Pernahkah kamu bertanya mengapa kepal selam bisa menyelam dan juga mengapung, pernakah juga kamu berfikir bagaimana caranya balon mainan anak-anak dapat terbang tinggi jika batu pemberatnya diambil ?
Yup keduanya adalah contoh penerapan Hukum Archimedes. Bagaiamankah Hukum Archimede itu ?
Bunyi Hukum Archimedes
“Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.”
Penerapan Hukum Archimedes dalam Kehidupan Sehari-hari
Hukum Archimedes memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
- Kapal laut: Kapal dapat mengapung karena bentuknya yang dirancang sedemikian rupa sehingga volume air yang dipindahkan sangat besar, sehingga gaya apung yang dihasilkan cukup untuk mengangkat seluruh berat kapal.
- Kapal selam: Kapal selam dapat menyelam dan muncul ke permukaan dengan mengatur jumlah air yang masuk dan keluar dari tangki ballastnya.
- Balon udara: Balon udara dapat terbang karena udara panas di dalam balon memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada udara di sekitarnya, sehingga menghasilkan gaya apung yang mengangkat balon.
- Hidrometer: Alat untuk mengukur massa jenis suatu cairan.
- Alat ukur kadar lemak tubuh: Prinsip kerja alat ini berdasarkan pada perbedaan massa jenis antara lemak dan jaringan tubuh lainnya.
Persamaan Hukum Archimedes
Fa = ρ × V × g
dimana
Fa = Gaya Apung (N)
ρ = Massa jenis fluida (kg/m³)
V = Volume benda yang tercelup dalam fluida (m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
Posisi Benda di Dalam Cairan
Gaya apung yang diberikan kepada benda yang masuk ke dalam zat cair dan berat benda akan mempengaruhi posisi benda di dalam cairan tersebut. Terdapat tiga posisi yaitu tenggelam, melayang, dan terapung. Tiga posisi tersebut dijelaskan berdasarkan gambar di bawah ini.
Pengaruh Massa Jenis Terhadap Posisi Benda
Dari ilustrasi di atas menunjukkan bahwa ketiga posisi benda yang dimasukkan ke dalam air dipengaruhi oleh massa jenis cairan dan massa jenis benda.
“Semakin Besar Massa Jenis Suatu Benda Maka Benda Tersebut akan berada lebih di Bawah”
Percobaan Mencelupkan Jeruk Ke Air
Untuk Membuktikan teori tersebut mari kita coba lakukan percobaan di bawah ini.
Kamu bisa melakukan percobaan sederhana di rumah untuk membuktikan hal ini:
- Alat dan Bahan:
- Beberapa buah jeruk
- Mangkuk/Gelas berisi air
- Langkah-langkah:
- Masukkan satu buah jeruk yang belum dikupas ke dalam mangkuk/Gelas. Amati apa yang terjadi.
- Kupas jeruk yang lain dan masukkan ke dalam mangkuk/Gelas. Amati perbedaannya.
Kulit Jeruk sebagai “Jaket Pelampung”
Mari kita bongkar rahasia di balik fenomena ini:
- Kulit Jeruk sebagai “Jaket Pelampung”:
- Kulit jeruk memiliki banyak pori-pori yang berisi udara. Udara ini terperangkap di dalam pori-pori, sehingga membuat kulit jeruk memiliki massa jenis yang lebih kecil dibandingkan air.
- Ketika jeruk yang belum dikupas dimasukkan ke dalam air, kulit jeruk yang berisi udara ini akan bertindak seperti “jaket pelampung” yang membuat jeruk mengapung.
- Daging Jeruk Lebih Padat:
- Daging jeruk memiliki massa jenis yang lebih besar dibandingkan air. Ketika kulit jeruk dikupas, bagian yang memiliki massa jenis lebih kecil (udara di dalam pori-pori) hilang.
- Akibatnya, massa jenis keseluruhan jeruk menjadi lebih besar daripada air, sehingga jeruk akan tenggelam.
Selamat Mencoba
