Pengertian, Bunyi, Rumus Dan Contoh Soal

Memahami Hukum Archimedes

Konsep hukum Archimedes adalah Menjelaskan adanya gaya yang mempengaruhi benda dalam fluida. Cairan memiliki kemampuan untuk memberikan tekanan pada benda-benda di sekitarnya. Selain itu, fluida juga memiliki gaya yang diberikan pada benda di sekitarnya. Pembahasan mengenai hal ini cukup menarik karena akan melibatkan berbagai kejadian di sekitar kita. Konsep dasar yang mendasari pembahasan ini adalah Hukum Archimedes.

Hukum Archimedes Ini menjelaskan hubungan antara besarnya gaya yang diberikan fluida pada benda yang berinteraksi dengannya.
Untuk lebih jelasnya, inilah audio hukum Archimedes:

“Sebuah fluida akan memberikan gaya angkat pada suatu benda sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut”

Tujuan perpindahan adalah agar volume fluida “didorong” karena adanya benda. Banyaknya zat cair yang dipindahkan/didorong sama dengan volume benda yang dibenamkan/ditenggelamkan di dalam zat cair tersebut. Berdasarkan hukum Archimedes, gaya angkat (Fa) yang diberikan oleh suatu zat sama dengan berat zat cair (Wliquid) yang dipindahkan.

Baca juga artikel terkait: Gelombang Elektromagnetik: Pengertian, Sifat, Jenis dan Rumus beserta contoh soal lengkapnya

Hukum Archimedes

“Bila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mengalami gaya yang disebut gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya”.

Akibat adanya gaya apung, maka selisih berat zat cair akan berkurang, sehingga benda yang diangkat di dalam zat cair akan lebih ringan daripada benda yang diangkat di darat. Seolah-olah benda itu mengecil ukurannya ketika benda itu diletakkan di dalam cairan atau air. Karena ada gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima oleh benda.

Maka resultan gaya antara gaya ke atas dan berat adalah berat benda di dalam zat cair. Kemudian berat itu disebut berat semu, yaitu berat benda sebenarnya bukan karena keadaan benda di dalam zat cair.

Baca juga artikel terkait: Hukum Kepler 1 2 3 : Sejarah, Bunyi, Fungsi, Rumus dan Contoh Soal Lengkap

Rumus hukum Archimedes

Berat suatu benda di dalam air adalah sebagai berikut.
w’ = w – Fa

Informasi:
w’ : berat semu dalam air (N)
w : berat di udara (N)
Fa: gaya Archimedes (N)

Gaya ke atas yang dialami suatu benda ketika berada di dalam air disebut gaya Archimedes. Besarnya gaya Archimedes dirumuskan sebagai berikut.
Fa = ρ . G. Q

Informasi:
ρ : massa jenis zat cair yang didorong benda (kg/m3)
g : percepatan gravitasi (10 m/s2)
V : volume zat cair yang didorong benda (m3)

Baca juga artikel terkait: Hukum Newton 1, 2, 3: definisi, bunyi, rumus, dan contoh soal

Keadaan Benda

Tiga keadaan materi dalam cairan:

Terbang

pb, rata-rata = pf

w = Fa

INFORMASI

pb = massa jenis benda

pf = densitas cairan

w = berat benda

Fa = kekuatan pendorong

Tenggelam

pb, rata-rata > pf

w > Fa

INFORMASI

pb = massa jenis benda

pf = densitas cairan

w = berat benda

Fa = kekuatan pendorong

mengapung

pb, rata-rata < pf

w = Fa

INFORMASI

pb = massa jenis benda

pf = densitas cairan

w = berat benda

Fa = kekuatan pendorong

Baca juga artikel terkait: Hukum Hooke: Definisi, Aplikasi, Suara dan Rumus Lengkap dan Contoh

supaya kamu lebih paham tentang gaya Archimedes, pelajarilah contoh soal berikut ini dengan seksama!

Contoh Soal Hukum Archimedes

1. Sebuah balok bermassa 2 kg berada di udara. Jika volume balok 2000 cm3, tentukan berat balok di dalam air yang massa jenisnya 1000 kg/m3??

Penyelesaian:

Dikenal:
m = 2 kg
V = 2.000 cm3 = 0,002 m3
ρ = 1.000 kg/m3

Diminta:
w’ =. . . ?

Menjawab:
w’ = w – Fa
w’ = m. g – ρ. G. Q
w’ = 2. 10 – 1.000 . 10. 0,002
w’ = 10 N
Karena itu, Berat balok dalam air adalah 10 N.

Aplikasi hukum Archimedes

Bahasa Latinnya adalah “Dos moi pou sto kai kino taen gaen” dan diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris berarti “Beri aku tempat untuk berdiri, dan aku akan menggerakkan dunia”. Kutipan dari Archimedes (menurut literatur). Inilah latar belakang lahirnya kutipan ini.

Sebuah benda dengan berat 1 kg (10 Newton) dapat diangkat dengan gaya hanya 5 Newton. Bagaimana melakukan? Gunakan prinsip daya ungkit. Yang penting rasio panjang papan adalah 1: 2. Gambarnya di bawah ini:

Jika gaya hanya menginginkan 1 N. Buat rasio papan menjadi 1:10. Intinya, rasionya harus sama dengan rasio berat benda yang ingin diangkat dengan gaya yang digunakan untuk mengangkatnya. Intinya, dengan menggunakan tuas, dia bisa mengangkat bumi, seberat apapun itu.

Prinsipnya sederhana. Tinggal mencari tahu rasio berat Bumi dengan berat Archimedes. Kemudian buatlah papan dengan perbandingan yang sama. Dengan berdiri di atas piring yang lebih tinggi, Archimedes akan mengangkat Bumi.

Ini ulasan lengkapnya. Semoga apa yang telah diulas di atas bermanfaat bagi para pembaca. Demikian dan terima kasih.