Bunyi Hukum Archimedes dan Rumusnya, Lengkap dengan Contoh

Trisna Wulandari - detikEdu
Jumat, 10 Jun 2022 07:30 WIB
KRI RE Martadinata di perairan Pulau Selaru untuk mendukung Serbuan Vaksin.
Kenapa kapal laut tidak tenggelam? Sebelum tahu jawabannya, kenali bunyi hukum Archimedes dan rumusnya beserta penerapannya sehari-hari. Foto: ANTARA FOTO/FB Anggoro
Jakarta -

Bunyi hukum archimedes adalah suatu benda yang sepenuhnya atau dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Volume fluida yang dipindahkan sama dengan volume beda yang tercelup di dalam fluida.

Berat bagian fluida yang dipindahkan juga sama dengan besarnya gaya angkat. Gaya angkat pada suatu benda yang terapung dalam suatu zat cair atau gas yang juga sama besarnya dengan berat benda yang terapung dan arahnya berlawanan, dengan benda tersebut tidak naik atau tenggelam, seperti dikutip dari Ensiklopedi Eksperimen Sains 1: Air oleh Purwanto, dkk.

Archimedes lahir di 290-280 SM, Syracuse, Sisilia, Itali. Ia dikenal karena rumusannya tentang prinsip hidrostatik yang dikenal sebagai Hukum Archimedes. Ia juga menemukan pesawat untuk menaikkan air yang hingga kini dipakai di negara berkembang.

Rumus Hukum Archimedes

Hukum Archimedes berhubungan dengan pengurangan berat beda jika benda tersebut dicelupkan ke dalam zat cair. Pengurangan berat benda ini sebanding dengan berat zat cair yang dipindahkan benda tersebut, seperti dikutip dari Buku Pintar Fisika oleh Dr. Efrizon Umar.

Jika berat beban di udara (weight atau w) dikurangi dengan berat beban yang terukur saat berada dalam zat cair (w1), maka diperoleh berat yang hilang. Berat yang hilang ini disebut gaya ke atas (Fa). Jadi, gaya ke atas dapat dituliskan dengan rumus:

  • Fa = w - w1

Keterangan:
Fa = gaya ke atas (N)
w = berat di udara (N)
w1 = berat benda yang terukur saat berada di dalam zat cair

Besar gaya ke atas juga bisa dinyatakan sebagai berikut:

  • Fa = ρ . g . V

Keterangan:
Fa = gaya ke atas (N)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m kubik)
g = percepatan gravitasi (m /s kuadrat)
V = volume zat cair yang dipindahkan atau volume benda yang tercelup (m kubik)

Contoh Hukum Archimedes

1. Berenang dan Berat Batu

Jika sebuah batu dicelupkan ke dalam air, maka batu tersebut dapat terasa lebih ringan saat kita pegang. Menurut Archimedes, semua benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan menerima gaya ke atas yang dinamakan gaya apung, seperti dikutip dari IPA Fisika Gasing SMP Kelas 2oleh Prof. Yohanes Surya. Karena itu, saat berenang, kita juga merasa tubuh kita lebih ringan.

2. Kaki Menginjak Batu

Jika pergi ke pantai dan menginjak batuan yang agak kasar, kaki kita bisa terasa sakit. Tetapi, jika kita menginjak batu yang sama di dalam air, rasa sakitnya jadi berkurang. Kenapa demikian?

Rupanya, ketika menginjak batuan, berat badan kita memberi gaya pada batuan. Sebagai reasksinya, batuan memberi gaya pada kaki kita sehingga kaki kita sakit terkena permukaan yang kasar. Namun, saat terencdam air, gaya yang kita berikan pada batuan berkurang karena ada gaya apung dari air. Akibatnya, gaya reaksi batuan juga berkurang sehingga rasa sakit kita ikut berkurang.

3. Kapal Selam

Kapal selam dapat muncul di permukaan laut dan dapat tenggelam. Rupanya, hukum Archimedes juga berperan dalam prinsip pembuatannya.

Pembuatan kapal selam salah satunya meletakkan tangki pemberat yang dapat diisi air laut atau dikosongkan. Jika diisi penuh, berat kapal sela bertambah sehingga melebihi gaya angkat laut. Alhasil, kapal selam bergerak turun ke arah dasar laut.

Jika tangki pemberat diisi air sebagian, maka berat kapal selam menyamai gaya angkat air laut. Akhibatnya, kapal selam di posisi melayang, tidak turun atau naik. Sementara itu, jika dikosongkan, berat kapal selam lebih kecil dari gaya angkat air laut. Akibatnya, kapal selam bergerak ke atas dan muncul di permukaan laut.

4. Kapal Laut

Kenapa kapal laut tidak tenggelam dan dapat mengapung atau berlayar? Rupanya ini juga karena pembuatan kapal laut memanfaatkan hukum Archimedes.

Kapal dibuat dengan rongga sehingga kapal menjadi lebih ringan saat perut kapal mendesak jumlah air laut di sekelilingnya. Ini memungkinkan kapal laut bisa mengapung atau berlayar kendati dibuat dari kayu atau besi serta berisi banyak orang sesuai kapasitasnya. Namun ketika kapal terbalik, rongga kapal dapat terisi air. Akibatnya, kapal bisa tenggelam.



Simak Video "Konsep Multiverse dalam Sudut Pandang Agama"
[Gambas:Video 20detik]
(twu/pal)

Ranking PTN

Berikut daftar 5 Perguruan Tinggi terbaik Indonesia