Hukum Archimedes: Bunyi, Rumus, dan Penerapan Hukumnya

Anatasia Anjani - detikEdu
Jumat, 10 Sep 2021 19:15 WIB
Kapal Gotheborg diketahui karam pada tahun 1745 silam. Ratusan tahun berlalu, replika kapal layar Swedia itu siap kembali berlayar ke Asia tahun depan.
Foto: AP Photo
Jakarta - Apakah detikers pernah melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung di permukaan air, atau batu-batuan yang tenggelam di dasar sungai? Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes

Archimedes adalah seseorang yang menemukan hukum Archimedes. Ia berpendapat jika benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda.

1. Bunyi

Hukum archimede berbunyi: "Jika benda dicelupkan pada suatu zat cair, maka benda itu akan mendapatkan gaya tekan ke atas (disebut gaya Archimedes) yang besarnya sama dengan gaya berat yang dipindahkan."

2. Rumus Hukum Archimedes

Dalam menghitung gaya tekan ke atas (Fa) dipengaruhi oleh tiga hal yaitu:

A. 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.

B. 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.

C. 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

Rumusnya:

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

Baca juga

3. Penerapan Hukum Archimedes

Hukum Archimedes banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah penjelasannya yang dikutip dari buku Praktis Belajar Fisika karya Aip Saripudin:

A. Hidrometer

Hydrometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Proses pengukuran massa jenis zat cair menggunakan hydrometer dilakukan dengan cara memasukkan hydrometer ke dalam zat cair tersebut.

Angka yang ditunjukkan oleh hydrometer telah berkalibrasi sehingga akan menunjukkan nilai massa jenis zat cair yang diukur.

Gaya ke atas = berat hydrometer.

B. Kapal Laut dan Kapal Selam

Apakah kalian tahu alasan mengapa kapal yang terbuat dari baja dapat terapung di laut? Hal tersebut berhubungan dengan gaya apung yang dihasilkan oleh kapal baja tersebut.

Balok besi yang dicelupkan ke dalam air akan tenggelam sedangkan balok besi yang sama jika dibentuk menyerupai perahu akan terapung. Hal ini disebabkan oleh jumlah fluida yang dipindahkan besi yang berbentuk perahu lebih besar daripada jumlah fluida yang dipindahkan balok besi.

Besarnya gaya angkat yang dihasilkan perahu besi sebanding dengan volume perahu yang tercelup dan volume fluida yang dipindahkannya.

Apabila gaya angkat yang dihasilkan sama besar dengan berat perahu maka perahu akan terapung. Oleh karena itu, kapal baja di desain cukup lebar agar dapat memindahkan volume fluida yang sama besar dengan berat kapal itu sendiri.

Sedangkan untuk kapal selam memiliki tangka pemberat di lambung yang berfungsi kapal selam agar dapat terapung, melayang, atau tenggelam.

Untuk menyelam, kapal selam mengisi tangki pemberatnya dengan air sehingga berat kapal selam akan lebih besar daripada volume air yang dipindahkannya. Akibatnya kapal selam akan tenggelam.

Sebaliknya jika tangki pemberat terisi penuh dengan udara, berat kapal selam akan kecil daripada volume kecil yang dipindahkannya sehingga kapal selam akan terapung.

Agar dapat bergerak di bawah permukaan air laut dan melayang, jumlah air laut yang dimasukkan ke dalam tangki pemberat disesuaikan dengan jumlah air laut yang dipindahkannya pada kedalaman yang diinginkan.

C. Balon Udara

Balon udara bekerja dengan prinsip hukum Archimedes. Menurut hukum Archimedes, sebuah benda yang dikelilingi udara akan mengalami gaya angkat yang besarnya sama dengan volume udara yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Simak Video "Peraih Nobel Fisika Syukuro Manabe Kritik Pola Pendidikan di Jepang"
[Gambas:Video 20detik]
(atj/lus)

Ranking PTN

Berikut daftar 5 Perguruan Tinggi terbaik Indonesia