Pada saat kita berjalan atau berlari
di dalam air, kita tentunya akan merasakan bahwa langkah kita lebih berat
dibandingkan jika kitamelangkah di tempat biasa. Gejala ini disebabkan adanya
tekanan dari zat cair. Pengamatan ini memunculkan sebuah hukum yang dikenal
Hukum , yaitu :
“Jika sebuah benda dicelupkan ke
dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung
(gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”
Akibat adanya gaya apung, berat
benda dalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dalam zat cair akan
terasa lebih ringan dibandingkan diangkat di darat. Jadi, telah jelas bahwa
berat benda seakan berkurang bila benda dimasukkan ke dalam air. Hal itu karena
adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima benda. Dengan
demikian maka resultan gaya antara gaya berat dengan gaya ke atas merupakan
berat benda dalam air. Selanjutnya berat disebut dengan berat semu yaitu berat
benda tidak sebenarnya karena benda berada dalam zat cair. Benda dalam air
diberi simbol WS.
Hubungan antara berat benda di udara
(W), gaya ke atas (Fa) dan berat semu (Ws) adalah :
Ws = W-Fa
dengan:
Ws = berat benda dalam
zat cair (Kg⋅m/s2)W = berat benda sebenarnya (Kg⋅m/s2) Fa = gaya apung (N) dan besarnya gaya apung (Fa)
dirumuskan sebagai berikut :
Fa = ρcair Vb
g
dengan:
ρcair = massa jenis zat
cair (kg/m3)
Vb = volume benda yang tercelup (m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Vb = volume benda yang tercelup (m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
Benda
Dalam Hukum Archimedes
Bila benda dicelupkan ke dalam zat
cair, maka ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu tenggelam, melayang, dan
terapung.
1.
Benda Tenggelam
Benda disebut tenggelam dalam zat
cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.
Pada benda tenggelam terdapat tiga gaya yaitu :W = gaya berat benda
Fa = gaya archimedes
N = gaya normal bidang
Dalam keadaan seimbang maka W = N + Fa sehingga :
W > Fa
m . g > ρZC . Vb . g
ρb . Vb . g > ρZC . Vb . g
ρb > ρzc
ρb = massa jenis benda
ρZC = massa jenis zat cair
2. Benda Melayang
Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.Pada benda melayang terdapat dua gaya yaitu: Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :
W = Fa
ρb . Vb . g = ρZC . Vb . g
ρb = ρzc
3. Benda Terapung
Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul dipermukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :Fa dan W. Dalam keadaan seimbang maka :
W = Fa
ρb . Vb . g = ρZC . V2 . g
ρb . Vb = ρZC . V2
karena Vb > V2 maka : ρb < ρZC
Penerapan Hukum Archimedes
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.Penerapan Hukum Archimedes Untuk Menentukan Massa Jenis Benda
(ingat hukum archimedes tentang, Vbenda = V air)karena dengan: Vair = volume air yang dipindahkan
m = massa benda di udara
ms = massa semu benda (di air)
ρbenda = massa jenis benda
ρair = massa jenis air
0 komentar:
Posting Komentar