Hukum Archimedes adalah dasar ilmiah penting yang menjelaskan prinsip dasar di balik efek dalam gaya apung. Ditemukan oleh seorang matematikawan Yunani abad ke-3 SM bernama Archimedes, hukum ini masih berlaku hingga hari ini dan memainkan peran kunci dalam banyak aplikasi industri dan ilmiah.
Poin Utama
- Hukum Archimedes menjelaskan konsep apung dan penjelasan ilmiah lainnya terkait dengan daya apung yang diamati dalam fluida yang diam (seperti air atau oli).
- Gayar apung yang dialami objek adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan ketika objek tersebut terendam ke dalam fluida itu.
- Hukum Archimedes sangat penting dalam banyak aplikasi industri dan ilmiah, seperti pembuatan kapal, penentuan densitas, dan pengukuran volume benda-benda di dalam fluida.
Artikel Utama
Penjelasan Konsep Hukum Archimedes
Hukum Archimedes adalah salah satu dari beberapa hukum bersifat fundamental dalam ilmu fisika. Hukum ini menjelaskan mengenai prinsip dasar yang berada di balik gaya apung, dan metode yang digunakan oleh fisikawan dan insinyur untuk menentukan berat, volume, dan densitas benda.
Dasar dari prinsip ini adalah bahwa setiap benda yang terendam dalam cairan mengalami gaya apung yang sama dengan berat cairan yang dialihkan oleh objek tersebut pada saat objek tersebut terendam dalam cairan tersebut. Dalam kata lain, jika Anda mengambil bola sepak dan menjatuhkannya ke dalam kolam renang, maka bola tersebut akan mengalami daya apung yang sama dengan berat air yang dialirkan oleh bola tersebut ketika terendam di kolam itu.
Sejarah Ditemukannya Hukum Archimedes
Hukum ini pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Yunani kuno, Archimedes, yang menjelaskan konsep ini pada abad ke-3 SM. Saat itu, Archimedes mengalami kesulitan dalam memutuskan apakah mahkota Raja Syracuse yang diwariskan kepadanya memiliki bahan dasar emas murni atau dicampur dengan logam lain. Di sini, dia mengalami kesulitan untuk menentukan volume mahkota tanpa perlu membongkar atau melelehkan mahkota itu.
Kemudian, ia mandi dan menyadari bahwa badannya mengalami daya apung ketika masuk ke dalam air. Kemudian, ia menyimpulkan bahwa hukum Archimedes dapat digunakan untuk mengetahui apakah mahkota itu dicampur dengan logam lain atau tidak dengan cara mengukur berapa banyak air yang dipindahkan ketika mahkota itu terendam di dalam air.
Contoh Soal Hukum Archimedes
Contoh soal yang umum digunakan untuk menjelaskan konsep Archimedes ditunjukkan di jawaban Archimedes atas tantangan Raja Hiero. Untuk itu, dia memerintahkan agar sejumlah besar bahan dasar emas dimasukkan ke dalam porselen yang sama beratnya dengan mahkota Raja.
- Pegang pot pengukur yang kosong dan timbang beratnya. Rekam beratnya sebagai A.
- Isi pot pengukur dengan air sedikit di bawah permukaan tertinggi, lalu timbang bobot keseluruhan sebagai B.
- Letakkan mahkota atau bahan emas yang ingin diuji pada cangkang kerangka, lalu timbang bobot keseluruhan sebagai C.
- Masukkan benda kedua ke dalam air dan timbang kembali. Rekam beratnya sebagai D.
- Karena benda kedua terendam sejauh kedalaman yang sama seperti mahkota atau bahan emas yang diuji, maka volume air yang ditekan benda kedua sama dengan volume yang ditempati oleh bahan di dalam cangkang mahkota atau emas. Volume ini ditentukan oleh pengukuran berat air yang dipindahkan oleh benda kedua.
- Serap air dari dalam pot dan timbang kembali pot yang kosong, kalikan volume yang ditampung pot pengukur (dari langkah 2) dengan tetes air yang ditampung penggaris (dari langkah 5) untuk menghitung volume bahan yang diuji.
- Dalam hal ini, jika volume bahan emas yang diuji lebih banyak dari volume yang ditempati mahkota, berarti bahan tersebut tercambuk.
Contoh Penerapan Hukum Archimedes
Hukum Archimedes telah menemukan banyak penerapan di dunia nyata, termasuk untuk menentukan densitas suatu bahan, dan untuk membangun dan merancang kapal. Contohnya adalah kapal selam, yang beroperasi dengan memanfaatkan prinsip apung dan daya angkat yang dihasilkan oleh rongga air di dalam badan kapal.
Selain kapal selam, hukum Archimedes juga digunakan dalam pembuatan kapal. Untuk menentukan kapasitas muatan maksimum suatu kapal, hendaknya ditentukan berapa beban yang dapat menjaga kapal tetap mengapung ketika terendam di dalam air. Dalam rangka mendapatkan beban kapal, maka harus menghitung volume air yang dipindahkan oleh kapal dan membuat perhitungan berdasarkan berat jenis air.
Kesimpulan
Hukum Archimedes adalah salah satu hukum fundamental dalam fisika yang menjelaskan prinsip dasar berada di balik gaya apung. Penerapannya telah ditemukan di banyak industri, dari pembuatan kapal hingga pengukuran densitas bahan, dan terus memainkan peran penting dalam studi ilmiah hingga saat ini. Dengan memahami konsep dasar dan berbagai aplikasi hukum Archimedes, Anda dapat lebih memahami dunia di sekitar Anda.
FAQ
Apakah Archimedes melakukan eksperimen dengan sebuah tong berisi air untuk menemukan hukumnya?
Ya, Archimedes melakukan eksperimen dengan sebuah tong berisi air dan menemukan hukumnya.
Apa yang menjadi dasar dari prinsip hukum Archimedes?
Dasar dari prinsip hukum Archimedes adalah bahwa setiap benda yang terendam dalam cairan mengalami gaya apung yang sama dengan berat cairan yang dialihkan oleh objek tersebut pada saat objek tersebut terendam dalam cairan tersebut.
Bagaimana hukum Archimedes dapat digunakan dalam pembuatan kapal?
Hukum Archimedes dapat digunakan dalam pembuatan kapal untuk menentukan berapa banyak muatan yang dapat diangkut oleh kapal. Untuk menentukan kapasitas maksimum muatan, berapa besar bobot agar kapal tetap terapung di atas permukaan air.
Apa pentingnya hukum Archimedes dalam kehidupan kita sehari-hari?
Hukum Archimedes penting dalam banyak aplikasi industri dan ilmiah, seperti pembuatan kapal, penentuan densitas, dan pengukuran volume benda-benda di dalam fluida.