Penjelasan Hukum Archimedes dan Contoh Penerapannya
Hukum Archimedes merupakan salah satu hukum ilmu fisika yang ditemukan oleh ilmuwan Yunani Kuno, yaitu Archimedes. Dia banyak bergelut di bidang ilmu matematika, fisika dan astronomi.
Archimedes menemukan cara dan rumus untuk menghitung volume benda yang tidak mempunyai bentuk baku.
Hal tersebut ditemukannya saat memperhatikan bak saat mandi. Air tumpah akibat karena adanya gaya apung dari zat cair dan setelah diukur ternyata sebanding dengan besar tubuhnya.
Gaya apung tersebut terjadi akibat tekanan pada tiap-tiap bagian permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida. Tekanan lebih besar pada bagian benda yang tercelup lebih dalam.
Bunyi dan Pengertian Hukum Archimedes
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".
Halliday dan Resnick melalui buku Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga (1987) menjelaskan bahwa ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, maka zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, dimana besarnya gaya ke atas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.
Hampir serupa, Halliday dan Resnick menerangkan bahwa bunyi hukum Archimedes adalah suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Serway dan Jewett di dalam bukunya yang berjudul Fisika untuk Sains dan Teknik (2009) juga menjelaskan bahwa prinsip Archimedes membuktikan bahwa sebuah benda akan mengapung di dalam fluida jika massa jenis suatu benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair.
Hukum Archimedes sebuah benda akan mengapung jika kerapatan benda lebih kecil daripada kerapatan fluida maka gaya apung lebih besar daripada berat benda dan benda akan dipercepat ke atas permukaan fluida kecuali ditahan.
Jika suatu benda berada dalam fluida maka ada volume zat cair yang dipindahkan sebesar volume bagian benda yang berada dalam zat cair. Jika volume fluida yang dipindahkan besarnya volume dan kerapatan fluida (massa per satuan volume) adalah ρ1 maka besarnya massa fluida yang dipindahkan adalah:
m = ρ.V .................................................................................(2.3)
Dan besarnya berat fluida yang dipindahkan adalah wf = m.g = ρ.V.g ...................................................................(2.4)
Menurut prinsip Archimedes, besarnya gaya tekan keatas adalah : Fa = wf = ρ.V.g ......................................................................(2.5)
Syarat Keadaan
1. Tenggelam
Melansir dari Gramedia.com, keadaan ini terjadi ketika massa jenis zat cair lebih kecil dari massa jenis benda. Misalnya seperti besi atau baja akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air karena massa jenis besi lebih besar dari massa jenis air. Pada keadaan tenggelam, berat benda di dalam cairan lebih besar dibandingkan gaya ke atas oleh cairan.
“ Gaya tekan air < berat benda “
