OLEH: ULFA ULFATUL FUADAH, S.Pd
Archimedes adalah seorang ilmuwan terkemuka yang berasal dari Syracuse, Yunani. Ilmuwan satu ini kemungkinan sih hidup di zaman 212 – 287 sebelum Masehi. Sebagai seorang ilmuwan besar di zaman itu, Archimedes dapat menguasai beberapa bidang sekaligus, mulai Matematika, Fisika, Filsafat, Astronomi, dan Teknik.
Hukum Archimedes berbunyi suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya Hukum Archimedes menjelaskan hubungan antara gaya berat dan gaya ke atas (gaya apung) pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam fluida. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), benda yang ada di dalam fluida, beratnya akan berkurang. Sehingga, benda yang diangkat di dalam fluida akan terasa lebih ringan dibandingkan ketika diangkat di darat.
Secara Matematis: Fa = Wb - Wf Fa = ρf .Vtc atau .g Keterangan: Fa : Gaya Apung (N) wb : Gaya berat benda di udara (N) wf : Gaya berat benda dalam fluida (N) ρf : Massa jenis fluida (kg/m³) Vtc : Volume benda yang tercelup (m³) g : percepatan gravitasi (m/s²)
Tenggelam Melayang Terapung
Benda tenggelam, jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat air (ρb > ρf) Benda melayang, jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat air (ρb = ρf)
Benda terapung, jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat air (ρb < ρf) Dalam keadaan setimbang, resultan gaya pada arah sumbu Y adalah nol, sehingga besar volume benda yang tercelup adalah:
CONTOH SOAL: Sebuah benda ditimbang di udara beratnya 50 N. Setelah ditimbang di dalam air, beratnya menjadi 30 N. Hitunglah gaya angkat yang dialami benda tersebut! Penyelesaian : Diketahui : wb = 50 N, wf = 30 N Ditanyakan : Fa = … ? Jawab : FA = wb – wf FA = 50 N – 30 N FA = 20 N Jadi, gaya angkat yang dialami benda sebesar 20 Newton.
CONTOH SOAL: Sebuah benda bervolume 2 m3 dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3 . Apabila percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2, maka hitulnglah gaya ke atas yang dialami benda! Penyelesaian : Diketahui : V = 2 m3 , ρf = 1.000 kg/m3 , g = 10 m/s2 Ditanyakan : Fa= … ? Jawab : Fa = wf Fa = ρf x Vtc x g Fa = (1000 ) x (2) x (10 ) Fa = 20.000 j Jadi. gaya ke atas yang dialami benda sebesar 20.000 joule.
CONTOH SOAL: Sepotong kayu terapung dengan 1/4 bagian tercelup ke dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³, hitunglah massa jenis kayu tersebut! Penyelesaian : Diketahui : V tc = 1/4 m³ ρf = 1.000 kg/m³ g = 10 m/s² Ditanyakan : ρb =… ? Jawab: = = 1000 1 4 = 1000 1 4 = 250 /3
Penerapan dalam kehidupan Sehari -hari: Kapal Pesiar Balon Udara Hidrometer Kapal Selam
Materi Selanjutnya: Tegangan Permukaan, Kapilaritas dan Viskositas
Terima Kasih Sampai Jumpa Pertemuan Berikutnya