Sebuah balon udara yang berisi udara panas memiliki volume 500 m 3 . Balon tersebut bergerak ke atas dengan kelajuan tetap di udara yang massa jenisnya 1,2 kg/m 3 . Massa jenis udara panas yang ada di dalam balon ketika itu adalah 0,80 kg/m 3 . Berapakah massa total balon dan udara panas di dalamnya?

Pembahasan

Diketahui: V b ​ v ρ u ​ ρ u p ​ ​ = = = = ​ 500 m 3 kelajuan tetap 1 , 2 kg / m 3 0 , 80 kg / m 3 ​ Ditanya: m t o t a l ( ba l o n + u p ) ​ ? Penyelesaian: Seperti halnya zat cair, udara (termasuk fluida) juga melakukan gaya apung pada benda. Gaya apung yang dilakukan udara pada benda sama dengan berat udara yang dipindahkan oleh benda. Persamaan gaya apung pada balon udara dinyatakan: F A ​ = ρ u ​ . g . V b ​ Ket: F A = Gaya apung (N), ρ u = massa jenis udara (kg/m 3 ), g = percepatan gravitasi (m/s 2 ), Vb = Volume benda (m 3 ) langkah-langkah penyelesaian: 1. mencari nilai berat balon w balon+up 2. mencari nilaimassa balon m balon+up Berikut diagram gaya-gaya bebas: 1. mencari nilai w balon+up karena balon bergerak dengan kelajuan tetap, maka percepatan balon (a = 0): memenuhi persamaan gerak Hukum 1 Newton: ∑ ​ F F A ​ − w ba l o n + u p ​ w ba l o n + u p ​ w ba l o n + u p ​ w ba l o n + u p ​ w ba l o n + u p ​ ​ = = = = = = ​ 0 0 F A ​ ρ u ​ . g . V b ​ 1 , 2. ( 10 ) . ( 500 ) 6000 N ​ 2. mencari nilai m balon+up w ba l o n + u p ​ 6000 m ba l o n + u p ​ m ba l o n + u p ​ ​ = = = = ​ m ba l o n + u p ​ . g m ba l o n + u p ​ .10 10 6000 ​ 600 kg ​ Dengan demikian, massa total balon dan massa udara panassebesar 600 kg.