Rumus Archimedes – Materi Bunyi Hukum, Sejarah, dan Contoh Soal

Posted on

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang bunyi hukum archimedes berserta rumus dan contoh hukum archimedes dalam kehidupan manusia dan cuplikan sejarah tentang Archimedes, untuk lebih lengkapnya, simak penjelasan dibawah ini

hukum Archimedes
hukum Archimedes

Bunyi Hukum Archimedes
Suatu benda yang dicelupkan sebagaian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Rumus Hukum Archimedes

rumus hukum archimedes
rumus hukum archimedes

Keterangan rumus :
Fa adalah gaya apung
Mf adalah massa zat cair yang dipindahkan oleh benda
g adalah gravitasi bumi
ρf adalah massa jenis zat cair
Vbf adalah volume benda yang tercelup dalam zat cair

Mengapung, Tenggelam dan Melayang

  • Syarat benda mengapung: ρb campuran < ρf
  • Syarat benda melayang: ρb campuran = ρf
  • Syarat benda tenggelam: ρb campuran > ρf

Rumus Terkait : Rumus Fluida Dinamis, Rumus Fluida Statis , Rumus Tekanan Hidrostatis

Contoh Penerapan Hukum Archimedes

1. Jembatan apung

Bisa dilihat jembatan apung di daerah pelabuhan. Biasanya jembatan ini terbuat dari kayu dan dibawahnya ada drum besi atau drum yang terbuat dari plastik. Drum tersebut kosong dan berisi udara sehingga mempunyai massa jenis yang lebih ringan daripada massa jenis air laut.

2. Kapal laut dan kapal selam

Pada kapal laut yang terbuat dari baja atau dari logam bisa mengapung di lautan. Padahal jika memasukan besi ke dalam air, besi tersebut akan tenggelam. Pada kapal laut tersebut bentuknya cekungan sehingga berat kapal laut yang tenggelam di laut akan mendapat gaya angkat ke atas sehingg kapal laut tidak tenggelam.

3. Hirdometer

Hidrometer yaitu alat yang dipakai untuk mengukur massa jenis zat cair.

4. Balon udara

Agar balon udara bisa terbang, balon udara diisi dengan udara atau gas yang mempunyai massa jenis zat cair yang lebih kecil dibandingkan massa jenis udara di sekitarnya. Demikian juga pada balon udara yang dinaiki oleh seseorang karena udara yang ada di balon massa jenisnya lebih kecil sehingga balon mendapat gaya angkat ke atas.

Contoh Soal Hukum Archimedes

Soal no 1.

Sebuah boneka terbuat dari campuran kayu dan perak yang mempunyai volume 24 m3 yang terapung di dalam air. Volume yang muncul ke permukaan air adalah 2/3 bagiannya. Jika massa jenis air 1000 kg/m3. Berapakah gaya angkat ke atas yang dialami oleh boneka? (percepatan gravitasi 10 m/s2)

Jawab :

V boneka = 24 m3
Volume terapung = 2/3 bagian sehingga volume yang tercelup adalah 1/3 bagian.
Vc = 1/3 x 24 = 8 m3
ρ zat cair = 1000 kg/m3
Fa = ρ g Vc
Fa = 1000 x 10 x 8
Fa = 80.000 N
Maka, boneka mendapat gaya angkat ke atas sebesar 80.000N

Soal No 2
Budi menimbang besi di udara menggunakan neraca pegas, berat besi adalah 40 newton. lalu besi tersebut dimasukan ke dalam kolam renang dan ditimbang lagi dengan neraca pegas ternyata 25 newton. Berapakah gaya angkat ke atas yang diterima oleh besi terhadap air?

Jawab :
Fa = berat benda di udara – berat benda di air
Fa = Wu – Wa
Fa = 40 N – 25 N
Fa = 15 N
Jadi gaya angkat ke atas yang diterima oleh besi itu adalah 15 newton

Tentang Archimedes

Archimedes ialah seorang matematikawan, ilmuwan, insinyur, penemu, dan astronomer dari Yunani yang diperkirakan hidup sekitar 287 hingga 212 sebelum Masehi. Kisahnya yang paling terkenal adalah saat ia menemukan satu metode untuk menentukan volume suatu objek yang mempunyai bentuk yang tidak rata (irregular). Alkisah sebuah mahkota untuk Raja Hiero II dipesan oleh sang raja dengan bahan baku yang disuplai dari sang raja yakni emas murni. Setelah mahkota emas tersebut telah dibuat dan dipersembahkan kepada raja, namun sang raja menduga adanya kecurangan yang dilakukan oleh si pembuat mahkota. Oleh sebab itu, Archimedes diperintahkan oleh raja untuk menentukan apakah mahkota tersebut terbuat seluruhnya dari emas murni atau dipalsukan dengan mengganti bahan bakunya menjadi perak seperti dugaan raja.

Archimedes
Archimedes

Archimedes harus memecahkan masalah tersebut tanpa harus merusak mahkota raja tersebut yang berarti ia tidak boleh mencairkan mahkota tersebut untuk kemudian dicetak menjadi bentuk yang rata agar dapat dihitung massa jenisnya. Ketika ia sedang berendam di bak mandinya, dia menyadari bahwa ketinggian air pada bak mandi bertambah seiring ia masuk ke dalam air. Iapun menyadari bahwa efek ini bisa dipakai untuk menentukan volume mahkota raja (yang kita sebut dengan hukum Archimedes).

Air dianggap fluida yang tak mampu mampat, jadi mahkota yang dicelupkan ke air akan memindahkan volume air sebanyak volume mahkota tersebut. Dengan membagi massa mahkota dengan volume air yang dipindahkan maka didapatkan massa jenis mahkota (massa jenis emas lebih berat dari massa jenis perak, dan nilanya telah diketahui). Saking gembiranya mengetahui hal ini, Archimedes kemudian berlari dari bak mandinya dengan keadaan telanjang sambil meneriakkan “Eureka!” (dari bahasa Yunani yang berarti “Aku telah menemukannya”). Hasil tes sesungguhnya dari mahkota raja telah menunjukkan bahwa mahkota emas tersebut telah dicampur dengan perak.

Demikianlah penjelasan tentang artikel ini, Semoga bermanfaat

Terkait :


Baca Juga :