Belajar Hukum Archimedes : Rumus, Bunyi, Contoh Soal dan Pembahasannya

Sesuai dengan namanya, pembuat hukum archimedes adalah seseorang yang bernama Archimedes dan berasal dari daerah Syracusa, Yunani. Archimedes sendiri merupakan seorang astronom, insinyur, fisikawan, filsuf, dan matematikawan. Dimana Archimedes pernah menempuh pendidikan di Kota Alexandria, Mesir pada tahun 287 SM hingga 212 SM.

Archimedes juga dikenal sebagai Bapak Ipa Eksperimental karena semua hasil eksperimennya berdasar pada eksperimen yang Archimedes lakukan sendiri.

Bahkan Archimedes dinobatkan sebagai salah satu ilmuwan matematikawan terbesar di sejarah selain Gauss dan Newton. Salah satu eksperimen yang paling populer milik Archimedes adalah ketika meneliti mahkota Raja Hieron II.

Bunyi Hukum Archimedes

Bunyi dari hukum archimedes adalah “Jika suatu benda dicelupkan dalam zat cair maka benda tersebut akan mendapat tekanan keatas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang terdesak oleh benda tersebut.” Jadi bisa dibilang jika hukum archimedes ini merupakan sebuah hukum yang meneliti atau berfokus pada apa yang terjadi jika sebuah benda yang berbahan dasar apapun lalu di masukkan ke dalam air.

Baca Juga: Hukum Kekekalan Energi

Rumus Hukum Archimedes

Hukum archimedes berfokus pada tiga posisi benda yaitu benda mengapung, benda tenggelam, dan benda melayang ketika masuk ke air. Sedangkan rumus yang ada di hukum archimedes adalah:

Fa = W

Fa = Mb. g

Fa = (Vb.ρc)g

Fa = ρc.g.Vb

Penjelasan dari rumus-rumus adalah sebagai berikut:

• Fa = Gaya Apung (N)
• W = Berat Benda Sebenarnya (Kg.m/s²)
• Mb = Massa Benda (Kg)
• g = Gravitasi 9,8 atau 10 (Kg.m/s²)
• ρc = Massa Jenis Zat Cair (Kg/m³)
• Vb = Volume Benda Tercelup (m³)

Lalu hubungan antara berat benda dengan berat semu, yaitu:

• Ws = Berat benda dalam zat cair (Kg.m/s²)
• W = Berat benda sebenarnya (Kg.m/s²)
• Fa – Gaya apung (N)

Penerapan Hukum Archimedes

Hasil dari hukum archimedes yang ditemukan oleh Archimedes ini sudah di terapkan dalam kehidupan manusia. Karena memang hukum ini membantu untuk menciptakan sebuah inovasi baru utamanya dalam dunia transportasi. Adapun penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1. Kapal laut

Pernahkah Anda menaiki kapal laut? Jika sudah pernah, tentunya Anda tahu jika bentuk kapal laut di desain dengan beberapa rongga di badannya yang terletak dibagian bawah. Fungsi dari rongga yang ada di badan kapal ini adalah untuk menjaga keseimbangan kapal agar tetap bisa terapung di air. Karena dengan adanya rongga pada kapal maka volume air bisa di selaraskan.

Inilah mengapa setiap kapal laut memiliki batas maksimal berat yang bisa di tampung masing-masing. Jika kapasitas berat sudah lebih dari batas maksimal yang sudah ditentukan maka kapal tersebut bisa saja tenggelam ketika digunakan. Alasan ini yang paling sering terjadi ketika ada kasus kapal tenggelam baik di Negara Indonesia maupun di luar negeri.

2. Balon udara

Penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari tidak hanya berlaku pada barang yang ada di air saja namun juga untuk barang yang ada di udara. Seperti aturan yang ada di hukum archimedes yang berbunyi apabila ada dua massa jenis yang berbeda maka dapat menyebabkan sebuah reaksi fisika. Layaknya balon udara ini, dimana melibatkan dua massa jenis yang berbeda yakni balon dan gas.

Konsep balon udara adalah membuat massa benda lebih ringan daripada gas yang ada di dalam balon udara. Sehingga balon udara yang bahan dasarnya terbuat dari kain dan alat untuk membawa orangnya terbuat dari kayu namun balon udara tetap bisa terbang dengan bantuan gas. Gas ini berasal dari api yang ada di dalam balon tadi, jika api semakin besar maka balon udara bisa semakin tinggi terbangnya.

Baca Juga : Hukum Newton 1, 2 dan 3

3. Kapal selam

Benda yang ada di dalam kehidupan dan paling baik dalam mengadopsi hukum archimedes adalah kapal selam. Ini karena kapal selam tidak hanya bisa tenggelam, namun juga bisa mengapung dan juga melayang. Yang dimaksud dengan melayangnya kapal selam tentunya terjadi di dalam air bukan di udara. Bahkan kapal selam bisa merubah massa jenisnya sebanyak yang ia mau.

Dimana konsep kapal selam yang terinspirasi pada hukum archimedes ini terletak pada katupnya. Katup kapal selam di desain sesuai dengan isi hukum archimedes. Jika kapal selam ingin mengapung di permukaan maka udara di katup lebih banyak daripada air. Namun jika kapal selam ingin melayang maka udara di keluarkan sedikit dan air laut ditambah. Lalu untuk kapal selam yang tenggelam maka udara di katup di kosongkan dan hanya diisi air laut.

4. Jembatan ponton

Hukum archimedes juga dipakai dalam pembuatan jembatan ponton. Apakah Anda tahu apa itu jembatan ponton? Jembatan ponton adalah jembatan yang dibuat di dermaga dan berfungsi sebagai jembatan penyeberangan bagi setiap orang yang ingin naik kapal maupun untuk menyeberang dari ujung ke ujung. Biasanya jembatan ponton dibuat dari drum bekas yang kosong dan diikat antara satu drum ke drum yang lain dengan kencang.

Jembatan ponton dianggap memakai hukum archimedes sebab jembatan ini akan menghasilkan gaya apung ketika sudah ada di permukaan air. Jembatan ini juga menghasilkan gaya tekanan ke atas yang sangat kuat sehingga mampu menahan beban orang yang memakai jembatan ponton. Bahkan jembatan ponton juga sering dijadikan sebagai jembatan yang bisa mempercantik suatu dermaga dan juga tempat wisata.

5. Hidrometer

Apakah Anda tahu hidrometer atau justru pernah memakainya? Hidrometer merupakan Hidrometer alat yang di pakai untuk mengukur debit zat cair yang ada di dalam tabung atau ruang kecil tertutup yang tidak kasat mata seperti wadah air aki, oli dan lainnya. Sehingga setiap orang yang memakai hidrometer ini akan tau apakah zat yang ada di tabung ini masih ataukah habis.

Hidrometer juga memakai prinsip Archimedes dalam proses pengukurannya. Dimana, hidrometer yang dicelupkan kedalam zat cair akan menimbulkan gaya tekan keatas sehingga membuat zat cair yang terangkat sama dengan massa hidrometer yang masuk sebagian kedalam zat cair tersebut. Jadi semakin sedikit zat cair yang tenggelam, semakin sedikit juga debit zat cair yang tersisa.

Itu tadi penjelasan lengkap mengenai hukum archimedes. Semoga informasi tersebut bermanfaat untuk Anda.

Editor: Muchammad Zakaria