Nilai gaya dorong diberikan oleh hukum Archimedes yang ditemukan oleh Archimedes dari Syracuse, Yunani. Ketika suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, kehilangan berat yang nyata sama dengan berat zat cair yang dipindahkan olehnya.
Percobaan Hukum Archimedes
Ambil cangkir berisi air sampai penuh dan letakkan di mangkuk kosong.
Sekarang ambil benda padat apa pun yang Anda suka dan ukur beratnya menggunakan neraca pegas. Catat ini.
Jaga agar benda tetap menempel pada neraca pegas dan celupkan ke dalam air. Pastikan keseimbangan pegas tidak terendam.
Sekarang, catat berat yang ditunjukkan oleh neraca pegas. Anda akan melihat bahwa itu kurang. Sebagian air akan dipindahkan ke dalam mangkuk.
Kumpulkan air ini dan timbang. Anda akan menemukan bahwa berat air akan sama persis dengan kehilangan berat benda!
Penurunan Hukum Archimedes
Massa zat cair yang dipindahkan adalah : Massa = massa jenis × volume = ρ × V
Ini karena massa jenis (ρ) didefinisikan sebagai : ρ = massa / volume = M / V
Jadi, berat zat cair yang dipindahkan adalah : Berat = massa × percepatan gravitasi = M × g Berat = ρ × V × g
Jadi, dari hukum Archimedes, kita dapat menulis :
Kehilangan berat = Berat air yang dipindahkan
Berat air yang dipindahkan = ρ × V × g
Gaya dorong = ρ × V × g
Dimana,
ρ = massa jenis cairan
V = volume zat cair yang dipindahkan
Gaya dorong juga disebut gaya apung karena bertanggung jawab atas benda untuk mengapung. Dengan demikian, persamaan ini juga disebut sebagai hukum daya apung.
Penerapan Prinsip Hukum Archimedes
Berikut adalah penerapan hukum Archimedes yang harus kalian ketahui.
Kapal selam :
Alasan mengapa kapal selam selalu berada di bawah air adalah karena mereka memiliki komponen yang disebut tangki pemberat yang memungkinkan air masuk membuat kapal selam berada pada posisinya di bawah air karena berat kapal selam lebih besar daripada gaya apung.
Balon udara :
Alasan mengapa balon udara panas naik dan mengapung di udara adalah karena gaya apung balon udara lebih kecil daripada udara di sekitarnya. Ketika gaya apung balon udara lebih besar, balon mulai turun. Ini dilakukan dengan memvariasikan jumlah udara panas di dalam balon.
Hidrometer :
Adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Hidrometer terdiri dari tembakan timah yang membuatnya mengapung secara vertikal di atas cairan. Semakin rendah hidrometer tenggelam, semakin rendah kepadatan cairan.
Contoh Soal
Berikut contoh soal hukum Archimedes beserta pembahasannya.
Soal 1 : Hitung gaya yang dihasilkan jika sebuah bola baja berjari-jari 6 cm dicelupkan ke dalam air!
Jawaban :
r = 6 cm = 0,06 m
Volume bola baja = 4/3 πr3
V = 4/3 × 3,14 × (0,06)3 = 9,05 × 10-4 m3
Massa jenis air = 1000 kg/m3 Percapatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2
Dari rumus Hukum Archimedes,
Fb = ρ × g × V
= 1000 × 9,8 × (9,05 × 10-4)
= 8,87 N
Soal 2 : Hitung gaya apung, jika benda terapung 95% terendam air. Massa jenis air adalah 1000 kg.m-3
Jawaban :
ρ air = 1000 kg.m-3
Dari rumus Archimedes,
Fb = ρ × g × V
ρb × g × Vb = ρ × g × V
Dimana,
ρ, g, V adalah massa jenis, percepatan gravitasi, dan volume air.
ρb, g, Vb adalah massa jenis, percepatan gravitasi, dan volume benda yang dicelupkan.
ρb = (V × ρ) / Vb
Karena 95% benda terendam,
0,95 × Vb = V
ρb = 0,95 × 1000 = 950 kg.m-3
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa yang dinyatakan oleh Hukum Archimedes? Hukum Archimedes menyatakan bahwa suatu benda yang terendam dalam fluida, baik sebagian atau seluruhnya, mengalami gaya apung ke atas yang besarnya sama dengan gaya gravitasi pada fluida yang dipindahkan.
Siapa yang menemukan Hukum Archimedes? Ahli matematika Yunani Archimedes menemukan prinsip Archimedes.
Bagaimana hukum Archimedes berlaku untuk kapal? Archimedes terus melakukan lebih banyak eksperimen dan menemukan prinsip daya apung bahwa sebuah kapal akan mengapung ketika berat air yang dipindahkan sama dengan berat kapal dan apa pun akan mengapung jika dibentuk untuk menggantikan berat airnya sendiri sebelum mencapai titik di mana ia akan tenggelam.
Di mana hukum Archimedes digunakan? Prinsip Archimedes digunakan dalam prinsip desain kapal dan kapal selam. Hidrometer didasarkan pada prinsip Archimedes.
Bagaimana hukum Archimedes digunakan untuk menentukan massa jenis? Berat zat cair yang dipindahkan sama dengan gaya apung pada benda yang terendam. Massa dibagi dengan volume yang ditentukan memberikan ukuran kepadatan rata-rata objek.
Demikian pembahasan mengenai Hukum Archimedes, semoga bermanfaat. Sekian terima kasih.
