Pengertian Hukum Archimedes Definisi Sejarah Bunyi Rumus Penerapan dan Contoh Soal

Pengertian Hukum Archimedes, Sejarah, Bunyi, Rumus, Penerapan dan Contoh Soal

Pembahasan materi hukum archimedes yang meliputi definisi, sejarah, bunyi, rumus, penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari, dan juga contoh soal hukum archimedes untuk belajar menjawab pertanyaan yang diberikan bapak/ibu guru di sekolahan.

Berbicara masalah hukum archimedes tentu tidak akan luput dengan bunyi hukum archimedes, rumus, persamaan hukum archimedes, hingga contoh-contoh soal tentang hukum archimedes. Mungkin itulah yang menjadi alas an sobat berkunjung ke blog ini.

Jika memang benar maka sangat pas sekali karena pada pelajaran fisika hari ini RUMUSPELAJARAN.COM akan mencoba menjelaskan materi tentang hukum archimedes. Namun sebelum itu tidak ada jeleknya jika sobat juga mempelajari perbedaan antara listrik statis dengan listrik dinamis yang kami sampaikan pada artikel sebelumnya.

Sebelum lanjut ada baiknya jika sobat persiapkan dulu buku serta alat tulis unuk mencatat materi berikut ini. Jika sudah siap semua mari kita lanjutkan membahas pengertian hukum archimedes, sejarah, bunyi, rumus, penerapan dan contoh soal hukum archimedes.

Pengertian Hukum Archimedes

Prinsip Archimedes merupakan hukum fisika yang mendasar bagi mekanika fluida. Hukum ini dirumuskan oleh Archimedes yang berasal dari Sirakusa. Hukum Archimedes adalah suatu konsep yang menjelaskan bahwa gaya apung ke atas yang diberikan pada benda yang direndam dalam cairan, baik itu yang terendam seluruhnya atau sebagian, sama dengan berat cairan yang dipindahkan benda tersebut dan bekerja dalam arah ke atas di pusat massa dari cairan yang dipindahkan.

Sejarah Hukum Archimedes

Archimedes merupakan ahli matematika dan penemu dari Yunani yang terkenal. Ia berasal dari Syracusa (sekitar 287 SM – 212 SM). Ia belajar di kota Alexandria, Mesir. Pada waktu itu yang menjadi raja di Sirakusa adalah Hieron II, sahabat Archimedes.

Archimedes sendiri merupakan seorang matematikawan, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur berbangsa Yunani. Ia dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa, meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa ia tak boleh dilukai.

Sebagian sejarahwan matematika melihatnya sebagai salah satu matematikawan terbesar sejarah, mungkin sama seperti Newton dan Gauss.

Sejarah penemuan Hukum Archimedes ini bermula dari Raja Hieron II yang meminta Archimedes untuk menyelidiki menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh. Hingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam bak mandi umum penuh dengan air. Lalu, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan Ia menemukan bahwa banyak air yang tumpah sama dengan banyak tubuhnya yang masuk ke dalam bak mandi.

Seketika itu pula ia menemukan jawabannya, lalu ia bangkit berdiri, dan berlari sepanjang jalan ke rumah dengan telanjang bulat. Setiba di rumah ia berteriak pada istrinya, “Eureka! Eureka!” yang dalam bahasa Yunani berarti, “sudah kutemukan! sudah kutemukan!” Lalu ia membuat hukum Archimedes.

Kemudian masalah yang terjadi pada raja Hieron pun dapat diselesaikan dengan cara ini. Untuk memastikan apakah mahkota raja itu dari emas murni atau tidak adalah dengan cara dicek kepadatannya. Untuk kepadatan sendiri dapat diketahui dengan berat sebuah benda dibagi dengan volume atau besarnya benda tersebut.

Untuk lebih jelasnya coba lihat kertas yang digulung-gulung, meskipun besarnya sama dengan sebiji kelereng, namun kertas ersebut lebih ringan dari biji kelereng. Sama halnya dengan emas. Dimana emas mempunyai kepadatan yang lebih tinggi dari perak.

