√ Hukum Archimedes (bunyi, rumus, contoh soal) – Metropro

Assalammualaikum

Halo teman-teman, apakah kamu pernah naik kapal?

Atau apakah Anda pernah berada di kapal selam?

Saat kita di atas kapal, dikelilingi lautan luas, menikmati hembusan angin, wah pasti enak ya ditambah secangkir kopi hehe..

Namun pernahkah Anda berpikir dan bertanya-tanya mengapa kapal bisa mengapung di permukaan laut?

Walaupun secara logika kapal lebih berat dari pesawat, kapal berbobot ± 600 ton, sedangkan pesawat Boeing 747 ± 412,8 ton.

Lalu tanya lagi, kenapa kapal bawah lautnya melengkung dan tidak rata??

Yapzz.. banyak sekali pertanyaan yang akan muncul disekitar kita karena fisika adalah ilmu alam.. nah untuk menjawab pertanyaan diatas kita akan membahas tentang ARCHIMEDES TIDE.

Apa itu Hukum Archimedes?? Yuk, kita bahas bersama.

Sejarah Hukum Archimedes

Sejarah singkat Archimedes (287 hingga 211 SM)

Archimedes secara luas dianggap sebagai alasan utama kegagalan Roma dalam upaya pertama mereka untuk merebut Syracuse.

Menurut beberapa catatan, Archimedes menerapkan bakatnya yang luar biasa untuk mempertahankan kota, dan dia membuat beberapa mesin baru untuk mengalihkan mesin pengepungan Romawi.

Salah satu hal yang paling dikenal Archimedes saat ini adalah pengamatannya terhadap perilaku benda-benda yang ditempatkan dalam cairan.

Memahami Hukum Archimedes

Hukum ini erat kaitannya dengan zat cair yaitu yang membahas tentang zat cair atau gas yang diam atau mengalir.

Prinsip Archimedes adalah hukum fisika gravitasi, ditemukan oleh matematikawan Yunani kuno dan penemu Archimedes, dan menyatakan bahwa setiap benda yang seluruhnya atau sebagian terendam dalam fluida (gas atau cair) saat diam mengalami gaya ke atas akan terpengaruh, atau gravitasi, besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan.

Tidak mengerti apa artinya itu?

Mari kita lanjutkan… Jadi sebelum memahami hukum Archimedes, alangkah baiknya mengetahui apa itu berat cair.

Misalnya :

Dari foto di atas ada air mancur dan di sebelahnya ada gelas ukur, ketika sebuah batu diletakkan di gelas itu membuat air terbuka dan keluar dari gelas besar dan memenuhi gelas ukur.

Berat zat cair dalam gelas ukur adalah berat zat cair yang dipindahkan.

Jika volume cairan imersi adalah Vt dan massa jenis cairan ρ Maka berat zat cair yang dipindahkan adalah :

W_{cairan dipindahkan}= Vtρg

Jadi berdasarkan hukum Archimedes, besarnya gaya ke atas adalah F_A Batu diterima

F_A = Lihat hal

Baca juga Jumlah pokok dan turunannya.

Hukum Archimedes

“Benda yang dicelupkan ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan”

1. Tenggelam

“Sebuah benda dikatakan tenggelam ketika berat benda lebih besar dari gaya yang bekerja padanya“

W_Obyek = Vρ_Obyek G

Volume fluida yang dipindahkan Vp sama dengan volume benda sehingga diperoleh gaya ke atas

FA = Vtr_cairan g = Vρ_cairan G

Karena

WObyek > FA

Jadi

Vr_Obyek g > Vρ_cairan g atau p_Obyek > ρ_cairan (kondisi tenggelam)

2. Melayang

“Sebuah benda dikatakan terapung jika berat benda sama dengan gaya yang bekerja padanya“

