Hukum Archimedes: Pengertian, Sejarah, Bunyi, Rumus dan Contohnya

Hukum Archimedes

Waktuku.com – Teman kali ini kita akan membahas tentang hukum Archimedes. Karena selama ini kita hanya mengetahui tentang banyak sekali pengertian tentang hukum Archimedes tetapi tidak memahami sebenarnya tentang apa saja yang terdapat di dalam teori tersebut.

Pada pertemuan kali ini, akan dibahas secara lengkap mengenai siapa tokoh pencetus hukum Archimedes dari sejarahnya, pengertian, bunyi / rumus dan juga contohnya secara lengkap. Berikut ini adalah penjelasan lengkap mengenai topik hukum archimedes saat ini.

Sejarah Archimedes

Archimedes merupakan seorang matematikawan, insinyur, ilmuwan, penemu dan astronomer yang berasal dari Yunani. Dirinya lahir dan menjadi seorang ilmuwan ternama sekitar 287 – 212 sebelum Masehi.

Kisah hidup yang membuatnya semakin menjadi seorang tokoh yaitu pada saat dirinya menemukan sebuah metode mengenai cara menentukan volume sebuah objek berbentuk tidak rata atau ireguler.

Pada saat itu Raja Hiero II memerintahkannya membuat sebuah mahkota yang berbahan dasar emas murni. Setelah mahkota yang dipesannya jadi, sang raja sempat curiga dan menduga jika sang pembuat bertindak curang. Maka dari itu sang raja memerintahkan Archimedes memastikan jika mahkota pesanannya sama sekali tidak dipalsukan dan mengurangi bahan dasar pembuatannya.

Archimedes yang ditunjuk kemudian memikirkan secara jauh bagaimana cara dia meneliti mahkota berbahan dasar emas tersebut tanpa harus merusak ataupun merubah bentuknya.

Pada saat dia sedang mandi pada sebuah bak, dia menyadari jika ketinggian air yang terdapat di bak mandinya terus bertambah seiring air yang masuk ke dalam bak mandi yang dibuatnya berendam. Kemudian dia berfikir untuk memakainya untuk memastikan volume mahkota Raja yang sedang dia teliti.

Air menjadi sebuah fluida yang memang tidak mampat saat mahkota dicelupkan dan dipindahkan sesaat volume yang ditambahkan ke dalamnya. Lalu dia pun membagi massa mahkotanya dengan semua volume air yang telah dipindahkan sampai massa jenis mahkota bisa diketahui secara lengkap.

Sambil keluar dari bak mandi kemudian dia berteriak jika sudah menemukan cara melakukan tes mahkota tersebut. Dari hasil tes yang sudah dilakukan Archimedes mampu menunjukkan jika mahkota Raja yang berbahan dasar emas sudah dicampur sebagian memakai perak. Dan teori yang sudah ditemukannya kemudian dirumuskan menjadi hukum Archimedes.

Bunyi Hukum Archimedes

Seperti apa yang sudah di ketahui, bunyi hukum Archimedes yaitu “Zat cair akan memberikan sebuah gaya angkat terhadap sebuah benda, sebesar berat zat cair yang dipindahkan benda tersebut”

Dari bunyi hukum Archimedes di atas bisa diuraikan menjadi “Jika ada sebuah benda dicelupkan masuk kedalam sebuah zat cair, maka benda akan langsung mendapatkan gaya yang biasanya disebut gaya apung (gaya ke atas) nilainya sebesar berat dari zat cair saat itu dipindahkannya”

Sehingga dengan adanya gaya apung tentu saja berat benda yang terdapat didalam zat cair juga akan berkurang. Akibatnya benda tersebut mengalami pengangkatan setelah berada di dalam zat cair sehingga akan jika dibandingkan dengan benda yang berada di daratan. Karena selama ini ini berat benda yang dimasukkan ke dalam air memang dirasa lebih ringan karena adanya daya tekan ke atas atau daya apung.

Dari beberapa penjelasan di atas tentu saja hukum Archimedes bisa disimpulkan menjadi sebuah rumus. Berikut ini adalah rumus yang bisa dipakai seorang peneliti untuk melakukan pengukuran berat benda menggunakan hukum Archimedes.

Penerapan Konsep Hukum Archimedes

Hukum Archimedes dapat diterapkan kedalam kehidupan sehari pada beberapa alat. Berikut ini adalah beberapa alat yang menggunakan konsep hukum Archimedes.

