Hukum Archimedes – Adakah dari sobat yang sudah tahu dan paham mengenai hukum archimedes? Banyak sekali peristiwa yang kita jumpai sehari-hari erat kaitannya dengan hukum yang ditemukan oleh ilmuwan asal yunani ini. Dialah seorang ilmuwan dari kota yang sangat terkenal, alexandria di Mesir. Archimedes adalah seorang yang multitalent, selain ahli dibidang fisika, ia juga seorang matematikawan dan astronom dan filsuf. Biar lebih paham tentang hukum beliau yuk simak ilustrasi berikut:
Peristiwa dalam ilustrasi di atas erat kaitannya dengan hukum archimedes. Jika sobat punya sebuah balok kayu dengan berat 80 N, kemudian balok tersebut sobat celupkan ke dalam sebuah bejana berisi air penuh. Volume (bermassa) dari balok yang masuk ke air akan mendesak air. Air yang terdesak kemudian ditampung dalam bejana kecil. Kemudian ketika balok tersebut ditimbang di dalam air beratnya 50 N dan berat air yang tumpah ternyata beratnya 30 N. Jadi, gaya angkat ke atas yang dialami oleh balok itu sama dengan berat air yang dipindahkan. Balok mendapat gaya ke atas sebesar 30 N sehingga beratnya ketika di air jadi lebih ringan, hanya 50 N. Apakah berat balok berkurang? Jawabannya tidak. Berat Balok tetap tetapi terasa lebih ringan karena ada gaya angkat ke atas. Inilah yang menyebabkan rusa yang dibawa tarzan terasa lebih ringan.
Gejala yang sangat menarik ini pertama kali diteliti oleh si Archimedes. Setelah melakukan penelitian dan pengamatan dengan seksama ia memberika sebuah kesimpulan yang kemudian dikenal luas dengan nama hukum archimedes. Hukum archimedes berbunyi
“Suatu benda bermassa yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat air cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”
Secara matemati hukum ini dirumuskan
dengan
Fa = gaya ke atas (N)
ρ = densitas / massa jenis zat cair (Kg/m3)
V = volume zat cair yang dipindahkan
g = gravitasi bumi (m/s2)
Contoh Soal
Ada sebuah balok k,ayu bervolume 200 cm3. Balok tersebut dimasukkan ke dalam minyak goreng (tercelup semua) dengan massa jenis 800 kg/m3. Jika percepatan gravitasi adalah 10 m/s2, berapa gaya angkat yang dialami oleh balok kayu tersebut?
Pembahasan
Diketahui
V balok = 200 cm3 = 0,0002 m3
ρ minyak = 800 kg/m3
gravitasi = 10 m/s2
Ditanya
Gaya angkat ke atas?
Jawab
Fa = v . ρ . g
Fa = 0,0002 . 800 . 10 = 1,6 N
Jadi gaya angkat ke atas yang dialami oleh balok kayu tersebut adalah 1,6 N
Aplikasi Hukum Archimedes dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Kapal
Tahukah sobat kalau seberapa tenggelam sebuah badan kapal itu sudah diperkirakan sehingga kapal tersebut bisa terapung dan berjalan dengan baik. Di lambung kapal biasanya ada garis tanda yang memberitahu batas kedalaman agar kapal aman berlayar.
2. Kapal Selam
Tenggelam dan terpaungnya sebuah kapal selam juga menggunakan prinsip hukum archimedes. Alat tempur ini menggunakan prinsip penerapan Hukum Archimedes yang terkait dengan terapung, melayang dan tenggelam. (baca : apa itu terapung, melayang, dan tenggelam). Kapal selam punya tangki ballast yang bisa diisi air dan udara untuk mengatur posisi kapal apakah tenggelam atau terapung. Jika ingin tenggelam maka berat kapal haru lebih besar dari gaya tekan ke atas, dimana gaya tekan ke atas ini sangat tergatung dengan volume kapal. Untuk memperoleh berat minimal agar kapal tenggelam maka air dipompa ke dalam tengki ballast. Sebaliknya jika ingin terapung maka air dalam tangki ballast dipompa keluar digantikan udara.
Sebenarnya masih banyak lagi aplikasi hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari. Jika sobat punya salah satu atau salah dua diantaranya, silahkan disampaikan pada kotak komentar di bawah.