Volume zat cair yang dipindahkan Vt sama dengan volume benda

FA = Vtr_cairan g = Vρ_cairan G

W_Obyek = FA

seperti ini

Vr_Obyek g = Vρ_cairan G atau ρ_Obyek > ρ_cairan (kondisi mengambang)

3. Berenang

“Sebuah benda dikatakan terapung jika berat benda tersebut lebih kecil dari gaya yang bekerja padanya”

FA = Vp_cairan g = Vρ_cairan G

W_Obyek = Oke, kalau begitu

Vr_Obyek g = Vp_cairan G Atau ρ_Obyek = (Vp ÷ V) ρ_cairan

ρ_Obyek > ρ_cairan (istilah mengambang)

Baca juga gerak jatuh bebas.

Penerapan Hukum Archimedes

Penerapan hukum Archimedes diterapkan pada berbagai alat hidrometer, kapal laut, kapal selam, dan balon udara dan lain-lain.

Jawaban atas pertanyaan mengapa kapal tidak tenggelam adalah

Gaya ke atas di laut lebih besar, dan massa jenis air laut lebih besar daripada massa jenis kapal.

Sedangkan balon udara hanya dapat naik sampai ketinggian tertentu di atmosfer, karena kerapatan udara semakin rendah, sehingga gaya ke atas yang diterima balon semakin kecil.

Contoh soal hukum Archimedes

1. Sebuah balok diisi air dalam air mancur kaca, ternyata air yang keluar 30 cm³. Jika g = 980 cm/s²lalu hitung:

• volume blok
• Berat air yang dipindahkan
• Gaya ke atas yang dialami balok

Diskusi

• Saat balok diletakkan di dalam shower glass, balok akan turun sehingga volume air yang keluar sama dengan volume balok.

V (Volume Bangun) = Vt = 30 cm³

• Berat air yang dipindahkan adalah berat air yang keluar

W_{cairan dipindahkan} = Vtρg

W_{cairan dipindahkan} = (30) (1) (980)

W_{cairan dipindahkan} = 29400 dyne (satuan CGS)

• Gaya ke atas yang dialami balok sama dengan berat fluida yang dipindahkan, yaitu 29400 dyne.

Baca juga gesekan.

2. Satu blok ρ= 0,8 g/cm3³ dengan volume 20 cm³ Taruh air. Hitung volume balok di dalam air! Hitung berapa banyak air yang dipindahkan oleh balok

Diskusi

Asumsikan bahwa volume balok yang terendam adalah Vt, besarnya gaya ke atas pada balok

FA = Vtr_cairan G

Jika volume total balok adalah V dan massa jenisnya ρBmaka berat gabus

W_balok = mg = Vρ_B G

Pada proses terapung, berat benda sama dengan gaya ke atas (tidak mungkin gaya ke atas lebih besar dari berat benda karena akan membuat benda loncat)

W_balok = FA

Vr_B g = Vtρ_cairan G

V_T = ( ρ_G / ρ air)V=0,8 x 20=16 cm³

Jadi volume balok selam adalah 16 cm³ dan yang muncul di permukaan 4 cm³

3. Sepotong tembaga dengan massa 40 gram dicelupkan ke dalam minyak tanah. Tembaga mendapat gaya ke atas sebesar 4500 dyne. Jika massa jenis minyak tanah 0,8 gr/cm^3, lalu tentukan massa jenis koper tersebut?

Diskusi

F_A = V_hal ρg Menghitung volume benda

m = V ρ_B menghitung kerapatan

Sehingga

Dikenal

ρ= 0,8 gram/cm^3,

g = 9,8 m/s² = 980 cm/det²

m = 40g

FA = 4500 dyn

Hasil

Nah teman-teman mulai paham manfaat hukum Archimedes, apalagi saat bermain di pantai atau laut, cobalah peka terhadap lingkungan sekitar dan tanyakan “kenapa” agar otak kita berpikir kritis. Baca juga Momentum dan impuls.

Semoga bermanfaat.