Liputan6.com, Jakarta - Hukum Archimedes dirumuskan oleh ilmuwan Yunani kuno Archimedes. Hukum ini menyelidiki perilaku benda yang terendam dalam fluida, seperti air, minyak, alkohol, atau bahkan gas tertentu. Teori ini menggambarkan fenomena gaya apung yang dialami oleh suatu benda saat dicelupkan ke dalam zat cair.
Advertisement
Dalam buku berjudul buku Kumpulan Rumus Fisika SMP oleh Joni Zulkarnain, bunyi hukum Archimedes yakni setiap benda yang dicelupkan sepenuhnya atau sebagian ke dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Gaya apung ini muncul karena adanya perbedaan tekanan di kedalaman dalam fluida. Ketika suatu benda dicelupkan ke dalam fluida, fluida tersebut memberikan tekanan ke segala arah pada permukaan benda. Teori ini menjelaskan gaya apung yang dialami benda merupakan hasil dari perbedaan tekanan pada permukaan atas dan bawah benda. Gaya apung ini selalu berlawanan arah dengan gaya gravitasi yang bekerja menarik benda ke bawah.
Rumusnya Fa = pa x Va x g , di mana Fa adalah gaya apung, pa adalah massa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan Va adalah volume fluida yang dipindahkan oleh benda. Hukum Archimedes memberikan landasan matematis yang kuat untuk memahami prinsip dasar gaya apung. Penerapannya tidak hanya relevan dalam ilmu fisika. Contoh hukum archimedes relevan dalam perancangan kapal, penentuan massa jenis suatu benda, dan eksplorasi ilmu fluida.
Berikut Liputan6.com ulas lebih mendalam tentang contoh hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari, Rabu (15/11/2023).
Belakangan heboh sebuah benda mengapung mirip tank di laut Natuna, Kepulauan Riau.
1. Pengapungan Tubuh Manusia di Air
Ketika seseorang berenang di air, tubuhnya mengalami gaya apung sesuai dengan hukum Archimedes. Volume air yang dipindahkan oleh tubuh menyebabkan tubuh manusia mengalami gaya apung yang membuatnya mengapung di permukaan air.
2. Benda yang Terapung di Air
Kapal, perahu, atau objek apung lainnya mengikuti prinsip hukum Archimedes. Desain kapal didasarkan pada pemahaman bahwa berat air yang dipindahkan oleh kapal harus sama dengan berat kapal itu sendiri agar dapat mengapung dengan stabil.
3. Balon Heliumpada Udara
Balon helium mengapung di udara karena gas helium yang terperangkap di dalamnya memiliki massa jenis yang lebih rendah dari udara di sekitarnya. Hal ini menghasilkan gaya apung yang memungkinkan balon mengangkat dirinya ke atas.
4. Air dalam Gelas yang Mengapung Es
Ketika Anda meletakkan es dalam gelas air, es mengapung sebagian di dalam air. Gaya apung yang dialami es sesuai dengan hukum Archimedes, dan perubahan tingkat air di gelas sebanding dengan volume es yang terendam.
5. Timba atau Ember yang Diisi Air di Sumur
Ketika timba atau ember ditarik keluar dari sumur, air yang terperangkap di dalamnya mengalami gaya apung. Ini membuat ember terasa lebih ringan ketika diangkat dari dalam sumur.
6. Botol yang Dikeringkan dengan Vacuum Cleaner
Ketika Anda menggunakan vacuum cleaner untuk mengeringkan udara dari dalam botol tertutup, tekanan udara di dalam botol berkurang. Akibatnya, udara di luar botol yang memiliki tekanan lebih tinggi akan mendorong cairan masuk sesuai dengan hukum Archimedes.
7. Penyelaman dan Selam
Saat seseorang menyelam ke dalam air, perubahan dalam volume air yang dipindahkan oleh tubuhnya menyebabkan perubahan dalam gaya apung yang dialaminya. Inilah yang memungkinkan seseorang untuk menyelam dan muncul kembali ke permukaan air.
