Bunyi Hukum
Archimedes. Hukum Archimede adalah
sebuah hukum tentang prinsip pengapungan diatas benda cair yang ditemukan oleh
Archimedes, seorang ilmuwan Yunani yang juga merupakan penemu pompa spiral
untuk menaikan air yang dikenal dengan istilah Sekrup Archimede. Hukum Archimedes
berhubungan dengan gaya berat dan gaya ke atas suatu benda jika dimasukan
kedalam air. Berikut ini adalah bunyi hukum Archimedes yang sangat terkenal
itu.
Bunyi
Hukum Archimedes
|
“Suatu benda yang
dicelupkan sebagian atau seluruhya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke
atas yang besarnya sama dengan
berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”
|
Rumus
Hukum Archimedes
|
FA = ρa x Va x g
|
Keterangan:
FA = Gaya keatas yang dialami benda
(N) ρa=
Massa Jenis zat cair (kg/m3)
Va=
Volume air yang terdesak (m3)
g = Percepatan
Gravitasi (m/det2)
|
Berdasarkan
bunyi dan rumus hukum Archimede diatas, suatu benda yang akan
terapung, tenggelam atau melayang didalam zat cair tergantung pada gaya berat
dan gaya keatas. Maka dari itu, berdasarkan hukum diatas, terciptalah 3 hukum
turunan dari hukum Archimedes yang berbunyi:
1. Benda
akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih kecil
dari massa jenis zat cairnya
2. Benda
akan melayang jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air sama dengan
massa jenis zat cairnya
3. Benda
akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukan kedalam air lebih besar
dari pada massa jenis zat cairnya.
Sudah banyak aplikasi teknologi yang memanfaatkan rumusan dari hukum ini diantaranya akan
diuraikan sebagai berikut:
Kapal Laut
Di awal pembahasan Hukum Archimedes telah
sedikit disinggung mengapa kapal laut dapat mengapung di air. Badan
kapal laut mempunyai rongga udara. Karena rongga udara ini, volume air
laut yang dipindahkan oleh kapal tersebut cukup besar sehingga sesuai
prinsip Archimedes, kapal laut mendapatkan gaya apung yang cukup besar
untuk menahan bobot kapal sehingga kapal dapat mengapung di permukaan
air. Kapal sangat penting untuk transportasi. Indonesia merupakan salah
satu negara kepulauan yang besar. Oleh karena itu, kapal laut memegang
peranan penting akan kelancaran transportasi di negara kita.
Kapal Selam
Jika kapal laut hanya dapat mengapung di permukaan air, maka kapal
selam, selain dapat mengapung, dapat juga melayang dan tenggelam di
dalam air laut. Karena kemampuannya tersebut, kapal selam sangat
cocok digunakan dalam bidang militer dan penelitian. Bentuk badan kapal
selam dirancang agar dapat mengapung, melayang, dan tenggelam dalam air.
Selain itu, dirancang untuk dapat menahan tekanan air di kedalaman
laut. Bagaimana cara kerja kapal selam? Perhatikan Gambar 8.19 ketika
kapal selam sedang mengapung, melayang, dan tenggelam! Badan kapal selam
mempunyai rongga udara yang berfungsi sebagai tempat masuk dan
keluarnya air atau udara. Rongga ini terletak di lambung kapal.
Rongga tersebut dilengkapi dengan katup pada bagian atas dan bawahnya.
Ketika mengapung, rongga terisi dengan udara sehingga volume air yang
dipindahkan sama dengan berat kapal. Sesuai dengan prinsip
Archimedes, kapal selam akan mengapung. Ketika rongga katup atas dan
katup bawah pada rongga kapal selam dibuka, maka udara dalam rongga
keluar atau air masuk mengisi rongga tersebut. Akibatnya, kapal mulai
tenggelam. Katup akan ditutup jika kapal selam telah mencapai kedalaman
yang diinginkan. Dalam keadaan ini, kapal selam dalam keadaan melayang.
Jika katup udara pada rongga dibuka kembali maka volume air dalam rongga
akan bertambah sehingga kapal selam akan tenggelam Jika kapal selam
akan muncul ke permukaan dari keadaan tenggelam, air dalam rongga
dipompa keluar sehingga rongga hanya terisi udara. Dengan
demikian, kapal selam akan mengalami gaya apung yang dapat menyamai
berat kapal selam. Akibatnya, kapal selam akan naik ke permukaan dan
mengapung.
Jembatan Ponton
Peristiwa mengapung suatu benda karena memiliki rongga udara
dimanfaatkan untuk membuat jembatan yang terbuat dari drum-drum berongga
yang dijajarkan melintang aliran sungai. Volume air yang
dipindahkan menghasilkan gaya apung yang mampu menahan berat drum itu
sendiri dan benda-benda yang melintas di atasnya. Setiap drum penyusun
jembatan ini harus tertutup agar air tidak dapat masuk ke dalamnya.
Hidrometer
Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis
suatu zat cair. Cara penggunaan alat ini adalah sebagai berikut.
Hidrometer dimasukkan ke dalam zat cair yang akan ditentukan massa
jenisnya. Karena alat ini mempunyai rongga udara maka alat ini akan
mengapung. Telah disinggung sebelumnya, peristiwa tenggelam dipengaruhi
oleh massa jenis zat cair. Jika massa jenis zat cair tempat hidrometer
diletakkan besar, ketinggian tabung hidrometer yang muncul semakin besar
dan sebaliknya. Hidrometer sering digunakan untuk keperluan penelitian
di bidang kimia.