– Kapal Selam

Kapal selam merupakan kapal yang beroperasi di bawah permukaan air, karena penggunaannya memang untuk tujuan kemiliteran. Dengan menggunakan hukum Archimedes tentu saja kapal selam mengacu pada beberapa hal supaya bisa disetel mengapung, keluar dari air dan bahkan tenggelam di bawah permukaan air.

– Kapal Laut

Kapal laut Memang dipakai untuk transportasi penyeberangan baik mengangkut beberapa penumpang maupun barang. Di atas kapal biasanya memiliki ukuran yang berbeda serta jumlah muatan yang beratnya berbeda. Ukuran kapal yang besar biasanya bisa memuat perahu di atasnya. Dengan memakai konsep hukum Archimedes tentu saja kapal laut bisa beroperasi selama ini.

– Jembatan Ponton

Jembatan ponton merupakan salah satu jembatan modern yang di desain bisa mengapung diatas air. Karena di dasar jembatan terdapat beberapa drum kosong dan disusun secara berjajar.

Atas drum tersebut terdapat papan yang dipakai untuk menyebrang atau orang berjalan. Dari penerapan konsep hukum Archimedes jembatan tersebut dapat berfungsi karena memiliki rongga yang isinya udara di dalam drum yang telah tersedia.

Rumus Hukum Archimedes

Dari beberapa pengertian yang sudah dibahas tentu saja berat benda dalam sebuah zat cair akan mengalami tekanan. Dan semua hal tersebut bisa dihitung dengan memakai rumus Archimedes. Berikut ini adalah kesimpulan dan juga rumus yang bisa digunakan untuk mengukur sebuah benda yang berada di dalam air.

w’ = w – Fa

keterangan:
w’ : berat semu dalam air (N)
w : berat di udara (N)
Fa : gaya Archimedes (N)

Gaya keatas yang diterima oleh benda saat berada di dalam air bisa disebut dengan gaya Archimedes. Dari adanya gaya tersebut, maka besar gaya Archimedes bisa dirumus menjadi:

Fa = ρ . g . V

keterangan:
ρ : massa jenis zat cair yang didesak benda (kg/m3)
g : percepatan gravitasi (10 m/s2)
V : volume zat cair yang didesak benda (m3)

Contoh Soal dan Pembahasannya

1. Air laut mempunyai massa jenis 1025 kg/m3 , berapa kira-kira volume batu yang mampu masuk dalam air laut saat berat air laut yang saat itu dipindahkan batu dengan gaya sebesar 2 Newton !

Diketahui :
ρ air laut = 1025 kg/m3
W air laut = 2 N
g = 9.8 m/s2

Ditanya :
V batu . . . ?

Jawab :
Berat air laut : W = m.g
Gaya apung : Fa = ρ . g. V

Mengingat berat air yang saat itu tumpah memang sama dengan gaya apung batu dan dapat ditulis menjadi:
W = Fa
W = ρ.g.Volume
2 = 1025(9,8) V
2 = 10.045.v
V = 10.045 / 2
V = 1.991 x 10-4 m3 = 199.1 cm3

Jadi besarnya volume batu yang saat itu tercelup = 199.1 cm3

2. Berat sebuah benda saat ada di udara 500 N. Hitungkah massa jenis benda saat berat benda berada di dalam air 400 N dan memiliki massa jenis air 1.000 kg/m3!

Diketahui :
Wu = 500 N
Wa = 400 N
ρa = 1000 Kg/m3

Ditanya : ρb . . . ?

Jawab :
Fa = Wu – Wa
Fa = 500 N – 400 N
Fa = 100 N
ρb / ρa = Wu / Fa
ρb/ 1000 kg/m3 = 500 N / 100 N
100 ρb = 500.000 kg/m3
ρb = 500.000 kg/m3 / 100
ρb = 5.000 kg/m3
jadi dapat disimpulkan jika massa jenis benda itu adalah = 5.000 kg/m3

3. Hitunglah massa jenis gabus saat 75 % volume gabus tersebut tercelup ke dalam air yang memiliki massa jenis 1 gram/cm3 !

Diketahui :
ρa = 1 gr/cm3
Va = 0.75 vg

Ditanya : ρg . . . ?

jawab :
ρg.Vg = ρa.Va
ρg.Vg = 1 gr/cm3(0.75Vg)
ρg = 0.75 gr/cm3

jadi dapat disimpulkan jika massa jenis gabus tersebut = 0.75 gr/cm3

Nah berikut diatas ada beberapa contoh, baik sejarah, rumus dan Hukum Archimedes itu sendiri, diatas bisa Anda simak dengan baik-baik agar paham dan jelas, terimakasih.