PUSATDAPODIK.COM. Hukum Archimedes adalah salah satu hukum dalam fisika. Hukum Archimedes menjelaskan hubungan antara gravitasi dan gaya ke atas suatu benda ketika ditempatkan di air.
Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam air, tampak seolah-olah beratnya berkurang. Peristiwa ini tentunya bukan karena ada massa benda yang hilang, melainkan disebabkan oleh adanya gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda.
Seorang fisikawan bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan membenamkan dirinya di bak mandi. Ternyata Archimedes merasa berat badannya semakin ringan saat berada di dalam air.
Baca Juga:
Gaya ini disebut gaya apung (Fa). Gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi berat benda di air.
Fsebuah = wkamu – wf
dengan :
- Fsebuah = gaya apung (N)
- wkamu = berat benda di udara (N)
- wf = berat benda dalam fluida (N)
Besarnya gaya apung bergantung pada banyaknya air yang didorong oleh benda. Semakin banyak air yang didorong, semakin besar gaya apung. Hasil penemuan ini dikenal dengan hukum Archimedes, yang menyatakan:
Baca Juga:
“Bila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian maupun seluruhnya, maka benda tersebut akan mendapatkan gaya apung (upforce) yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didorong oleh benda tersebut.”
Baca: Hukum Pascal: Bunyi, Prinsip Aplikasi, Rumus, dan Contoh Soal
Berdasarkan Prinsip Hukum Archimedesbesarnya gaya tekan ke atas sama dengan berat benda yang dipindahkan, maka secara matematis ditulis :
Baca Juga:
Fsebuah = wf
Karena
wf = mf xg dan mf = half x V
Baca Juga:
jadi
wf = half xVxg
Jika suatu sistem dalam keadaan seimbang, maka dapat dirumuskan:
Baca Juga:
Fa = w
ρf x Vbf xg= ρb x Vb xg
ρf x Vbf = ρb x Vb
Baca Juga:
Dengan :
- m = massa (kg)
- ρ = densitas (kg/m3)
- V = volume (m3)
- g = percepatan gravitasi (m/s2)
- ρf = massa jenis fluida (kg/m3)
- Vbf = volume benda yang tercelup dalam zat cair (m3)
- ρb = massa jenis benda (kg/m3)
- Vb = volume benda (mc)
Contoh soal :
Sebuah benda ditimbang di udara dan beratnya 50 N. Setelah ditimbang di dalam air, beratnya 30 N. Hitunglah gaya angkat benda tersebut!
Dikenal :
Baca Juga:
wkamu = 50 N
wf = 30 N
diminta :
Baca Juga:
Fsebuah = … ?
Menjawab :
Fsebuah = wkamu – wf
Baca Juga:
Fsebuah = 50 N – 30 N
Fsebuah = 20 N
Jadi gaya angkat benda tersebut adalah 20 N
Baca Juga:
Sebuah benda di udara memiliki berat 500 N. Tentukan massa jenis benda tersebut, jika massa benda di dalam air 400 N dan massa jenis air 1.000 kg/m3!
Dikenal :
wkamu = 500 N
Baca Juga:
wf = 400 N
ρsebuah = 1.000 kg/m3
diminta :
Baca Juga:
ρb = … ?
Menjawab :
Fsebuah = wkamu – wf
Baca Juga:
Fsebuah = 500 N – 400 N
Fsebuah = 100 N
ρb/ρf = wkamu/Fsebuah
Baca Juga:
ρb/1.000 = 500/100
100 x ρb = 500.000
ρb = 500.000/100
Baca Juga:
ρb = 5.000 kg/msebuah
Jadi massa jenis benda tersebut adalah 5.000 kg/m3
Benda dalam zat cair dapat berada dalam tiga keadaan, yaitu terapung, terapung, dan tenggelam.
Baca Juga:
1. Benda mengapung, jika massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair (ρb <ρsebuah)
2. Benda terapung, jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair (ρb = halsebuah)
Baca Juga:
3. Benda tenggelam, jika massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair (ρb >ρsebuah)
Penerapan Hukum Archimedes
Beberapa teknologi digunakan Prinsip hukum Archimedes adalah sebagai berikut.
sebuah. Kapal selam
Baca Juga:
Kapal selam adalah kapal yang dapat bergerak dalam tiga keadaan, yaitu terapung, terapung, dan tenggelam.
Di badan kapal selam terdapat bagian yang bisa diisi udara dan air. Ketika kapal selam ingin mengapung, maka harus diisi udara.
Saat akan terbang, udara akan dikeluarkan dan diisi air, sehingga mencapai keadaan terapung. Jika ingin tenggelam, Anda harus menambahkan air lagi.
Baca Juga:
b. Hidrometer
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Cara menggunakan hidrometer adalah dengan mencelupkannya ke dalam cairan yang akan diukur massa jenisnya.
Setelah itu, skala permukaan cairan terlihat. Nilai yang muncul adalah skala massa jenis zat cair.
Baca Juga:
c. Jembatan ponton
Di pelabuhan, kita bisa melihat jembatan yang terbuat dari drum besar yang mengapung di atas air. Jembatan itu disebut jembatan ponton.
Drum biasanya terbuat dari besi dan diisi dengan udara di dalamnya sehingga kerapatannya lebih kecil dari kerapatan cairan.
Baca Juga:
d. 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 di atmosfer agar dapat terbang karena mendapat gaya ke atas.
Demikianlah ulasan mengenai bunyi Hukum Archimedes, prinsip penerapan, rumus, dan contoh soal. Semoga bermanfaat.
Baca Juga:
