Hukum Archimedes

Hukum Archimedes

Konsep Hukum Archimedes adalah menjelaskan adanya gaya yang mempengaruhi benda pada zat cair. Zat cair mempunyai kemampuan memberikan tekanan kepada benda-benda disekitarnya. Selain itu, zat cair juga mempunyai gaya yang diberikan ke benda-benda di sekitarnya. Pembahasan mengenai hal ini cukup menarik karena akan melibatkan beberapa peristiwa di sekitar kita. Suatu konsep dasar yang melandasi pembahasan ini yaitu Hukum Archimedes

Hukum Archimedes ini menjelaskan hubungan besarnya gaya yang diberikan zat cair terhadap benda yang berinteraksi dengannya. 

Untuk lebih jelasnya berikut tentang bunyi Hukum Archimedes :

“ Zat cair akan memberikan gaya angkat terhadap suatu benda sebesar berat zat cair yang dipindahkan benda itu”

Maksud dipindahkan yaitu volume zat cair “terdesak” karena kehadiran bneda tersebut. Besar zat cair yang dipindahkan/terdesak sama dengan volume benda yang dicelupkan/tenggelam kedalam zat cair tersebut.
Berdasarkan Hukum archimedes, gaya angkat (Fa) yang diberikan zat sama dengan berat zat cair (Wcair) yang dipindahkan. 

Hal ini dirumuskan sebagai berikut:

Gaya angkat = Berat zat cair yang dipindahkan

 dalam rumusan inilah disebut volum air yang dipindahkan sehingga rumusan gaya angkat atau 

Keterangan :
= Gaya angkat, satuannya N
= Massa jenis zat cair, satuannya 
)= Volume air yang dipindahkan, satuannya
g = Percepatan gravitasi bumi, satuannya 
 = Berat benda di udara (N)

= Berat benda zat cair (N)

Peristiwa-peristiwa penting yang terkait dengan permasalahan gaya angkat ini dikenal dalam berbagai istilah seperti terapung, melayang, dan tenggelam. Ketiga peristiwa itu sangat dipengaruhi adanya gaya angkat zat cair.

Rincian mengenai ketiga peristiwa tersebut dijelaskan sebagai berikut:

1.  Mengapung

Istilah ini digunakan untuk keadaan benda yang mempunyai bagian yang tercelup dan sebagian lain masih dipermukaan zat cair. Mengapung dipengaruhi oleh nilai massa jenis benda yang lebih kecil  dibanding massa jenis zat cair (). Selain itu, pada saat terjadi keseimbangan gaya angkat () yang mempunyai nilai sama dengan berat benda ().

 

 2. Melayang

Keadaan ini menggambarkan keadaan benda yang seluruhnya tercelup didalam zat cair. Seperti pada gambar berikut:

Keadaan melayang terjadi karena nilai massa jenis benda yang sama dengan massa jenis zat (). Dikarenakan massa jenis yang sama tersebut, gaya angkat zat cair () sama atau hampir sama jika dibanding dengan berat bendanya  . Volume zat cair yang dipindahkan () sama dengan volume total benda (  ).

 

 3. Tenggelam

Peristiwa tenggelam mensyaratkan letak benda yang berada di dasar wadah zat cair. Kondisi ini dimungkinkan karena massa jenis benda yang lebih besar dibanding massa jenis zat cair . Dengan keadaan ini gaya apung () yang diberikan zat cair lebih kecil dibanding berat benda  (). Adapun volume air yang dipindahkan sama dengan volume total benda (  ).
Penerapan Hukum Archimedes dapat dilihat antara lain pada kapal laut, kapal selam, dan jembatan ponton.

Contoh Soal :

• Volume es sebesar 40  tercelup ke dalam air. Air memiliki massa jenis 1 . Berapakah gaya angkat zat cair ? (g = 10 )

Penyelesaian :
Diketahui :
    
    
    
Ditanyakan; 
Jawab :

Jadi gaya angkat zat cair sebesar 0,4 N.

Keterangan :  = 0,00004 (pangkat -5 sama halnya jumlah nol jika ditulis dalam pecahan desimal).

sumber: http://www.wirahadie.com/2015/05/penjelasan-tentang-hukum-archimedes.html