawah. Disini kita asumsikan bahwa Gaya F ke bawah kita notasikan positif (↓+) ΣF = 3000 N - 2275 N ΣF = 725 N (↓+) Dengan demikian, besar gaya resultan yang dialami sayap tersebut pada soal ini adalah sebesar 725 N ke arah BAWAH Jadi pilihan jawaban yang tepat adalah A. 725 N semoga menjawab ya Intan A