Hukum Archimedes adalah hukum fisika yang menyatakan bahwa suatu benda yang tenggelam dalam cairan akan mengalami gaya lift atau gaya apung yang sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Hukum ini diberikan oleh seorang ilmuwan Yunani bernama Archimedes, sekitar tahun 250 SM. Hukum ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Jika suatu benda tenggelam sebagian atau seluruhnya dalam cairan, maka benda tersebut akan mengalami gaya apung yang arahnya menuju ke atas dan besarnya sama dengan berat cairan yang dipindahkan oleh benda tersebut. Gaya apung ini disebabkan oleh perbedaan tekanan fluida pada bagian bawah dan atas benda.
Contoh dari penggunaan hukum Archimedes adalah dalam pengukuran densitas suatu benda. Densitas benda dapat diketahui dengan cara mengukur berat benda di udara dan di dalam cairan, kemudian menggunakan rumus:
densitas benda = berat benda di udara / (berat benda di udara – berat benda di dalam cairan)
Hukum Archimedes juga memiliki peran penting dalam pemahaman tentang prinsip-prinsip dasar mekanika fluida, seperti konsep flotasi dan perilaku fluida.
Rumus Hukum Archimedes (Gaya Apung )
Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Peristiwa ini tentu bukan berarti ada massa benda yang hilang, namun disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda.
Seorang ahli Fisika yang bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya pada bak mandi. Ternyata, ia memperoleh hasil, yakni beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut gaya apung atau gaya ke atas (Fa). gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air. Persamaan Hukum Archimedes :
Fa = Wu–Wa
Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N),
Wu = gaya berat benda di udara (N),
Wa= gaya berat benda di dalam air (N)
Besarnya gaya apung ini bergantung pada banyaknya air yang didesak oleh benda tersebut. Semakin besar air yang didesak maka semakin besar pula gaya apungnya. Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes yang menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapat gaya apung (gaya ke atas) yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didesaknya (dipindahkan) oleh benda tersebut. Secara matematis ditulis :
FA = ρ.g.V
Keterangan :
FA = Tekanan Archimedes = N/M2
ρ = Massa Jenis Zat Cair = Kg/M3
g = Gravitasi = N/Kg
V = Volume Benda Tercelup = M3
FAQs Hukum Archimedes
1. Apa itu hukum Archimedes?
Hukum Archimedes adalah prinsip fisika yang menyatakan bahwa ketika suatu benda terendam atau separuh terendam dalam fluida, maka fluida akan memberikan gaya ke atas terhadap benda tersebut yang besarnya sama dengan gaya dorong fluida terhadap benda tersebut. Gaya ini dikenal sebagai gaya apung.
2. Siapa yang menemukan hukum Archimedes?
Hukum Archimedes ditemukan oleh seorang ilmuwan dan matematikawan terkenal dari Yunani kuno bernama Archimedes. Archimedes hidup sekitar abad ke-3 SM dan merupakan salah satu tokoh penting dalam sejarah ilmu pengetahuan dan matematika.
3. Bagaimana hukum Archimedes bekerja?
Hukum Archimedes bekerja berdasarkan perbedaan kepadatan antara benda dan fluida yang mengelilinginya. Jika kepadatan benda lebih besar daripada kepadatan fluida, benda akan tenggelam. Jika kepadatan benda lebih rendah daripada kepadatan fluida, benda akan mengapung. Hukum Archimedes menyatakan bahwa gaya apung yang dialami oleh benda adalah sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
4. Apa contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari?
– Ketika kita mengisi bak mandi dengan air, kita bisa merasakan gaya apung yang dilakukan oleh air terhadap tubuh kita. Tubuh kita akan terasa lebih ringan ketika terendam dalam air.
– Saat menggunakan kapal atau perahu, kapal dapat mengapung di atas air karena adanya gaya apung yang dihasilkan oleh hukum Archimedes.
– Ketika kita mendorong bola pantai ke dalam air, kita akan merasakan perlawanan dari gaya apung yang muncul. Bola pantai akan muncul kembali ke permukaan air karena gaya apung yang lebih besar daripada berat bola tersebut.
– Ketika kita menggunakan kolam renang dengan pelampung, pelampung akan membantu kita mengapung di atas air karena gaya apung yang dihasilkan sesuai dengan hukum Archimedes.
5. Bagaimana hukum Archimedes mempengaruhi industri dan teknologi?
Hukum Archimedes memiliki banyak penerapan dalam industri dan teknologi, antara lain:
– Desain kapal: Hukum Archimedes mempengaruhi desain kapal, di mana perlu mempertimbangkan kepadatan dan volume kapal agar dapat mengapung dan berlayar dengan stabil.
– Penerbangan: Prinsip hukum Archimedes juga digunakan dalam pembuatan pesawat terbang, terutama ketika merancang balon udara atau pesawat terbang yang menggunakan prinsip dayung udara.
– Industri minyak dan gas: Hukum Archimedes digunakan untuk mengukur volume cairan dalam tangki penyimpanan minyak dan gas, dengan memanfaatkan perbedaan gaya apung yang dihasilkan oleh fluida.
– Industri kimia: Hukum Archimedes digunakan dalam industri kimia untuk mengukur densitas larutan atau bahan kimia dengan menggunakan alat seperti piknometer atau hidrometer.
6. Mengapa hukum Archimedes penting dalam ilmu pengetahuan?
Hukum Archimedes penting dalam ilmu pengetahuan karena memberikan pemahaman tentang prinsip apung dan tenggelam. Hukum ini membantu menjelaskan fenomena alam yang melibatkan fluida dan benda, seperti kapal yang mengapung, balon udara, dan banyak lagi. Penerapan hukum Archimedes juga penting dalam banyak bidang, termasuk industri, teknologi, dan rekayasa.