Pengertian / Bunyi Hukum Archimedes
Hukum archimedes berbunyi suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya
Jadi Hukum ini menjelaskan adanya keterkaitan gaya berat dan gaya ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), tentunya benda yang ada di dalam zat cair beratnya akan mengalami pengurangan. Akibatnya benda yang diangkat dalam air akan terasa lebih ringan jika dibandingkan saat diangkat di darat.
Nah, hukum archimedes mengisyaratkan 3 keadaan
1.1. Tenggelam
Keadaan ini terjadi ketika massa jenis zat cair lebih kecil dari massa jenis benda. Contohnya besi atau baja akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air karena massa jenis besi lebih besar dari massa jenis air.
Pada keadaan tenggelam, berat benda di dalam cairan lebih besar dibandingkan gaya ke atas oleh cairan.
Gaya tekan air < berat benda
1.2. Melayang
Keadaan ini terjadi ketika massa jenis zat cair sama dengan massa jenis benda. Benda yang melayang berada di antara dasar bejana dan permukaan cairan. Contohnya telur yang dimasukkan ke dalam air yang lalu ditambahkan sedikit garam akan melayang karena massa jenis keduanya sama.
Gaya tekan air = berat benda
Hal yang sama terjadi pada ikan?ikan dapat menyamakan beratnya dengan berat air yang dipindahkan supaya bisa melayang. Caranya apakah ikan akan mengisi pundi-pundi berenangnya dengan udara.
1.3. Terapung
Keadaan ini terjadi saat massa jenis zat cair lebih besar dari massa jenis benda. Contohnya sterofoam atau plastik akan terapung jika dimasukkan ke dalam air. Contoh penerapan hukum archimedes benda terapung \
Gaya tekan air > berat benda.
Rumus Hukum Archimedes
Jadi Hukum Archimedes akan menghitung gaya tekan ke atas (Fa) dipengaruhi oleh 3 hal yaitu
2.1. massa jenis fluida ( ρ)
Semakin besar massa jenis fluidanya maka semakin besar gaya atas yang dihasilkan sebaliknya
semakin besar kecil jenis fluidanya maka semakin kecil gaya atas yang dihasilkan
2.2. volume benda (v)
Semakin besar volume benda maka semakin besar gaya atas yang dihasilkan, sebaliknya
Semakin kecil volume benda yang diangkat maka semakin kecil gaya atas yang dihasilkan
2.3. gravitasi benda (g)
Semakin besar gravitasi benda maka semakin besar gaya atas yang dihasilkan, sebaliknya
Semakin kecil gravitasi benda yang diangkat maka semakin kecil gaya atas yang dihasilkan.
Rumus dari hukum Archimedes
F = ρ . g . V
Dimana Fa = gaya tekan keatas satuan Newton (N)
ρ = massa jenis satuan Kg/L
g = gravitasi satuan N /Kg
V= volume satuan m³
Untuk kondisi terapung , penerapan hukum archimedes adalah sebagai berikut:
misalkan ada kayu. Maka pada kayu tersebut ada 2 gaya yang bekerja yaitu gaya angkat air dan gaya berat kayu.
Besar gaya angkat sama dengan berat air yang di desak oleh bagian kayu yang berada di bawah permukaan air.
Fa = ρair . g . Vair
Dimana
Vair = volume air yang terdesak oleh kayu (m³)
ρair = massa jenis air satuan Kg/L
Berat kayu adalah
w = ρkayu . g . Vtotal
w = berat kayu
V total = volum kayu seluruhnya
ρkayu = massa jenis kayu
Karena kayu diam di permukaan air, maka terjadi hubungan
Gaya angkat = berat kayu
Fa = w
ρair.g. Vair= ρkayu . g . Vtotal
Karena g atau nilai gravitasi di ruas kanan dan kiri sama, maka akan diperoleh persamaan
ρair.Vair= ρkayu . Vtotal
Temukan berbagai rumus fisika lainnya pada Kamus Fisika yang merangkum berbagai jenis rumus fisika yang rumit dan cukup membingungkan yang berhubungan dengan benda yang ada di alam, gejala, serta kejadian alam.
Contoh Soal Hukum Archimedes
3.1. Contoh Soal 1
Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok
Penyelesaian
Diketahui :
Volume balok : V = 8 m³
gravitasi : 10 N/ Kg
Massa jenis minyak ρ = 800 kg /m³
Ditanya: gaya angkat Fa?
Jawab:
Fa = ρ . g . V
= 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³
= 64.000 N
3.2. Contoh Soal 2
Sebuah batu tercelup seluruhnya dalam minyak.Bila volume balok 10 cm³, tentukan berat balok dalam air yang memiliki massa jenis 8
1000 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok (gravitasi: 10 N/kg)
Penyelesaian
Diketahui :
Volume balok : V = 10 cm³
= 10______
1.000.000
= 1________
100.000
= 10-6 m³
gravitasi : g = 10 N/ kg
Massa jenis air : ρ = 1000 kg /m³
Ditanya: gaya angkat Fa?
Jawab:
Fa = ρ . g . V
= 1000 kg/ m³ . 10 N/kg . 10-6 m³
= 103 . Kg/ m³ .10 N/kg. 10-6 m³
= 10-2 N
= 0,01 N
Contoh Penerapan Hukum Archimedes
Hukum Archimedes banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh benda yang menggunakan hukum ini adalah
1. Kapal selam
Uniknya kapal selam dia bisa mengapung, dia sanggup melayang dan dia baik-baik saja menyelam. Kapal selam akan mengatur massa jenisnya di dalam air sehingga posisinya bisa menyelam, melayang atau mengapung di permukaan air . Caranya adalah dengan mengeluarkan atau memasukkan air untuk mengurangi atau menambahkan massanya
2. Kapal Laut
Aneh ga sih, Kapal laut kan biasanya terbuat dari baja atau besi, nah kok bisa tetap mengapung di atas laut, harusnya dengan bahan berat begitu tenggelam dong?
Mengapa demikian? Nah, ternyata Hal ini karena gaya angkat pada kapal sebanding dengan berat kapal. Bagaimana caranya? Begini ,Kapal laut memiliki bentuk berongga sehingga volume air yang dipindahkan lebih besar dan gaya angkat ke atas lebih besar juga.
Nah, kapal Titanic bisa tenggelam kemungkinan karena fungsi rongga untuk memindahkan air sudah rusak sehingga berat kapal menjadi lebih besar dari air.
3. Balon udara
Ternyata Penerapan Hukum Archimedes juga berlaku pada benda jenis gas yaitu pada balon udara loh. Kan gas memiliki sifat nyaris sama dengan air.
Konsepnya balon udara adalah , Agar dapat melayang di udara, balon udara diisi dengan gas yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada massa jenis udara di atmosfer.
Social Header