Penerapan Hukum Archimedes

ASTALOG.COM – Hukum Archimedes ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Yunani pada tahun 187-212 SM yang bernama Archimedes. Archimedes adalah seorang penemu dan ahli matematika dari Yunani yang terkenal sebagai penemu hukum hidrostatika atau yang sering disebut Hukum Archimedes. Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan diatas benda cair. 

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

• F_A =  Gaya keatas yang dialami benda (N)
  
• ρ_a=  Massa Jenis zat cair (kg/m³)            
  
• V_a=  Volume air yang terdesak (m³)              
  
• g = Percepatan Gravitasi (m/det²)

Turunan Hukum Archimedes

Berdasarkan bunyi dan rumus hukum Archimedes tersebut, suatu benda yang akan terapung, tenggelam atau melayang didalam zat cair tergantung pada gaya berat dan gaya ke atas. Oleh karena itu, berdasarkan hukum Archimedes, terciptalah 3 hukum turunan dari Hukum Archimedes yang berbunyi:

1. Benda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukkan ke dalam air lebih kecil dari massa jenis zat cairnya.
2. Benda akan melayang jika massa jenis benda  yang dimasukkan kedalam air sama dengan massa jenis zat cairnya.
3. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukkan kedalam air lebih besar dari pada massa jenis zat cairnya.

Penerapan Hukum Archimedes

1. Hidrometer 

Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Hidrometer merupakan contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari yang paling sederhana. Cara kerja hidrometer merupakan realisasi bunyi hukum Archimedes, dimana suatu benda yang dimasukkan ke dalam zat cair sebagian atau keseluruhan akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Jika hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar massa jenis zat cair, makin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Seberapa banyak air yang dipindahkan oleh hidrometer akan tertera pada skala yang terdapat pada alat hidrometer.

 

2. Teknologi Kapal Selam

Teknologi perkapalan merupakan contoh hasil aplikasi ata penerapan hukum Archimedes yang paling sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.  Kapan laut terbuat dari besi atau kayu yang di buat berongga dibagian tengahnya. Rongga pada bagian tengah kapal laut ini bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan badan kapal  besar. Aplikasi ini berdasarkan bunyi hukum Archimedes dimana gaya apung suatu benda sebanding dengan banyaknya air yang dipindahkan. Dengan menggunakan prinsip tersebut maka kapal laut bisa terapung dan tidak tenggelam.

Pada bagian tertentu dari kapal selam, dipersiapkan sebuah rongga yang dapat menampung sejumlah air laut yang bisa di isi dan di buang sesuai kebutuhan. Saat ingin menyelam, rongga tersebut di isi dengan air laut sehingga berat kapal selam bertambah. Sedangkan saat ingin mengapung, air laut dalam rongga tersebut di keluarkan sehingga bobot kapal selam menjadi ringan dan mampu melayang di permukaan.

3. Teknologi Balon Udara

Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Jadi ternyata aplikasi hukum Archimedes tidak hanya berlaku untuk benda cair tetapi juga benda gas. Untuk dapat terbang melayang di udara, balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya ke atas, misalnya diisi udara yang dipanaskan. Udara yang dipanaskan memiliki tingkat kerenggangan lebih besar daripada udara biasa. Sehingga masa jenis udara tersebut menjadi ringan.

4. Jembatan Poton

Jembatan poton adalah sebuah jembatan yang terbuat dari kumpulan drum-drum kosong yang melayang diatas air dan diatur sedemikian rupa sehingga menyerupai sebuah jembatan. Jembatan poton disebut juga jembatan apung. Untuk bisa dijadikan sebagai jembatan, drum-drum tersebut harus berada dalam kondisi kosong dan tertutup rapat sehingga udara di dalam drum tidak dapat keluar dan air tidak dapat masuk ke dalam. Dengan cara itu, berat jenis drum dapat diminimalkan sehingga bisa terapung di atas permukaan air.