Advertisement
8. Balon Udara Panas
Prinsip kerja balon udara panas didasarkan pada hukum Archimedes. Udara panas yang terkandung di dalam balon memiliki massa jenis yang lebih rendah dari udara di sekitarnya, menciptakan gaya apung yang membuat balon udara panas mampu mengudara.
9. Penimbangan Benda dalam Air
Saat sebuah benda ditimbang dalam air, skala timbangan akan membaca berat bersih dari benda tersebut setelah mengurangkan gaya apung yang dialami oleh benda tersebut sesuai dengan hukum Archimedes.
10. Pembuatan Beton Ringan
Dalam industri konstruksi, bahan konstruksi seperti beton ringan didesain dengan menggunakan agregat ringan yang memiliki massa jenis yang lebih rendah. Prinsip ini memastikan bahwa beton tersebut tetap kuat namun lebih ringan, karena gaya apung membantu mengurangi beban total.
11. Benda Terapung di Kolam Renang
Saat berenang atau menggunakan pelampung di kolam renang, tubuh atau benda tersebut mengalami gaya apung sesuai dengan hukum Archimedes. Ini memungkinkan kita untuk tetap mengapung di permukaan air tanpa usaha yang berlebihan.
12. Botol yang Diisi dengan Udara
Jika Anda menutup botol plastik setelah mengisinya dengan air dan membalikannya, air tidak akan tumpah. Ini karena udara di dalam botol mengalami gaya apung yang menghentikan air keluar sesuai dengan hukum Archimedes.
13. Sistem Keseimbangan pada Toilet
Sistem keseimbangan pada tangki toilet didesain dengan mempertimbangkan hukum Archimedes. Saat air di dalam tangki toilet dihentikan oleh katup, gaya apung yang dihasilkan oleh air tersebut membantu menjaga keseimbangan dan mencegah air terus mengalir.
14. Berendam di Bathtub
Saat seseorang berendam di bathtub, tubuhnya mengalami gaya apung yang membuatnya terasa lebih ringan. Gaya apung ini berasal dari air yang dipindahkan oleh tubuh ke dalam bathtub, mengikuti prinsip hukum Archimedes.
15. Mengangkat Timba Air dari Sumur
Ketika seseorang mengangkat timba air dari sumur, timba tersebut mengalami gaya apung karena volume air yang terperangkap di dalamnya. Gaya apung ini membuat timba terasa lebih ringan saat diangkat.
16. Gelas Berisi Es di Minuman
Ketika Anda meletakkan es ke dalam gelas minuman, sebagian dari es akan muncul di permukaan air. Perubahan tingkat air di dalam gelas sesuai dengan hukum Archimedes karena es mengalami gaya apung.
17. Pipa Terapung pada Perahu
Pipa atau saluran pembuangan air pada perahu umumnya dirancang untuk tetap di atas permukaan air. Desain ini mempertimbangkan hukum Archimedes agar pipa tersebut dapat mengapung dan berfungsi sebagaimana mestinya.
18. Menggunakan Pelampung di Kolam Renang
Pelampung yang digunakan oleh anak-anak atau peselancar di kolam renang mengikuti prinsip hukum Archimedes. Gaya apung yang dialami oleh pelampung membuatnya tetap mengapung di permukaan air tanpa usaha ekstra.
19. Sumbu Pembacaan pada Tangki Bahan Bakar Mobil
Sumbu pembacaan pada tangki bahan bakar mobil dirancang dengan mempertimbangkan hukum Archimedes. Pembacaan level bahan bakar oleh sumbu tersebut mencerminkan volume bahan bakar yang terdapat di dalam tangki.
20. Pelepasan Udara dalam Botol Minuman Bersoda
Saat membuka tutup botol minuman bersoda, gas karbon dioksida yang dilepaskan menciptakan gelembung udara. Gas ini naik ke atas sesuai dengan hukum Archimedes karena massa jenis gas tersebut lebih ringan daripada cairan di dalam botol.
Advertisement