Rumus Archimedes – Materi Bunyi Hukum, Sejarah, dan Contoh Soal
Table of content:
pusatdapodik.com kali ini kita akan membahas tentang bunyi hukum Archimedes beserta rumus dan contoh hukum Archimedes dalam kehidupan manusia serta cuplikan sejarah tentang Archimedes, untuk lebih jelasnya simak penjelasan dibawah ini
Hukum Archimedes
Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Formula Hukum Archimedes
Deskripsi rumus:
Fa adalah kekuatan apung
Mf adalah massa zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut
g adalah gravitasi bumi
ρf adalah densitas cairan
Vbf adalah volume benda yang tercelup dalam zat cair
Mengapung, Tenggelam dan Mengapung
Baca Juga:
- Kondisi benda mengambang: campuran ρb < ρf
- Kondisi benda terapung: campuran ρb = ρf
- Kondisi benda tenggelam: campuran ρb > ρf
Formula Terkait : Formula Fluida Dinamis, Formula Fluida Statis, Formula Tekanan Hidrostatis
Contoh Penerapan Hukum Archimedes
1. Jembatan Apung
Anda bisa melihat jembatan apung di area pelabuhan. Biasanya jembatan ini terbuat dari kayu dan di bawahnya terdapat drum besi atau drum yang terbuat dari plastik. Drum tersebut kosong dan berisi udara sehingga memiliki massa jenis yang lebih ringan dari air laut.
2. Kapal dan kapal selam
Baca Juga:
Kapal yang terbuat dari baja atau logam bisa mengapung di lautan. Bahkan jika Anda memasukkan besi ke dalam air, besi itu akan tenggelam. Pada kapal tersebut bentuk cekungan dibuat sedemikian rupa sehingga beban kapal yang tenggelam di laut akan mendapatkan gaya angkat ke atas agar kapal tidak tenggelam.
3. Hidrometer
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair.
4. Balon udara panas
Baca Juga:
Agar balon udara dapat terbang, balon udara diisi dengan udara atau gas yang mempunyai massa jenis cairan lebih kecil dari massa jenis udara di sekitarnya. Begitu juga pada balon udara yang ditunggangi oleh seseorang karena udara di dalam balon memiliki massa jenis yang lebih kecil sehingga balon tersebut terangkat ke atas.
Contoh Soal Hukum Archimedes
Pertanyaan no 1.
Sebuah boneka yang terbuat dari campuran kayu dan perak memiliki volume 24 m3 terapung di air. Volume yang naik ke permukaan air adalah 2/3 nya. Jika massa jenis air 1000 kg/m3. Berapakah gaya ke atas yang dialami boneka tersebut? (percepatan gravitasi 10 m/s2)
Menjawab :
Baca Juga:
V boneka = 24 m3
Volume terapung = 2/3 bagian sehingga volume yang terendam adalah 1/3 bagian.
Vc = 1/3 x 24 = 8 m3
ρ cair = 1000 kg/m3
Fa = ρgVc
FA = 1000 x 10 x 8
Fa = 80.000 N
Jadi, boneka mendapat gaya ke atas sebesar 80.000N
Pertanyaan No.2
Budi menimbang besi tersebut di udara dengan menggunakan neraca pegas, berat besi tersebut adalah 40 newton. kemudian besi tersebut dimasukkan ke dalam kolam renang dan ditimbang kembali dengan neraca pegas ternyata menjadi 25 newton. Berapa gaya ke atas yang diberikan besi pada air?
Menjawab :
Fa = berat di udara – berat di air
Fa = Wu-Wa
Fa = 40 N – 25 N
Fa = 15 N
Jadi gaya angkat ke atas yang diterima besi adalah 15 newton
Tentang Archimedes
Archimedes adalah seorang ahli matematika, ilmuwan, insinyur, penemu, dan astronom Yunani yang diperkirakan hidup sekitar tahun 287 hingga 212 SM. Kisahnya yang paling terkenal adalah ketika ia menemukan metode untuk menentukan volume suatu benda yang bentuknya tidak beraturan. Dahulu kala sebuah mahkota untuk Raja Hiero II dipesan oleh raja dengan bahan baku yang dipasok dari raja yaitu emas murni. Setelah mahkota emas dibuat dan dipersembahkan kepada raja, raja curiga telah terjadi penipuan oleh pembuat mahkota. Oleh karena itu, Archimedes diperintahkan oleh raja untuk menentukan apakah mahkota itu seluruhnya terbuat dari emas murni atau ditempa dengan mengubah bahan bakunya menjadi perak seperti dugaan raja.
Baca Juga:
Archimedes harus menyelesaikan masalah tersebut tanpa merusak mahkota raja, yang berarti dia tidak dapat melelehkan mahkota tersebut dan kemudian membentuknya menjadi bentuk datar sehingga kerapatannya dapat dihitung. Saat dia berendam di bak mandinya, dia memperhatikan bahwa ketinggian air di bak mandi meningkat saat dia masuk ke dalam air. Dia juga menyadari bahwa efek ini dapat digunakan untuk menentukan volume mahkota raja (yang kita sebut hukum Archimedes).
Air dianggap sebagai cairan yang tidak dapat dimampatkan, sehingga mahkota yang terendam dalam air akan menggantikan volume air sebanyak volume mahkota. Dengan membagi massa mahkota dengan volume air yang dipindahkan, diperoleh kerapatan mahkota (kerapatan emas lebih berat daripada kerapatan perak, dan nilainya diketahui). Saking senangnya mengetahui hal tersebut, Archimedes kemudian berlari dari kamar mandinya dengan telanjang sambil berteriak “Eureka!” (dari bahasa Yunani yang berarti “Saya telah menemukannya”). Hasil tes sebenarnya dari mahkota raja telah menunjukkan bahwa mahkota emas telah dicampur dengan perak.
Demikian penjelasan artikel ini, semoga bermanfaat
Terkait :
Baca Juga:
Artikel Terkait