Oleh karena itu, mahkota raja bisa berbeda beratnya jika makhkota itu dibuat dari emas murni atau campuran, meskipun bentuk dan besarnya sama. Untuk memastikan apakah mahkota itu terbuat dari emas murni atau tidak, Archimedes melakukan pengukuran dengan cara memasukan mahkota itu ke dalam air dan melihat berapa volume air yang naik dan membandingkannya dengan emas murni.

Dari penemuan tersebut, Archimedes pun berhasil membantu raja mengetahui bahwa mahkotanya tidak terbuat dari emas murni, melainkan dibuat dari emas campuran. Dengan begitu tukang yang membuat mahkota tersebut mendapatkan dihukum mati.

PELAJARI JUGA: PENGERTIAN GERAK MELINGKAR BERATURAN DAN CONTOH GERAK LURUS BERATURAN

Bunyi Hukum Archimedes

Bunyi dari Hukum Archimedes adalah berikut ini:

“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan memperoleh gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”

Dengan adanya gaya apung dapat mengakibatkan berat benda di dalam zat cair akan berkurang. Oleh karena itu, suatu benda akan lebih ringan jika diangkat di dalam zat cair, dibandingkan dengan benda yang diangkat di darat.

Seperti benda berkurang jika benda tersebut dimasukkan ke air atau zat cair. Hal ini dikarenakan adanya gaya ke atas yang ditimbulkan oleh air dan diterima oleh benda.

Sehingga resultan gaya antara gaya ke atas dan gaya berat merupakan berat benda di dalam zat cair. Kemudian berat meruapakan berat benda yang tidak sebenarnya atau dapat disebut dengan berat semu, hal ini dikarenakan keadaan benda di dalam zat cair.

Hukum Archimedes

Coba sobat perhatikan gambar di atas, maka akan sobat akan melihat bahwa sebagian zat cair naik ke atas ketika ada benda yang dimasukan ke dalamnya.

Jika ΔV menyatakan volume zat cair yang dipindah oleh benda, maka besar ΔV akan sama dengan volume benda yang masukkan atau dicelupkan.

Rumus Hukum Archimedes

Lalu bagaimana rumus hukum Archimedes? Adapun penjelasan rumus hukum archimedes yang akan kami sajikan dibawah ini.

Rumus dari hukum archimedes:

FA = ρc.Vb.g

Keterangan:

FA = gaya apung
(N) ρc = massa jenis zat cair (kg/m3)
Vb = volume benda yang tercelup (m3)
g = gravitasi (m/s2)

PELAJARI JUGA: PERBEDAAN LENSA CEMBUNG DENGAN LENSA CEKUNG

Apabila suatu benda dicelupkan atau dimasukkan ke dalam fluida atau zat cair, maka akan ada 3 kemungkinan yang terjadi, yakni terapung, melayang, dan tenggelam.

1. Benda Terapung

Dikatakan mengapung apabila benda tersebut memiliki massa jenis benda yang lebih kecil daripada massa jenis zat cair (ρb < ρc). Ketika benda terapung maka hanya sebagian volume benda yang masuk ke dalam zat cair, sedangkan bagian lainnya dalam keadaan mengapung. Volume total benda sejumlah dari volume benda yang tercelup ditambah dengan volume benda yang mengapung.

Vb = V’ + V”FA = ρc.V”.g

Keterangan:

V’ = volume benda yang terapung (m3)

V” = volume benda yang tercelup (m3)

Vb = volume benda keseluruhan (m3)

FA = gaya apung (N)

ρc = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = gravitasi (m/s2)

Apabila sistem dalam keadaan setimbang, maka berlaku:

> FA = W
> ρc.V”.g = ρb.Vb.g ρc.V” = ρb.Vb

Keterangan:

ρb = massa jenis benda (kg/m3).

2. Benda Melayang

Suatu benda dikatakan melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair (ρb = ρc). Benda melayang akan berada di antara permukaan zat car dan dasar bejana.