Artikel Paling Populer :
Mengukur Massa Jenis Zat Padat Pada postingan sebelumnya sudah membahas salah satu besaran turunan yaitu massa jenis. Dalam postingan tersebut sudah dibahas apa pengertian massa jenis, bagaimana rumus massa jenis dan konversi satuan massa jenis. Pada…
Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) “Massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat hasil reaksi” Dalam kehidupan sehari-hari, kalian pasti pernah memperhatikan sepotong besi yang di biarkan di udara terbuka. Kemudian beberapa waktu kita akan…
Apa itu Hukum Archimedes? Hukum Archimedes menyatakan bahwa : “Gaya apung ke atas yang diberikan pada benda yang dicelupkan ke dalam zat cair, baik yang terendam sebagian atau seluruhnya, sama dengan berat zat cair…
Hukum Perbandingan Volume (Gay Lussac) “Pada suhu dan tekanan sama, volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi merupakan perbandingan bilangan bulat” Gay Lussac berhasil melakukan percobaan tentang volume gas yang terlibat dalam berbagai…
Belajar Gaya Gesek Pengertian Gaya Gesek Pada pembahasan sebelumnya, kalian telah mengenal Hukum Newton tentang gerak. Salah satu penerapan Hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari yang paling penting adalah gaya gesek. Terjadinya gesekan disebabkan karena dua…
Pengertian Getaran, Macam Jenis, Rumus, dan Contoh Soal… Pengertian Getaran, Macam Jenis, Rumus, dan Contoh Soal Getaran Lengkap – Getaran adalah peristiwa bolak balik secara teratur suatu benda melalui atu titik seimbang. Karena terjadi dengan teratur, getaran juga sering disebut dengan gerak…
Andri membeli apel sebanyak 9 buah di pasar, setelah… Andri membeli apel sebanyak 9 buah di pasar, setelah ditimbang, berat rata-rata satu buah apel adalah 120 gram. Setelah sampai dirumah, Andri memberikan 2 apel kepada adik dengan berat masing-masing…
Hukum Kekekalan Energi Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Hukum Kekekalan Energi? Oke, mari simak penjelasan secara lengkapnya dibawah ini ya. Pengertian Hukum Kekekalan Energi Hukum Kekekalan Energi merupakan suatu hukum yang…
Tekanan Adalah Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Tekanan? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Tekanan Tekanan merupakan besarnya gaya dibanding dengan luas penampang. Dalam satuan SI nyatakan…
Materi Termodinamika Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Termodinamika? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Termodinamika Kata Termodinamika ini bersalah dari bahasa Yunani yaitu “Thermos” yaitu “Panas” dan…
Pengertian/Definisi Usaha Apa itu usaha? Usaha dapat dikatakan dilakukan jika suatu benda atau benda bergerak dengan penerapan gaya luar. Dalam fisika, usaha adalah suatu jumlah gaya yang bekerja pada suatu benda yang menyebabkan benda…
Apa itu besaran skalar dan besaran vektor? Selain ada besaran pokok dan turunan, dalam ilmu fisika dikenal juga besaran skalar dan besaran vektor. Apa itu besaran skalar dan besaran vektor? Pada kesempatan ini akan dibahas mengenai besaran skalar…
Bidang Miring Pesawat sederhana digunakan untuk memudahkan pelaksanaan pekerjaan, walaupun membutuhkan waktu yang lebih lama (lintasan lebih jauh). Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai bidang miring. Untuk lebih jelasnya bacalah…
Pengertian, Rumus, Bunyi dan Contoh Penerapan Hukum Newton… Pengertian, Rumus, Bunyi dan Contoh Penerapan Hukum Newton (1, 2, 3) Dalam Kehidupan Sehari-hari Lengkap – Hukum Newton yaitu hukum tentang gaya pada suatu benda yang di temukan dan dikemukakan oleh Sir…
Fluida Statis – Pengertian , Penerapan Hukum Dasar Fluida… Pada gambar terlihat sebuah kapal selam di tengah lautan. Kapal selam terbuat dari besi tetapi dapat berada pada kondisi tenggelam, melayang, dan terapung. Mengapa bisa seperti itu? Semua kondisi yang…
Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara… Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Perpindahan Kalor Secara Radiasi (Pancaran) Beserta Pemahaman Terlengkap – Jarak dari bumi ke matahari mencapai 149.600.000 km dan antara bumi dan matahari terdapat ruang hampa udara,…
Pengertian, Hubungan Massa Dengan Dinamika Partikel dan… Pengertian Dinamika Partikel, Hubungan Massa Dengan Dinamika Partikel dan Jenis Gaya Dalam Dinamika Partikel Terlengkap – Dinamika partikel merupakan ilmu yang mempelajari tentang gaya-gaya yang megakibatkan suatu partikel yang pada…
Pengertian Pengukuran dan Macam Macam Alat Ukur dalam Ilmu… Pengertian Pengukuran dan Macam Macam Alat Ukur dalam Ilmu Fisika Lengkap Dengan contoh dan penjelasannya Dalam ilmu fisika, pengukuran merupakan materi yang diajarkan didalam kelas. Sedangkan dalam perguruan tinggi, pengukuran…
Syarat Dan Posisi Titik Berat Kesetimbangan Benda Tegar Dan… Pembahasan gerak benda, baik translasi maupun rotasi, tidak lengkap tanpa membahas mengenai kesetimbangan benda tegar. Bagaimanakah benda dikatakan setimbang? Kesetimbangan yaitu suatu keadaan kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan…
Gaya Gesek Statis dan Kinetis Misalkan sebuah balok yang beratnya w diletakkan pada lantai (seperti gambar di atas). Balok memberikan gaya tekan pada lantai sebesar w. Gaya tekan ini diimbangi oleh lantai dengan memberikan gaya…
