Hukum Archimedes, Bunyi, Rumus, dan Penerapannya

Hukum Archimedes, Bunyi, Rumus, dan Penerapannya
5 (100%) 1 vote

Hukum Archimedes

Hukum Archimedes mengatakan bahwa setiap benda yang tercelup baik keseluruhan maupun sebagian di dalam fluida, maka benda tersebut akan mendapatkan dorongan oleh gaya ke atas atau gaya apung. Besarnya nilai gaya apung yang diterima oleh benda tersebut sama dengan berat air yang dipindahkan oleh benda tersebut (berat = massa benda x percepatan gravitasi) dan mempunyai arah yang bertolak belakang (arah gaya berat adalah ke bawah, sedangkan arah gaya apung adalah ke atas).

Bunyi Hukum Archimedes

Jika benda memiliki berat kurang dari berat air yang dipindahkan, maka benda tersebut akan mengapung (berat benda < gaya apung atau ρbenda< ρair). Jika benda mempunyai berat lebih dari berat air yang dipindahkan, maka benda tersebut akan tenggelam (berat benda > gaya apung atau ρbenda> ρair). Dan benda akan melayang, jika berat benda sama dengan berat air yang dipindahkan (berat benda = gaya apung),yang artinya massa jenis benda sama dnegan massa jenis air benda= ρair).

Rumus Hukum Archimedes

Besarnya gaya apung dapat dihitung dengan menggunakan rumus hukum Archimedes berikut:

B = ρairx g x Vair yang dipindahkan

Dengan: B = gaya apung

ρair= massa jenis air

g = gravitasi bumi (10 m/s2)

Vair yang dipindahkan= volume air yang dipindahkan oleh benda tercelup

Besarya gaya apung juga bisa dicari langsung dengan menggunakan rumus berikut.

B = mair yang dipindahkanx g

B = wair yang dipindahkan

Dengan:    mair yang dipindahkan= berat air yang dipindahkan benda yang tercelup

Semakin banyak volume yang tercelup, maka semakin banyak air yang dipindahkan, dan benda akan mendapatkan gaya apung yang semakin besar.

READ  Pengertian Korosi, Rumus, dan Penyebabnya

Untuk benda yang tercelup seluruhnya, rumus hukum Archimedes sebagai berikut:

Wbenda tercelup= wbenda– wair yang dipindahkan

B = wbenda– wbenda tercelup

Dengan:    w = berat (berat = mssa x percepatan gravitasi)

Lihatlah contoh gambar di bawah!

Saat ditimbang, benda tersebut mempunyai massa sebesar 5 kg, kemudian dicelupkan ke dalam air seluruhnya sehingga memindahkan air sebanyak 2 kg. Maka, berat benda yang tercelup berubah menjadi: 50 Newton – 20 Newton = 30 Newton.

Jadi, ketika benda dicelupkan ke dalam air, massa benda akan menjadi lebih ringan karena adanya gaya apung yang diterima oleh benda tersebut. Hal yang sama juga terjadi saat kita berenang, badan terasa lebih ringan ketika berada di dalam air daripada ketika berada di luar air.

Dari rumus hukum Archimedes di atas, hubungan massa jenis benda dengan massa jenis air dapat dituliskan menjadi:

ρbenda/ ρair  = wbenda/ B

ρbenda / ρair = wbenda / wbenda – wbenda tercelup

Atau dengan rumus:

ρbenda / ρair = Vair yang dipindahkan / Vbenda

Penerapan Hukum Archimedes

Selain dapat menjelaskan mengapa suatu benda yang tercelup di dalam air bisa melayang, mengapung, dan tenggelam, hukum Archimedes juga digunakan untuk menentukan massa jenis suatu benda padat. Hukum Archimedes diterapkan pada perancangan kapal laut, bangunan lepas pantai (offshore), dan juga kapal selam, serta pada stabilitas hidrostatik kapal yang mengapung di permukaan air.

Tags: