Langsung ke konten utama

HUKUM ARCHIMEDES

Hukum archimedes memberikan pemahaman kepada kita tentang tekanan yang terjadi pada benda yang diletakan pada zat cair. Hukum archimedes ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Yunani pada tahun 187-212 SM yang bernama Archimedes. Archimedes adalah seorang penemudan ahli matematika dari Yunani yang terkenal sebagai penemu hukum hidrostatika atau yang sering disebut Hukum Archimedes.
Hukum Archimedes
Archimedes 187-212 SM

Hukum Archimedes

Pada saat kita berjalan atau berlari di dalam air, kita tentunya akan merasakan bahwa langkah kita lebih berat dibandingkan jika kitamelangkah di tempat biasa. Gejala ini disebabkan adanya tekanan dari zat cair. Pengamatan ini memunculkan sebuah hukum yang dikenal Hukum , yaitu :
“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”
Akibat adanya gaya apung, berat benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. Jadi, telah jelas bahwa berat benda seakan berkurang bila benda dimasukkan ke dalam air. Hal itu karena adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima benda. Dengan demikian maka resultan gaya antara gaya berat dengan gaya ke atas merupakan berat benda dalam air. Selanjutnya berat disebut dengan berat semu yaitu berat benda tidak sebenarnya karena benda berada dalam zat cair. Benda dalam air diberi simbol WS.
Hubungan antara berat benda di udara (W), gaya ke atas (Fa) dan berat semu (Ws) adalah :
Ws = W-Fa
dengan:
Ws = berat benda dalam zat cair (Kg⋅m/s2)
W = berat benda sebenarnya (Kg⋅m/s2)
Fa = gaya apung (N)
dan besarnya gaya apung (Fa) dirumuskan sebagai berikut :
Fa = ρcair Vb g
dengan:
ρcair = massa jenis zat cair (kg/m3)
Vb = volume benda yang tercelup (m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

Benda Dalam Hukum Archimedes

Bila benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu tenggelam, melayang, dan terapung.

1. Benda Tenggelam

Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.
Hukum Archimides Benda TenggelamBenda Tenggelam
Pada benda tenggelam terdapat tiga gaya yaitu :
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 dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.
Hukum Archimides Benda MelayangBenda Melayang
Pada 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 apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.
Hukum Archimides Benda TerapungBenda Terapung
Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :
W = Fa
ρb . Vb . g = ρZC . V2 . g
ρb . Vb = ρZC . V2
karena Vb > V2 maka : ρb < ρZC

Penerapan Hukum Archimedes

Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

Penerapan Hukum Archimedes Untuk Menentukan Massa Jenis Benda

\rho _{benda}=\frac{m}{V_{benda}}=\frac{m}{V_{air}}                 (ingat hukum archimedes tentang, Vbenda = V air)
\rho _{benda}=\frac{m}{m-m_{s}}\textup{ x }\rho _{air}              karena  \rho _{air}=\frac{m-m_{s}}{\rho _{air}}
dengan:
Vair = volume air yang dipindahkan
m = massa benda di udara
ms = massa semu benda (di air)
ρbenda = massa jenis benda
ρair = massa jenis air

Penerapan Hukum Archimedes Dalam Bidang Teknik

Penerapan Hukum Archimedes dalam bidang teknik adalah sebagai berikut.

a) Kran otomatis pada penampungan air

Jika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya adalah agar diperoleh tekanan besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup.

b) Kapal selam

Pada kapal selam terdapat tangki yang jika di darat ia terisi udara sehingga ia dapat mengapung di permukaan air. Ketika kapal dimasukkan ke dalam air, tangki ini akan terisi air sehingga kapal dapat menyelam.

c) Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Hukum Archimedes.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Foto: Kisah Keunikan Si Ikan Badut dan Anemon Perairan Indonesia

Clown fish dan anemon. Foto: Wisuda Menyebut anemon, ingatan kita mungkin akan melayang mengingat ikan badut atau sering disebut clown fish yang hidup di sela-sela ribuan anemon. Bahkan industri film hollywood, sampai membuat film bertema ikan bergaris-garis merah putih ini dalam film “Finding Nemo” yang terkenal itu. Keduanya, memang seperti tidak terpisahkan. Anemon sendiri,  memang sekilas terlihat seperti tumbuhan, tapi jika diamati lebih jauh, anemon laut merupakan jenis hewan dari keluarga  Anthozoa . Bentuk tubuh anemon yang seperti bunga,membuatnya juga disebut sebagai mawar laut. Lipatan yang bundar di antara badan dan keping mulut membagi binatang ini kedalam kapitulum di bagian atas dan scapus bagian bawah. Di antara lengkungan seperti leher ( collar ) dan dasar dari kapitulum terdapat “fossa”. Kepingmulut bentuknya datar, melingkar, kadang-kadang mengkerut, dan dilengkapi dengan ten...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

FUNGSI GELOMBANG ULTRASONIK

Gelombang ultrasonik banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini beberapa contoh penerapan bunyi ultrasonik. 1.  Pemanfaatan untuk Sonar (Sound Navigation Ranging) Sonar merupakan suatu teknik yang digunakan untuk menentukan letak benda di bawah laut dengan menggunakan metode pantulan gelombang. Pantulan gelombang oleh suatu permukaan atau benda sehingga jenis gelombang yang lebih lemah terdeteksi tidak lama setelah gelombang asal disebut gema. Gema merupakan bunyi yang terdengar tidak lama setelah bunyi asli. Perlambatan antara kedua gelombang menunjukkan jarak permukaan pemantul. Penduga gema (echo sounder) ialah peralatan yang digunakan untuk menentukan kedalaman air di bawah kapal. Kapal mengirimkan suatu gelombang bunyi dan mengukur waktu yang dibutuhkan gema untuk kembali, setelah pemantulan oleh dasar laut. Selain kedalaman laut, metode ini juga dapat digunakan untuk mengetahui lokasi karang, kapal karam,...
Posting Komentar
Baca selengkapnya

Makna Sumpah Pemuda

Isi, Sejarah, Makna Sumpah Pemuda  - Sebuah arti dan makna dari  Sumpah Pemuda  akan Espilen Blog bahas pada kesempatan kali ini. Pertama, kita mulai dari sejarah Sumpah Pemuda . Sumpah Pemuda adalah bukti otentik bahwa tanggal 28 Oktober 1928 bangsa Indonesia dilahirkan. Oleh sebab itu sudah seharusnya segenap rakyat Indonesia memperingati momentum 28 Oktober sebagai hari lahirnya bangsa Indonesia. Proses kelahiran Bangsa Indonesia ini merupakan hasil dari perjuangan keras rakyat yang selama ratusan tahun berada di bawah garis penjajahan atau tertindas dibawah kekuasaan kaum kolonialis, kondisi ketertindasan inilah yang kemudian mendorong semangat para pemuda pada saat itu untuk membulatkan tekad demi mengangkat harkat dan martabat bangsa Indonesia, tekad inilah yang menjadi komitmen perjuangan rakyat Indonesia hingga berhasil mencapai kemerdekaannya 17 tahun kemudian yakni pada tanggal 17 Agustus 1945. Rumusan Kongres Sumpah Pemuda ditulis Moeh...
Posting Komentar
Baca selengkapnya