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.
Penerapan Hukum Archimedes
Setelahnya memahami ilmu tentang pentingnya konsep gaya archimedes kini kita akan lebih mengetahui seberapa besar ilmu yang ditemukan secara tidak sengaja ini.Penerapan hukum Archimedes dapat Anda jumpai dalam berbagai peralatan dari yang sederhana sampai yang canggih, misalnya hidrometer, kapal laut, kapal selam, galangan kapal, balon udara, dan jembatan ponton.
a. Hidrometer
Hidrometer merupakan alat untuk mengukur berat jenis atau massa jeniszat cair. Jika hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar massa jenis zat cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Hidrometer banyak digunakan untuk mengetahui besar kandungan air pada bir atau susu.
Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Supaya tabung kaca terapung
tegak dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal.
Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat
cair yang dipindahkan hidrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan
gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam
zat cair.
Tangkai tabung kaca hidrometer didesain supaya perubahan kecil dalam
berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam
massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangki
yang tercelup di dalam zat cair. Artinya perbedaan bacaan pada skala untuk
berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.
tegak dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal.
Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat
cair yang dipindahkan hidrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan
gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam
zat cair.
Tangkai tabung kaca hidrometer didesain supaya perubahan kecil dalam
berat benda yang dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam
massa jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tangki
yang tercelup di dalam zat cair. Artinya perbedaan bacaan pada skala untuk
berbagai jenis zat cair menjadi lebih jelas.
b. Jembatan Ponton
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drumdrum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka
jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drumdrum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka
jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air
c. Kapal Laut
Pada saat kalian meletakkan sepotong besi pada bejana berisi air, besi
akan tenggelam. Namun, mengapa kapal laut yang massanya sangat besar
tidak tenggelam? Bagaimana konsep fisika dapat menjelaskannya? Agar
kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga. hal ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingg gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
d. Kapal Selam dan Galangan Kapal
Pada dasarnya prinsip kerja kapal selam dan galangan kapal sama. Jika kapal akan menyelam, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah. Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan, menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang dikehendaki. Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan hidrostatisnya terlalu besar. Untuk memperbaiki kerusakan kapal bagian bawah, digunakan galangan kapal. Jika kapal akan diperbaiki, galangan kapal ditenggelamkan dan kapal dimasukkan. Setelah itu galangan diapungkan. Galangan ditenggelamkan dan diapungkan dengan cara memasukkan dan mengeluarkan air laut pada ruang cadangan.
Pada saat kalian meletakkan sepotong besi pada bejana berisi air, besi
akan tenggelam. Namun, mengapa kapal laut yang massanya sangat besar
tidak tenggelam? Bagaimana konsep fisika dapat menjelaskannya? Agar
kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga. hal ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingg gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
d. Kapal Selam dan Galangan Kapal
Pada dasarnya prinsip kerja kapal selam dan galangan kapal sama. Jika kapal akan menyelam, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah. Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan, menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang dikehendaki. Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan hidrostatisnya terlalu besar. Untuk memperbaiki kerusakan kapal bagian bawah, digunakan galangan kapal. Jika kapal akan diperbaiki, galangan kapal ditenggelamkan dan kapal dimasukkan. Setelah itu galangan diapungkan. Galangan ditenggelamkan dan diapungkan dengan cara memasukkan dan mengeluarkan air laut pada ruang cadangan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar