Hukum Archimedes

Hukum Archimedes

Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Peristiwa ini tentu bukan berarti ada massa benda yang hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Seorang ahli Fisika yang bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi. Ternyata, ia memperoleh hasil, yakni beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gaya ke atas (Fa). gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air. Persamaan Hukum Archimedes Fa = Wu–Wa dengan:Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N), Wu = gaya berat benda di udara (N), Wa= gaya berat benda di dalam air (N)

Archimedes

Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya air yang didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air yang didesak maka semakin besar pula gaya apungnya. Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes yang menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapat gaya apung (gaya ke atas) yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didesaknya (dipindahkan) oleh benda tersebut. Secara matematis ditulis Fa = wf, Karena wf = mf.g dan mf = Pf .V maka Fa = Pf .V.gdengan: Fa = gaya apung (N), Pf = massa jenis zat cair (kg/m3), V = volume zat cair yang didesak atau volume benda yang tercelup (m3), g = konstanta gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2).

Hukum Archimedes

Mengapung, melayang, dan tenggelam

Benda di dalam zat cair dapat berada pada tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam. Keadaan benda di dalam air dapat disimpulkan sebagai berikut.

a. Benda terapung jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair. Fa < W

b. Benda melayang jika massa jenis benda sama besar dengan massa jenis zat cair. Fa = W

c. Benda tenggelam jika massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair. Fa >W

Keterangan: Fa = gaya apung (N), W = gaya berat benda di dalam air (N)

Teknologi yang memanfaatkan prinsip hukum Archimedes

a. Kapal Selam

Kapal Selam

Kapal selam adalah kapal laut yang dapat berada dalam tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam. Ketiga keadaan ini dapat dicapai dengan cara mengatur banyaknya air dan udara dalam badan kapal selam. Pada badan kapal selam terdapat bagian yang dapat diisi udara dan air. Ketika kapal selam ingin terapung maka bagian tersebut harus berisi udara. Ketika akan melayang, udaranya dikeluarkan dan diisi dengan air sehingga mencapai keadaan melayang. Jika ingin tenggelam maka airnya harus lebih diperbanyak lagi.

b. Hidrometer

Hidrometer

Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat cair. Biasanya alat ini digunakan oleh usaha setrum accu. Untuk mengetahui bahwa air accu itu sudah tidak bisa digunakan maka harus diukur dengan hidrometer. Cara menggunakan alat ini adalah dengan mencelupkannya pada zat cair yang akan diukur massa jenisnya. Kemudian, dilihat skala permukaan zat cair dan nilai itulah yang merupakan nilai massa jenis dari zat cair tersebut.

c. Jembatan Ponton

Jembatan Ponton

Di pelabuhan kamu dapat melihat jembatan yang terbuat dari drum-drum besar yang mengapung di atas air. Jembatan ini disebut jembatan ponton. Drum-drum itu biasanya terbuat dari besi dan di dalamnya diisi dengan udara sehingga massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair.

Hukum Archimedes

d. Balon Udara

Balon Udara

Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Balon udara harus diisi dengan gas yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer sehingga balon udara dapat terbang karena mendapat gaya ke atas, misalnya diisi udara yang dipanaskan.
Follow @PasukanGombal