Disini saya akan memaparkan tentang hukum Archimedes, Kita tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung di permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.
Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut.
Berdasarkan Persamaan diatas dapat diketahui bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami benda di dalam fluida bergantung pada massa jenis fluida, volume fluida yang dipindahkan, dan percepatan gravitasi Bumi.
Kita telah mengetahui bahwa suatu benda yang berada di dalam fluida dapat terapung, melayang, atau tenggelam. Agar Anda dapat mengingat kembali konsep Fisika dan persamaan yang digunakan untuk menyatakan ketiga perisiwa tersebut, pelajarilah uraian berikut.
A. Terapung
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida ( ρb < ρf ). Massa jenis benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan berikut.
Atau
Dengan :
Vbf = Volume benda yang tercelup dalam fluida (m3),
Vb = Volume benda (m3),
hbf = Tinggi benda yang tercelup dalam fluida (m),
hb = Tinggi benda (m),
ρb = Massa jenis benda (kg/m3), dan
ρf = Massa jenis fluida (kg/ m3).
Sebuah balok kayu (ρ = 0,6 kg/m3) bermassa 60 g dan volume 100 cm3 dimasukkan ke dalam air. Ternyata, 60 cm3kayu tenggelam sehingga volume air yang dipindahkan sebesar 60 cm3 ( 0,6 N ).
sumber : icroso t ncarta, 2004
Gambar : balok kayu bervolume 100 cm3 dimasukkan ke dalam air.
B. Melayang
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida ( ρb = ρf).Dapatkah Anda memberikan contoh benda-benda yang melayang di dalam zat cair ?
C. Tenggelam
Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida ( ρb > ρf).Jika benda yang dapat tenggelam dalam fluida ditimbang di dalam fluida tersebut, berat benda akan menjadi.
dengan:
Wbf = berat benda dalam fluida (N), dan
W = berat benda di udara (N).
sumber : icroso t ncarta, 2004
Gambar : ( a ) balok aluminium dengan volume 100 cm3 di udara.
( b ) balok aluminium dengan volume 100 cm3 di timbang didalam air.
Perhatikanlah gambar diatas. Aluminium (ρ = 2,7 g/cm) yang bermassa 270 g dan memiliki volume 100 cm3, ditimbang di udara. Berat aluminium tersebut sebesar 2,7 N. Ketika penimbangan dilakukan di dalam air, volume air yang dipindahkan adalah 100 cm3 dan menyebabkan berat air yang dipindahkan sebesar 1 N (m = ρ V dan w = mg). Dengan demikian, gaya ke atas FA yang dialami aluminium sama dengan berat air yang dipindahkan, yaitu sebesar 1 N. Berat aluminium di dalam air menjadi :
Wbf = w – FA
= 2,7 N – 1 N
= 1,7 N
0 Response to "Hukum Archimedes"
Post a Comment