Hukum
Archimedes
Gambar. Berkurangnya
berat benda
di dalam zat cair disebabkan oleh gaya
ke
atas yang dikerjakan oleh zat cair.
Hukum Archimedes menyatakan bahwa jika sebuah benda di udara
memiliki berat w maka ketika benda tersebut berada di air, ia akan mendapat
gaya ke atas sebesar Fa . Dengan demikian, berat benda di air adalah sebagai
berikut.
w’ =
w - Fa
|
Keterangan: w’ : berat semu
dalam air (N) w : berat di udara (N) Fa : gaya Archimedes (N) |
Gaya
ke atas yang dialami benda ketika berada di air disebut gaya Archimedes. Adapun
besar gaya Archimedes dirumuskan sebagai berikut.
Fa = ρ . g . V
|
Keterangan: ρ
: massa jenis zat cair yang didesak benda (kg/m3) g
: percepatan gravitasi (10 m/s2) V
: volume zat cair yang didesak benda (m3) |
Dengan menggunakan konsep gaya Archimedes, kedudukan suatu benda dalam zat alir dibedakan menjadi 3, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam.
a. Mengapung
Suatu benda
dikatakan mengapung jika besar gaya ke atas atau gaya Archimedesnya lebih besar
dibanding gaya ke bawahnya (gaya beratnya). Secara metematis dapat dinyatakan:
Fa > w
b. Melayang
Suatu benda dikatakan melayang atau
terbang jika besar gaya ke atas (gaya Archimedes) sama dengan gaya ke bawah
(gaya berat) benda tersebut. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Fa = w
c. Tenggelam
Suatu benda
dikatakan tenggelam jika besar gaya ke atas (gaya Archimedes) lebih kecil
daripada gaya ke bawahnya (gaya beratnya). Secara matematis dirumuskan sebagai
berikut.
Fa < w
Konsep gaya Archimedes berlaku
untuk semua zat yang dapat mengalir (zat alir atau fluida). Dengan demikian,
konsep gaya Archimedes juga berlaku di udara. Dengan memerhatikan hokum
Archimedes maka tidaklah mengherankan jika balon udara dapat melayang di udara
dan kapal selam dapat menyelam dalam air. Selain balon udara dan kapal selam,
masih banyak peralatan lain yang menggunakan prinsip gaya Archimedes, antara
lain:
1)
jembatan ponton,
2)
kapal,
3)
pesawat terbang,
4)
tank amfibi,
5) pesawat amfibi, dan
6) hidrometer.
0 Komentar