Karena massa jenis benda dan zat cair sama, maka berlaku:

FA = ρc.Vb.g = ρb.Vb.g

Keterangan:

FA = gaya apung
(N) ρc = massa jenis zat cair (kg/m3)
ρb = massa jenis benda (kg/m3)
Vb = volume benda (m3)
g = gravitasi (m/s2)

3. Benda Tenggelam

Suatu benda akan tenggelam dan berada di dasar bejana jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis zat cair (ρb > ρc), maka berlaku:

FA = Wu − Wc

Keterangan:

FA = gaya apung (N)
Wu = berat benda di udara/ berat sebenarnya (N)
WC = berat benda dalam zat cair
(N) g = gravitasi (m/s2) Wu > Wc

Dikarenakan berat benda merupakan hasil kali massa dengan gravitasi, maka dapat diperoleh:

ρc.Vb = mu − mc

Keterangan:

ρc = massa jenis zat cair (kg/m3)
mu = massa benda di udara (kg)
mc = massa seolah-olah benda dalam zat cair (kg)
Vb = volume benda (m3)

PELAJARI JUGA: RUMUS GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DAN JUGA DEFINISI BESARAN

Penerapan Hukum Archimedes

Berikut ini beberapa penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari yang Yuksinau.id dapatkan:

1. Balon Udara

Penerapan Hukum Archimedes Balon Udara

Dalam penerapan hukum archimedes di kehidupan sehari-hari tidak hanya berlaku untuk benda jenis cair, namun juga benda jenis zat gas.

Sebagai contoh adalah balon udara, agar dapat melayang di udara, sebuah balon harus diisi dengan gas yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada udara atmosfer.

Alasan sebuah balon udara dapat melayang adalah karena mendapatkan gaya ke atas, contohnya balon udara diisi dengan udara yang dipanaskan, pasalnya udara yang dipanaskan memiliki tingkat kerenggangan lebih besar daripada udara biasa.

2. Kapal Selam

Penerapan Hukum Archimedes Kapal Selam

Penerapan hukum archimedes pada kapal selam dapat dilihat saat kapal selam bisa menyelam serta bisa mengapung. Alasan kapal tersebut bisa menyelam dan mengapung adalah karena pada kapal selam terdapat tangki dimana jika kapal tersebut berada di darat tangki itu akan terisi udara sehingga bisa mengapung.

Kemudian sebaliknya apabila kapal selam dimasukan ke dalam air maka tangki yang sebelumnya terisi udara akan beralih menjadi terisi air sehingga kapal bisa menyelam.

3. Hidrometer

Penerapan Hukum Archimedes Hidrometer

Hukum archimedes juga diterapkan untuk mengukur massa jenis zat cair dengan hidrometer. Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat jenis atau massa jenis zat cair.

Apabila hidrometer dicelupkan ke dalam zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Semakin besar massa jenis zat cair, maka akan semakin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam.

Pada umumnya hidrometer banyak digunakan untuk mengetahui besar kandungan air pada bir atau susu.

PELAJARI JUGA: PERBEDAAN STATISTIK DENGAN STATISTIKA

4. Jembatan poton

Penerapan Hukum Archimedes Jembatan Poton

Jembatan poton adalah jembatan yang berasal dari kumpulan drum kosong yang mengapung di atas air dan diatur sehingga bisa menyerupai sebuah jembatan. Atau biasa juga dikenal dengan jembatan apung.

Supaya bisa mengapung, drum yang akan digunakan sebagai jembatan poton harus dalam keadaan kosong dan tertutup rapat supaya udara di dalam drum tidak bisa keluar dan air tidak dapat masuk ke dalam drum.

Contoh Soal Hukum Archimedes

1. Sebuah balok bermassa 2 kg di udara. Bila volume balok 2.000 cm3, tentukan berat balok dalam air yang memiliki massa jenis 1.000 kg/m3??

Diketahui:

m = 2 kg
V = 2.000 cm3 = 0,002 m3
ρ = 1.000 kg/m3

Ditanyakan:

w’ = . . .?

Jawab:

w’ = w – Fa
w ‘ = m . g – ρ . g . V
w’ = 2 . 10 – 1.000 . 10 . 0,002
w’ = 10 N

Jadi, berat balok tersebut dalam air adalah 10 N.

Demikianlah pembahasan materi pengertian hukum archimedes, sejarah, bunyi, rumus, penerapan dan contoh soal hukum archimedes. Semoga bermanfaat bagi sobat yang sedang mencari referensi materi pelajaran seputar hukum archimedes. Jangan lupa pelajari juga materi perbedaan rangkaian seri dan paralel yang telah kami sajikan di halaman lainnya.