Hukum Archimedes
Pengertian Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan di atas zat cair. Hukum Archimedes adalah hukum yang menyatakan bahwa setiap benda yang sebagian atau seluruhnya terendam dalam zat cair, atau sebagian zat cair, mempunyai gaya dorong ke atas pada benda tersebut, atau yang sering disebut gaya apung.
Besar gaya dorong yang dihasilkan sama dengan berat zat cair atau zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Hukum Archimedes berbunyi Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Sejarah
Archimedes adalah seorang ilmuwan, filsuf, dan insinyur yang tinggal di Italia ketika orang Yunani kuno berkuasa pada abad ke-2 SM.Konon, untuk mengetahui prinsip ini, raja memerintahkan Archimedes untuk mengetahui apakah mahkota itu benar-benar asli logam mulianya dengan syarat tanpa merusak mahkota.
Cerita singkatnya Archimedes banyak memikirkan perintah raja. Konon ia menemukan jawabannya saat mandi, melihat saat tubuh masuk ke dalam air, sebagian airnya mengalir keluar.
Di sana dia mendapat ide dan langsung berteriak “Eureka!” atau saya menemukannya dan meninggalkan rumah kosong. Gagasan ini kemudian dikenal sebagai hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa berat fluida yang dipindahkan sama dengan gaya apung yang bekerja pada benda tersebut.
Menurut Utami dkk,2014 Ketika sebuah benda dicelupkan ke dalam cairan, tiga hal dapat terjadi. Artinya benda dapat mengapung, yaitu keadaan dimana massa jenis fluida lebih besar dari massa jenis benda.
Kemudian juga dapat melayang, yaitu syarat jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair. Bisa juga tenggelam, yaitu kondisi dimana massa jenis benda lebih besar dari massa jenis cairan .
Bunyi hukum Archimedes yaitu “Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.”
Ketika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, ada 3 kemungkinan yaitu : tenggelam, melayang dan terapung.
1. Benda tenggelam
Suatu benda dikatakan terendam dalam suatu zat cair jika posisi benda selalu
berada di bawah tempat zat cair berada.
W = gaya berat benda
Fa = gaya archimedes
N = gaya normal bidang
Dalam keadaan seimbang maka W = N + Fa sehingga :
W > Fa
m . g > ρZC . Vb . g
ρb . Vb . g > ρZC . Vb . g
ρb > ρZC
ρb = massa jenis benda
ρZC = massa jenis zat cair
2. Benda Melayang
Benda melayang di dalam zat cair jika posisi benda berada di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.
Pada keadaan benda melayang terdapat dua gaya yaitu: Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka W = Fa
ρb . Vb . g = ρZC . Vb . g
ρb = ρZC
3. Benda Terapung
Benda terapung dalam zat cair bila letak benda sebagian berada di permukaan zat cair dan sebagian terendam dalam zat cair.
Pada keadaan benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :
W = Fa
Ph. Vb. g.= pZC. V2.g
Pb. Vb = Pzc – V₂
karena Vb> V2 maka: pь<pZC
Penerapan Hukum archimedes
Kapal
Ketika membangun kapal, seseorang mengikuti prinsip Archimedes bahwa sebagian besar kapal dibiarkan berongga di dalamnya, yang menjaga kepadatannya lebih rendah dari air, sehingga berat kapal menjadi lebih kecil dari berat dan daya apung air yang dipindahkan. jumlah air yang dipindahkan mempengaruhi kapal dan kapal mengapung di permukaan air.
Ikan
Prinsip Archimedes juga berlaku untuk ikan yang berenang di air. Kebanyakan ikan memiliki kantung renang yang membantu mereka mengontrol gaya apung yang bekerja padanya. Seekor ikan mengisi kantong renangnya dengan udara untuk naik ke permukaan air karena volumenya bertambah dan air yang dipindahkan lebih banyak, sehingga daya apungnya juga bertambah. Untuk menyelam ke dalam air, ikan melepaskan udara dari kantong renang, yang mengurangi volumenya, dan gaya apung yang bekerja padanya juga berkurang.
Laktometer
Laktometer juga bekerja berdasarkan prinsip Archimedes karena pemalsuan menyebabkan perubahan kepadatan yang dapat dengan mudah diidentifikasi menggunakan perangkat ini.
Kapal Selam
Kapal selam dapat tenggelam di air dan juga mengapung di permukaan air, menjaga kerapatan air dan perpindahan kapal selam. Kepadatan tersebut dijaga oleh dua komponen penting kapal selam, yaitu bejana tekan dan tangki pemberat.
Saat kita mengisi tangki pemberat dengan air, maka akan tercipta massa jenis kapal selam yang lebih besar dari massa jenis air yang dipindahkan, sehingga kapal selam tenggelam ke dalam air, sedangkan air ini dikeluarkan dari tangki pemberat, kemudian pemberat. di dalam tangki, kerapatan rata-rata kapal selam kurang dari kerapatan air yang dipindahkan, dan kapal selam mengapung di permukaan air.
Berenang
Hukum Archimedes juga berlaku untuk renang. Saat berenang, kita dipengaruhi oleh gaya ke atas, juga dikenal sebagai daya apung. Perenang dapat mengapung di permukaan air karena tekanan di atas perenang lebih besar daripada di bawah karena massa jenis air lebih besar daripada massa jenis udara. Secara umum terlihat bahwa berenang di air asin lebih mudah daripada di air tawar, karena daya apung tidak hanya bergantung pada air yang bergerak, tetapi juga pada massa jenis cairan.
Penulis : Annisa Medina Sari
Editor : Fai
