Pengertian, Konsep, Bunyi, Rumus dan Contoh Penerapan Hukum Archimedes Terlengkap – Hukum archimedes ditemukan oleh ilmuwan yang berasal dari Yunani pada tahun 187-212 SM yang bernama Archimedes. Archimedes adalah seorang penemu dan ahli matematika dari Yunani yang terkenal sebagai penemu hukum hidrostatika atau yang sering disebut dengan Hukum Archimedes.

Hukum Archimedes

Pada saat kita sedang berjalan atau berlari di dalam air, kita tentunya akan merasakan bahwa langkah kita sangat berat dibandingkan jika kita melangkah di permukaan tanah. Gejala ini disebabkan karena adanya tekanan dari zat cair. Pengamatan tersebut memunculkan sebuah hukum yang dikenal Hukum , yaitu :

“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut dengan gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”

Akibat adanya gaya apung, berat sebuah benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. Jadi, sudah jelas bahwa berat benda seakan berkurang jika benda dimasukkan ke dalam air. Hal tersebut karena adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima benda. Dengan demikian maka resultan gaya antara gaya berat dengan gaya ke atas merupakan berat benda dalam air. Selanjutnya berat disebut dengan berat semu yakni berat benda tidak sebenarnya karena benda berada dalam zat cair. Benda dalam air diberi simbol WS.

Hubungan antara berat benda di udara (W), gaya ke atas (Fa) dan berat semu (Ws) ialah :

W_s = W-F_a

Dengan keterangan:
Ws = berat benda dalam zat cair (Kg⋅m/s2)
W = berat benda sebenarnya (Kg⋅m/s2)
F_a = gaya apung (N)

dan besarnya gaya apung (Fa) dirumuskan seperti dibawah ini :

F_a = ρ_cair V_b g

Dengan keterangan:
V_b = volume benda yang tercelup (m3)
ρ_cair = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

Benda Dalam Hukum Archimedes

Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu tenggelam, melayang, dan terapung. Berikut penjelasannya.

Benda Tenggelam

Benda dinyatakan tenggelam dalam zat cair jika posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.

“benda tenggelam”

Pada benda tenggelam terdapat tiga gaya antara lain :
W = gaya berat sebuah benda
Fa = gaya archimedes
N = gaya normal bidang

Dalam keadaan seimbang maka W = N + Fa  sehingga :

W > F_a

m . g > ρZC . V_b . g

ρ_b . V_b . g > ρZC . V_b . g

ρ_b > ρ_zc

ρ_b = massa jenis benda

ρ_ZC = massa jenis zat cair

Benda Melayang

Benda melayang dalam zat cair jika posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.

Pada benda melayang terdapat dua gaya antara lain: F_a dan W. Dalam keadaan seimbang maka :

W = F_a

ρ_b . V_b . g = ρ_ZC . V_b . g

ρ_b = ρ_zc

Benda Terapung

Benda terapung dalam zat cair jika posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu  antara lain :Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :

W = F_a

ρ_b . V_b . g = ρ_ZC . V₂ . g

ρ_b . V_b = ρ_ZC . V₂

karena V_b > V₂ maka : ρ_b < ρ_ZC

Penerapan Hukum Archimedes

Berikut ini merupakan beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

 (ingat hukum Archimedes tentang, V_benda = V air)

 karena 

Dengan keterangan:

V_air = volume air yang dipindahkan

m_s = massa semu benda (di air)

m = massa benda di udara

ρ_benda = massa jenis benda

ρ_air = massa jenis air

Penerapan Hukum Archimedes Dalam Bidang Teknik

Penerapan Hukum Archimedes dalam bidang teknik yaitu sebagai berikut.

1. Kran otomatis pada penampungan air

Jika di rumah kalian menggunakan mesin pompa air, maka dapat kalian lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya yaitu agar diperoleh tekanan yang besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup.

2. Hidrometer

Hidrometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Hukum Archimedes.

3. Kapal selam

Pada kapal selam terdapat tangki yang apabila di darat ia terisi udara sehingga ia bisa mengapung di permukaan air. Ketika kapal dimasukkan ke dalam air, tangki ini akan terisi air sehingga kapal dapat menyelam.

Demikian artikel tentang”Pengertian, Konsep, Rumus dan Contoh Penerapan Hukum Archimedes Terlengkap“, semoga bermanfaat.