Penerapan Hukum Archimedes Di Kehidupan Sehari-Hari
Saat SMA dulu, Anda
niscaya pernah belajar Hukum Archimedes Fisika . Dalam hukum Archimedes berlaku teori
berikut. Sebuah benda nan dicelupkan ke dalam zat cair baik itu sebagian atau
seluruhnya maka akan megalami gaya ke atas. Besarnya gaya ini akan sama dengan
besarnya berat zat cair nan dipindahkan. Hukum Archimedes ini ditulis dalam
rumus:
Fa = ρ v g
Keterangan :
Fa = gaya ke atas (N)
V = volume benda nan tercelup (m3)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = akselerasi gravitasi (N/kg)
Berdasar pada hukum
Archimedes, maka sebuah benda nan dicelupkan ke dalam zat cair akan mengalami
dua gaya. Dua gaya ini yaitu gaya berat atau gaya gravitasi dan gaya ke atas
dari zat cair tersebut.
Dalam kehidupan
sehari-hari kita bisa melihat kejadian nan berhubungan dengan besarnya
gaya-gaya tersebut, yaitu terapung, melayang dan tenggelam.
Konsep Melayang, Terapung
dan Tenggelam
Hukum Archimedes juga berkaitan dengan konsep
melayang, terapung, dan tenggelam. Masih ingat dengan pernyataan ini? Ketiga
konsep tersebut bisa diuraikan seperti berikut ini:
- Jika
sebuah benda memiliki massa jenis nan lebih besar dari massa jenis zat
cair, maka benda akah terapung, atau sebaliknya.
- Jika
sebuah benda memiliki massa jeni nan sama dengan massa jenis zat cair,
maka benda akan melayang.
- Jika
sebuah benda memiliki massa jenis lebih besar dari massa zat cair, maka
benda akan tenggelam.
- Besar
kecilnya volume, massa dan berat benda akan mempengaruhi konsep melayang,
terapung dan tenggelam.
Konsep melayang, tenggelam, dan terapung ini
bisa Anda temui dalam peristiwa telur nan tenggelam ketika dimasukkan ke dalam
air biasa. Inilah hukum Archimedes.
Telur tenggelam sebab berat telur lebih besar
dari gaya ke atas oleh zat air dan massa jenis telur lebih besar dari massa
jenis zat cair. Bagaimana jika Anda menginginkan telurnya tak tenggelam?
Agar telur tersebut tak tenggelam, maka Anda
harus memasukkan garam pada air tersebut. Dengan demikian, berat telur akan
lebih kecil dibanding gaya ke atas oleh zat air dan massa jenis telur juga akan
lebih kecil dibanding massa jenis zat air.
Inilah nan menyebabkan telur menjadi tak
tenggelam. Adakah contoh penerapan hukum Archimedes pada peristiwa lain dalam
kehidupan sehari-hari. Jawabannya, tentu ada misalnya pada kapal laut,
hydrometer, kapal selam , dan lain-lain. Mari kita bahas satu persatu.
Penerapan Hukum
Archimedes Di Kehidupan Sehari-Hari
Penerapan hukum
Archimedes ini bisa Anda temui dalam berbagai macam peralatan, baik itu
peralatan nan sederhana hingga peralatan nan canggih. Berikut beberapa contoh
penerapannya, seperti:
1. Penerapan Hukum
Archimedes pada Balon Udara
Anda tentu pernah
melihat balon udara atau balon karen nan melayang di udara. Balon gas ini bisa
melayang sebab di dalam balon tersebut berisi gas hydrogen atau helium. Massa
jenis hydrogen atau helium ini lebih ringan dibanding dengan udara. Balon gas
nan sangat besar, disebut dnegn balo udara. Balon udara ini bisa melayang sebab
berisi gas nan memiliki massa jenis labih kecil dari massa jenis udara. Gas
dalam balon gas ini ialah udara panas. Jadi, saat seseorang ingin balon gasnya
naik, maka ia harus menambahkan udara panas ke dalam balon. Apabila balon udara
sudah mencapai ketinggian nan diinginkan, maka ia bisa mengurangi udara
panasnya hingga berat balon sama besarnya dengan gaya ke atas. Jika balon
gasnya akan diturunkan, maka udara panas harus dikurangi agar berat benda
menjaid lebih besar dari gaya ke atas. Dengan demikian, sifat dari balon gas
tersebut sama dengan zat cair. Semakin besar volume udara nan dipindahkan, maka
akan semakin besar juga gaya ke atas. Besarnya volume udara ini bergantung
ukuran balon itu sendiri.
