Pernahkah kalian melihat peristiwa ketika kita sedang berenang atau masuk ke dalam bathub yang terisi oleh air penuh, maka sebagian dari air akan bertumpahan keluar dari bak atau kolam? Atau pernahkah kalian merasakan mengangkat benda yang berat menjadi terasa ringan ketika berada di dalam air? Jika pernah, maka kalian secara tidak langsung menerapkan apa yang dinamakan dengan Hukum Archimedes.
Apa itu hukum Archimedes? Yuk simak berikut penjelasannya.
Sejarah Hukum Archimedes
Hukum Archimedes ini pertama kali dicetuskan oleh seorang ilmuwan terkemuka dari Yunani pada tahun 287-212 sebelum masehi bernama Archimedes. Archimedes ini adalah seorang ilmuwan yang menguasai berbagai macam bidang ilmu pengetahuan, mulai dari matematika, fisika, teknik, astronomi, sampai filsafat. Jadi, awal mula tercetusnya hukum Archimedes ini bisa dibilang secara tidak sengaja. Pasalnya, hukum ini tercetus bermula ketika Archimedes ditantang oleh Raja Hieron II untuk membuktikan kandungan emas pada mahkota milik raja. Ketika itu, Archimedes kebingungan dengan tantangan yang diberikan oleh sang raja. Hingga pada akhirnya dia merasa stres dan menceburkan diri ke dalam bak mandi yang penuh dengan air. Archimedes lantas memperhatikan bahwa ketika ia masuk ke dalam bak, air-air yang ada di dalam bak tersebut bertumpahan ke lantai. Rasa penasarannya pun muncul hingga pada akhirnya dia mencoba masuk keluar ke dalam air untuk memperhatikan peristiwa itu. Hingga pada akhirnya, ia mendapatkan suatu hikmah dari aktivitas mandi tersebut. Di sisi lain, ia juga sudah menemukan cara untuk membuktikan kemurnian emas mahkota raja. Seusai mandi, Archimedes kemudian membuat hipotesis dan percobaan. Ia mencoba memasukkan mahkota milik raja ke dalam air. Hasilnya, volume air berubah dan dari perubahan itu Archimedes bisa menentukan massa jenis dari mahkota tersebut. Setelah itu ia mencoba membagi massa jenis pada mahkota dengan volume perubahan air. Setelah eksperimen dilakukan, ia kemudian mencari tahu mengenai massa jenis emas murni. Dan hasilnya ternyata mahkota yang dimasukan ke dalam air tadi memiliki massa jenis yang berbeda dari emas murni. Archimedes pun akhirnya menyimpulkan bahwa mahkota milik raja itu kandungannya bukan emas murni.Pengertian / Bunyi Hukum Archimedes
Bunyi Hukum Archimedes antara lain:
“Suatu benda atau zat yang dimasukkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan massa zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.” Dengan kata lain, hukum Archimedes ini menjelaskan mengenai hubungan gaya berat dengan gaya apung pada suatu benda ketika dimasukkan atau dicelupkan ke dalam air. Gaya apung itu sendiri merupakan gaya ke atas suatu benda yang dimasukkan ke dalam air. Dengan adanya gaya apung yang dihasilkan oleh benda, maka benda yang ada di dalam air akan terasa lebih ringan diangkat, ketimbang saat diangkat daratan. Berdasarkan hukum Archimedes, ada tiga keadaan yang bisa terjadi pada suatu benda yang dimasukkan ke dalam air. Yaitu:-
Tenggelam
-
Melayang
-
Mengapung
Rumus Hukum Archimedes
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk mengetahui gaya Archimedes dari suatu benda yang dicelupkan perlu mengetahui tiga hal, yaitu:-
Massa jenis zat cair ( ρ)
-
Volume benda (v)
-
Percepatan Gravitasi Benda (g)
Contoh Soal Hukum Archimedes
- Suatu benda yang memiliki volume sebesar 16 m³ kemudian benda tersebut masuk ke dalam air yang memiliki massa jenis 1000 kg/m³. Jika percepatan gravitasinya adalah sebesar 10 m/s², tentukanlah berapa gaya archimedes dari benda tersebut.
- Suatu balok memiliki ukuran 10 cm x 5 cm x 20 cm. Balok tersebut kemudian dicelupkan seutuhnya ke dalam suatu minyak yang memiliki massa jenis 800 Kg/m³. Jika percepatan gravitasinya adalah 10 m/s². Tentukan gaya archimedes pada balok ketika dimasukan seutuhnya dan hanya dicelupkan setengah bagian saja.
Contoh Penerapan Hukum Archimedes
-
Balon Udara
-
Kapal Selam
-
Kapal Laut