SeputarIlmu.Com –Hallo para pencari ilmu, jumpa kembali dalam artikel di seputarilmu.com. Kali ini akan membahas mengenai Hukum Archimedes.
Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Hukum Archimedes? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini.
Pengertian Hukum Archimedes
Hukum Archimedes merupakan suatu hukum yang menyatakan bahwa setiap benda yang tercelup baik keseluruhan maupun sebagian dalam fluida, maka benda tersebut akan menerima dorongan gaya ke atas (atau gaya apung).
Besarnya gaya apung yang diterima, nilainya sama dengan berat air yang dipindahkan oleh benda tersebut (berat = massa benda x percepatan gravitasi) dan memiliki arah gaya yang bertolak belakang (arah gaya berat kebawah, arah gaya apung ke atas).
Hukum archimedes ditemukan oleh Archimedes. Archimedes berasal dari Yunani pada tahun 187-212 SM yan merupakan seorang penemu dan ahli matematika, terkenal dengan penemu hukum hidrostika atau yang sering disebut dengan Huku Archimedes.
Bunyi Hukum Archimedes
“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut dengan gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”.
Rumus Hukum Archimedes
FA = ρc.Vb.g
Keterangan :
- FA : Gaya apung
- (N) ρc : Massa jenis zat cair (kg/m3)
- Vb : Volume benda yang tercelup (m3)
- g : Gravitasi (m/s2)
Penerapan Hukum Archimedes dalam Kehidupan
1. Balon Udara
Sebelum digunakan, biasanya balon udara diisi dengan nitrogen. Agar dapat terbang dengan aman, nitrogen yang diisikan harus mempunyai massa jenis yang lebih kecil daripasa massa jenis udara di sekitar balon.
Hal ini berlaku juga untuk penumpang balon udara. Massa jenis penumpang harus lebih kecil dari massa jenis udara pada balon agar supaya balon udara dapat naik terbang ke atas.
2. Hidrometer
Hidrometer ialah alat yang digunakan untuk mengukur besar massa jenis suatu zat cair. Cara kerjanya, Hidrometer dimasukkan ke dalam zat cair yang hendak diukur.
Alat ini dilengkapi dengan ruang udara sehingga dapat membuatnya mengapung. Jika zat cair yang diukur bermassa jenis lebih besar maka tabung hidrometer yang muncul di atas permukaan semakin besar pula.
3. Kapal Laut
Keberadaan Kapal Laut menjadi sangat penting sampai saat ini, sebagai alat transportasi terutama untuk negara kepulauan seperti Indonesia.
Dalam pembuatannya pun menerapkan Hukum Archimedes. Dalam kapal terdapat ruang udara, sehingga saat berlayar kapal mendapat gaya tolak dari bawah oleh air laut. Maka dari itu kapal laut yang sangat besar dapat mengapung.
4. Jembatan Apung
Dikenal juga sebagai jembatan ponton. Jembatan ini dibuat dari drum yang memiliki rongga besar yang kemudian dirakit menjadi satu dan dijajarkan di atas air.
Rongga udara pada drum membuat drum dapat mengapung sehingga dapat digunakan untuk menyebrang tanpa takut tenggelam.
Benda Dalam Hukum Archimedes
1. Benda Tenggelam
Benda dinyatakan tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu berada pada dasar tempat zat cair berada.
Saat massa jenis benda lebih besar daripada masas jenis zat cair (ρb > ρc), maka benda akan tenggelam dan berada di dasar bejana.
Rumus :
FA = Wu − Wc
Dengan :
- FA : gaya apung (N)
- Wu : berat benda di udara/ berat sebenarnya (N)
- WC : berat benda dalam zat cair
- (N) g : gravitasi (m/s2) Wu > Wc
Karena berata benda merupakan hasil kali massa dengan gravitasi, maka diperoleh :
ρc.Vb = mu − mc
Dengan :
- ρc : massa jenis zat cair (kg/m3)
- mu : massa benda di udara (kg)
- mc : massa seolah-olah benda dalam zat cair (kg)
- Vb : volume benda (m3)
2. Benda Melayang
Benda melayang didalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan dari atas dasar tempat zat cair berada.
Benda akan melayang apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair (ρb = ρc). Benda melayang akan berada di antara permukaan zat car dan dasar bejana.
Rumus :
FA = ρc.Vb.g = ρb.Vb.g
Dengan :
- FA : gaya apung
- (N) ρc : massa jenis zat cair (kg/m3)
- ρb : massa jenis benda (kg/m3)
- Vb : volume benda (m3)
- g : gravitasi (m/s2)
3. Benda Terapung
Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair. Benda akan mengapung apabila massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair (ρb < ρc).
Saat benda terapung maka hanya sebagian volume benda yang tercelup ke dalam zat cair, sedangkan sebagian lagi dalam keadaan mengapung. Volume total benda sejumlah dari volume benda yang tercelup ditambah dengan volume benda yang mengapung.
Vb = V’ + V”FA = ρc.V”.g
Dengan :
- V’ : volume benda yang terapung (m3)
- V” : volume benda yang tercelup (m3)
- Vb : volume benda keseluruhan (m3)
- FA : gaya apung
- (N) ρc : massa jenis zat cair (kg/m3)
- g : gravitasi (m/s2)
Jika sistem dalam keadaan setimbang, maka berlaku :
> FA = W
> ρc.V”.g = ρb.Vb.g ρc.V” = ρb.Vb
Dengan :
- ρb : massa jenis benda (kg/m3)
Contoh Soal Hukum Archimedes
1. Hitunglah massa jenis karang jika 75 % volume karang tercelup ke dalam air dan massa jenis air 1 gram/cm3 ??
Diketahui :
- ρa = 1 gr/cm3
- Va = 0.75 vg
Ditanya : ρg . . . ?
jawab :
ρg.Vg = ρa.Va
ρg.Vg = 1 gr/cm3(0.75Vg)
g = 0.75 gr/cm3
jadi, massa jenis karang yaitu 0.75 gr/cm3
2. Massa jenis air sungai 1025 kg/m3 , Tentukan volume batu karang yang tercelup ke dalam air sungai jika berat air sungai yang dipindahkan oleh batu karang sebesar 2 Newton !
Diketahui :
- ρ air laut = 1025 kg/m3
- W air laut = 2 N
- g = 9.8 m/s2
Ditanya : V batu . . . ?
Jawab :
Berat air laut :
W = m.g
Gaya apung :
Fa = ρ . g. V
Dimana berat air yang tumpah sama dengan gaya apung batu sehingga bisa ditulis dengan
W = Fa
W = ρ.g.Volume
2 = 1025(9,8) V
2 = 10.045.v
V = 10.045 / 2
V = 1.991 x 10-4 m3 = 199.1 cm3
Jadi, volume batu karang yang tercelup yaitu 199.1 cm3
Demikianlah penjelasan terlengkap mengenai √ Hukum Archimedes : Pengertian, Bunyi, Penerapan, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap. Semoga bermanfaat dan bisa menambah ilmu pengetahuan bagi para pencari ilmu. Terima Kasih.
Baca Juga Artikel Lainnya :
