Bunyi Hukum Archimedes dan Contoh Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

Suara.com - Pernahkah kamu bertanya-tanya mengapa kapal yang terbuat dari baja bisa mengapung di atas air?

Fenomena tersebut dapat dijelaskan melalui salah satu konsep penting dalam ilmu fisika, yaitu Hukum Archimedes.

Hukum ini berkaitan dengan gaya ke atas yang diberikan oleh zat cair atau gas kepada benda yang berada di dalamnya.

Konsep tersebut ternyata banyak ditemukan dalam berbagai benda dan aktivitas yang kita gunakan sehari-hari.

Berikut bunyi Hukum Archimedes dan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari agar lebih mudah dipahami.

Bunyi Hukum Archimedes

Hukum Archimedes berbunyi: benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Fluida adalah zat yang dapat mengalir, seperti zat cair dan gas. Ketika sebuah benda dimasukkan ke dalam air, misalnya, benda tersebut akan mendapatkan gaya dorong ke atas dari air.

Besarnya gaya ke atas atau gaya Archimedes dapat dihitung dengan rumus:

Fa = ρ × g × V

Keterangan:

Fa = gaya ke atas atau gaya Archimedes (Newton)
ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
V = volume fluida yang dipindahkan (m³)
Hubungan Gaya Archimedes dengan Posisi Benda

Berdasarkan gaya yang bekerja pada benda, terdapat tiga kondisi yang dapat terjadi:

• Benda mengapung, jika gaya ke atas lebih besar atau seimbang dengan berat benda.
• Benda melayang, jika gaya ke atas sama dengan berat benda.
• Benda tenggelam, jika gaya ke atas lebih kecil daripada berat benda.

Contoh Penerapan Hukum Archimedes

Berikut beberapa contoh Hukum Archimedes yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari:

1. Kapal Laut

Kapal laut dapat mengapung meskipun sebagian besar materialnya terbuat dari logam.

Bentuk kapal yang berongga membuat volume air yang dipindahkan cukup besar sehingga menghasilkan gaya ke atas yang mampu menopang berat kapal.

2. Kapal Selam

Kapal selam menggunakan tangki ballast untuk mengatur jumlah air dan udara di dalamnya.

Saat tangki diisi air, massa jenis keseluruhan kapal meningkat sehingga kapal dapat menyelam.

Sebaliknya, ketika air dikeluarkan dan digantikan udara, kapal dapat kembali naik ke permukaan.

3. Pelampung

Pelampung yang digunakan saat berenang atau melakukan aktivitas di air membantu tubuh tetap berada di permukaan.

Pelampung memiliki volume yang membuat air yang dipindahkan menghasilkan gaya ke atas sehingga membantu mengurangi risiko tenggelam.

4. Hidrometer

Hidrometer merupakan alat untuk mengukur massa jenis suatu cairan.

Alat ini bekerja dengan cara mengapung pada kedalaman tertentu, sehingga posisi hidrometer dapat menunjukkan tingkat massa jenis cairan yang diukur.

5. Balon Udara

Penerapan prinsip Archimedes tidak hanya terjadi di dalam air. Balon udara dapat naik karena memperoleh gaya ke atas dari udara di sekitarnya.

Jika gaya ke atas lebih besar daripada berat balon beserta muatannya, balon akan bergerak naik.

Hukum Archimedes menjelaskan bahwa benda yang berada di dalam fluida akan mendapatkan gaya ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkannya.

Prinsip ini membantu menjelaskan berbagai peristiwa, mulai dari kapal yang mengapung hingga balon udara yang dapat terbang.