Bunyi Hukum Archimedes dan Rumus Hukum Archimedes

Bunyi Hukum Archimedes yang telah dikemukakan oleh Archimedes (287 – 212 SM) bahwa :

Suatu benda yang dicelupkan sebagaian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Contoh Penerapan Hukum Archimedes :

1. Kapal laut dan kapal selam

Pada kapal laut yang terbuat dari baja atau dari logam bisa mengapung di lautan. Padahal kalau kita memasukan besi ke dalam air, besi tersebut akan tenggelam. Pada kapal laut tersebut bentuknya cekungan sehingga berat kapal laut yang tenggelam di laut akan mendapat gaya angkat ke atas sehingg kapal laut tidak tenggelam.

2. Balon udara

Supaya balon udara bisa terbang, balon udara diisi dengan udara atau gas yang memiliki massa jenis zat cair yang lebih kecil dibandingkan massa jenis udara di sekitarnya. Demikian juga pada balon udara yang dinaiki oleh seseorang karena udara yang ada di balon massa jenisnya lebih kecil sehingga balon mendapat gaya angkat ke atas.

3. Hirdometer

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair.

4. Jembatan ponton atau jembatan apung

Kita bisa melihat jembatan ponton di daerah pelabuhan. Biasanya jembatan ini terbuat dari kayu dan dibawahnya ada drum besi atau drum yang terbuat dari plastik. Drum tersebut kosong dan berisi udara sehingga memiliki massa jenis yang lebih ringan daripada massa jenis air laut.

Rumus Hukum Archimedes

rumus hukum archiedes

Keterangan :

Fa = gaya angkat ke atas (N)

Wc = berat zat cair yang dipindahkan (N)

Vc = volume benda yang tercelup

g = percepatan gravitasi bumi (10 m/s2 atau 9,8 m/s2)

ρc = massa jenis zat cair (kg/m3)

Benda Terapung, Melayang, dan Tenggelam

contoh benda terapung melayang dan tenggelam

Terapung

Benda dikatakan terapung jika sebagaian atau beberapa bagian volume benda berada di atas permukaan zat cair. Pada kondisi ini gaya angkat ke atas lebih besar daripada berat berat benda yang masuk ke dalam zat cair. Kondisi ini juga berlaku ketika massa jenis benda lebih kecil atau lebih ringan daripada massa jenis zat cair (ρ benda < ρ cair). Contoh benda terapung adalah gabus akan terapung jika dimasukan ke dalam air.

Melayang

Benda dikatakan melayang jika posisi benda berada di antara tenggelam dan terapung. Bisa juga benda berada di tengah-tengah zat cair. Pada kondisi ini berlaku jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair (ρ benda = ρ cair). Contoh benda melayang adalah telur dimasukan ke dalam air yang telah diberi garam dapur.

Tenggelam

Benda dikatakan tenggelam jika posisi benda berada di dasar air. Hal ini berlaku pada kondisi massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair (ρ benda > ρ cair). Contoh benda tenggelam adalah batu yang dimasukan ke dalam air akan tenggelam.

Bunyi Hukum Archimedes dan Rumus Hukum Archimedes

Contoh Soal Hukum Archimedes

Soal no 1. Sebuah boneka yang terbuat dari campuran kayu dan perak memiliki volume 24 m3 yang terapung di dalam air. Volume yang muncul ke permukaan air adalah 2/3 bagiannya.  Jika massa jenis air 1000 kg/m3. Berapakah gaya angkat ke atas yang dialami oleh boneka? (percepatan gravitasi 10 m/s2)

Jawab :

V boneka = 24 m

Volume terapung = 2/3 bagian sehingga volume yang tercelup adalah 1/3 bagian.

Vc = 1/3 x 24 = 8 m3

ρ zat cair = 1000 kg/m3

Fa = ρ g Vc

Fa = 1000 x 10 x 8

Fa = 80.000 N

Jadi boneka tersebut akan mendapat gaya angkat ke atas sebesar 80.000 newton.

Bunyi Hukum Pascal dan Rumusnya

Soal no 2. Perhatikan gambar di bawah ini!

contoh soal hukum archimedes

Ada empat bola yang warnanya merah terdapat di dalam gelas yang berisi air. Bola di gelas manakah yang memiliki massa jenis yang paling kecil?

A. bola A

B. bola B

C. bola C

D. bola D

Jawabannya adalah A. Karena pada posisi terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair.

Bunyi Hukum Archimedes dan Rumus Hukum Archimedes

Soal No 3. Budi menimbang besi di udara dengan neraca pegas, ternyata berat besi 40 newton. Kemudian besi tersebut dimasukan ke dalam kolam renang dan ditimbang lagi dengan neraca pegas ternyata 25 newton. Berapakah gaya angkat ke atas yang diterima oleh besi terhadap air?

Fa = berat benda di udara – berat benda di air

Fa = Wu – Wa

Fa = 40 N – 25 N

Fa = 15 N

Jadi gaya angkat ke atas yang diterima oleh besi itu adalah 15 newton.

Demikianlah pembahasan mengenai Bunyi Hukum Archimedes dan Rumus Hukum Archimedes. Beliau sangat berjasa bagi perkembangan teknologi yang ada sekarang ini.

Bunyi Hukum Archimedes dan Rumus Hukum Archimedes | Pak Mono | 4.5