2. Penerapan Hukum
Archimedes pada Hidrometer
Hidrometer ialah sebuah alat nan sering
digunakan buat mengukur massa jenia atau berat jenis zat cair. Jika alat
tersebut dicelupkan ke dalam air, maka sebagian dari alat tersebut akan
tenggelam. Semakin besar besar massa jenis zar air, maka akan semakin sedikit
bagian hirdometer nan tenggelam. Hidrometer ini banyak dipakai buat mengetahui
besarnya kandungan air dalam susu , bir, atau minuman lain. Hidrometer ini
terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca tersebut terapung dan tegak dalam
zat cair, maka bagian bawahnya diberi butiran timbal nan berfungsi sebagai
beban. Diameter bagian bawah tabung dirancang lebih besar dengan tujuan agar
volume zat cair nan dipndahkan oleh hidroeter menjadi lebih besar. Dengan
begitu, dihasilkanlah gaya ke atas nan lebih besar, dan terapunglah hidrometer
dalam zat cair. Tangkai tabung kaca ini dirancang sedemikian rupa agar
perubahan kecil dalam berat benda nan dipindahkan bisa menghasilkan perubahan
besar pada kedalaman tabung nan tercelup dalam zat cair tersebut. Ini berarti
adanya disparitas bacaa nan terdapat pada skala menjadi lebih jelas.
3. Penerapan Hukum
Archimedes pada Jembatan Poton
Pernah melihat
drum-drum kosong nan diikat hingga berjajar seperti jembatan? Itulah nan
namanya jembatan poton. Jembatan ini dibuat atas dasar konsep terapung. Drum- drum
ini harus ditutup kedap hingga tak ada air nan dapat masuk melalui lubang drum.
Jembatan ini biasanya dipakai buat berbagai keperluan darurat. Jika air bahari
pasang, maka jembatan ini akan naik. Begitu pun sebaliknya, jika air bahari
surut, maka jembatan akan turun. Tinggi atau rendahnya jembatan ini tergantung
pada pasang atau surutnya air laut. Selain jembatan poton ini, contoh lainnya
ialah rakit nan terbuah dari kelapa nan diikat menjadi satu. itulah penerapan
Hukum Archimedes fisika pada jembatan Poton.
4. Penerapan Hukum
Archimedes pada Kapal Laut
Jika Anda meletakkan
besi di wadah nan berisi air, maka besi tersebut akan tenggelam. Tapi, menapa
kapal bahari nan sangat besar tak tenggelam? Ini jawabannya. Agar kapal bahari
tak tenggelam, maka kapal harus dibuat dengan memiliki rongga atau ruang. Hal
ini dimaksudkan agar volume air bahari nan dipindahkan kapal jadi lebih besar.
Berdasar pada persamaan bahwa besar gaya apung akan sebanding dengan volume zat
cair nan dipindahkan, maka gaya apung akan menjadi besar. Nah, gaya inilah nan
dapat membandini beratnya kapal hingga kapal bahari tak tenggelam dan tetap
terapung.
5. Penerapan Hukum
Archimedes pada Kapal Selam dan Galangan Kapal
Sebenarnya prinsip
kerja galangan kapal dan kapal selam ini sama. Ketika kapal bahari selam akan
menyelam, maka dimasukkanlah air bahari ke dalam ruang spesifik dengan tujuan
agar berat kapal akan bertambah. Pengaturan sedikit atau banyaknya air bahari
nan dimasukkan ini akan menyebakan kapal selam dapat menyelam di kedalaman nan
sinkron dengan tujuan. Jika ingin kapal selam tersebut terapung, maka
dikeluarkanlah air bahari dari ruang spesifik agar berat kapal menjadi
berkurang. Kapal selam ini memiliki batas eksklusif saat menyelam sinkron
dengan konsep tekanan hidrostatis. Jika kapal selam ini berada di kedalaman nan
terlalu dalam, maka kapal dapat menjadi hancur sebab besarnya tekanan
hidrostatis. Sama halnya dengan kapal selam, begitu juga dengan galangan kapal.
Jika ada kapal nan akan diperbaiki, maka galangan kapal akan ditenggelamkan
lalu kapal dimasukkan. Kemudian galangan akan diapungkan buat memperbaiki
bagian bawah kapal nan rusak. Menenggelamkan dan mengapungkan galangan kapal
ini dilakukan dengan cara mengeluarkan dan memasukkan air bahari pada ruang
khusus.
Itulah beberapa
penerapan Hukum Archimedes Fisika dalam kehidupan sehari-hari. Sebenarnya masih
banyak lagi contoh nan dapat kita temui tentang konsep hukum Archimedes ini.
Semoga bermanfaat.
Sumber : http://www.binasyifa.com/489/46/27/penerapan-hukum-archimedes-di-kehidupan-sehari-hari.htm