Pendidikan

Hukum Archimedes – Bunyi, Rumus, Penerapan dan Contoh Soal

Hukum Archimedes – Bunyi, Rumus, Aplikasi dan Contoh Soal – Untuk pembahasan kali ini kita akan mengulas tentang Hukum Archimedes yang dalam hal ini meliputi bunyi, rumus, aplikasi dan contoh soal, agar anda lebih paham dan paham, simak ulasan lengkapnya di bawah ini.

Hukum Archimedes

Memahami Hukum Archimedes

Hukum Archimedes adalah hukum tentang prinsip daya apung di atas benda cair yang ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Archimedes. Dia adalah seorang matematikawan Yunani, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur.

Archimedes juga tergolong sebagai salah satu ahli matematika kuno dan merupakan yang terbaik dan terhebat di jamannya. Perhitungan akurat Archimedes tentang kelengkungan bola diberikan konstanta matematika untuk Pi atau π.

Sejarah Hukum Archimedes

Satu hari Archimedes diminta oleh Raja Hieron II untuk mengetahui apakah mahkota emasnya dibubuhi perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan serius. Hingga ia merasa sangat lelah dan menceburkan diri ke pemandian umum yang penuh air.

Baca Juga Artikel Terkait : hukum Pascal

Kemudian, dia melihat ada air yang tumpah di lantai dan segera dia menemukan jawabannya. Dia bangkit, dan berlari ke rumah dengan telanjang bulat. Sesampainya di rumah ia berteriak kepada istrinya, “Eureka! Eureka!” yang artinya “Saya telah menemukannya! Aku sudah menemukannya!” Maka disinilah Archimedes membuat hukumnya. Singkat cerita, dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja itu dicampur dengan perak. Pengrajin yang membuatnya dieksekusi.

Penemuan lainnya adalah tentang prinsip matematis tuas, sebuah sistem katrol yang didemonstrasikannya dengan cara menarik sebuah kapal. Penscrew, yaitu desain model planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet, dan kemungkinan konstelasi di langit.

Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya pada eksperimen sehingga ia dijuluki Bapak Ilmu Eksperimental.

Hukum Archimedes

Archimedes menemukan hukum ini dalam peristiwa yang disebut Hukum Archimedes. Hukum Archimedes berbunyi sebagai berikut:“Ketika suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam air, benda tersebut akan mengalami gaya tekan ke atas sebesar berat air yang dipindahkan oleh bagian benda yang tenggelam.”. Misalnya air memiliki volume tertentu, jika suatu benda dimasukkan ke dalam air maka permukaan air akan terdorong atau naik. Hal ini disebabkan adanya gaya ke atas yang sering disebut gaya Archimedes.

Formula Hukum Archimedes

Formula Hukum Archimedes

Informasi:

FSEBUAH = gaya ke atas yang dialami benda (N)

ρsebuah= Massa jenis zat cair (kg/m3)

Vsebuah= volume air yang dipindahkan (m3)

g = Percepatan Gravitasi (m/detik2)

Baca Juga Artikel Terkait : Hukum Faraday – Eksperimen, Makalah, Aplikasi Dan Contoh Soal

Berdasarkan bunyi dan rumus hukum Archimede di atas, suatu benda yang akan terapung, tenggelam atau terapung dalam zat cair bergantung pada gravitasi dan gaya ke atas. Oleh karena itu, berdasarkan undang-undang di atas, dibuat 3 undang-undang turunan Hukum Archimedes yang Terdengar:

  • Suatu benda akan terapung jika massa jenis benda yang ditempatkan di dalam air lebih kecil dari massa jenis zat cair
  • Benda akan terapung jika massa jenis benda yang dimasukkan ke dalam air sama dengan massa jenis zat cair
  • Suatu benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang dimasukkan ke dalam air lebih besar dari massa jenis zat cair.

Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur di dalam air daripada di udara karena di dalam air benda mendapat gaya ke atas. Sedangkan saat berada di udara, benda memiliki berat yang nyata.

Wu=Mg

Saat berada di dalam air, suatu benda dikatakan memiliki berat semu, yang dinyatakan dengan:

berat yang tampak

Informasi :

ws = berat semu (N)

wu = berat sebenarnya (N)

Fa = gaya angkat (N)

  1. Formula Gaya Mengambang

Fa = Mf.g

Secara sistematis, hukum Archimedes dapat ditulis sebagai berikut:

Fa = gaya angkat benda ke atas (N)

ρa = densitas cairan (kg/m3)

Va = volume cairan yang dipindahkan (m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

Baca Juga Artikel Terkait : Definisi dan Bunyi Hukum Permintaan dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya

  1. Keadaan Benda

Ada tiga wujud materi dalam cairan, yaitu:

Keadaan Benda

Prinsip Archimedes

Prinsip hukum Archimedes adalah ketika kita menimbang batu di dalam air, berat batu yang diukur dengan timbangan pegas menjadi lebih kecil daripada ketika kita menimbang batu di udara (bukan di air). Massa batu yang diukur pada timbangan lebih kecil karena ada gaya apung yang menekan batu ke atas.

Efek yang sama akan terasa saat kita mengangkat benda apapun ke dalam air. Batu atau benda apapun akan terasa lebih ringan jika diangkat di dalam air. Hal ini bukan berarti sebagian batu atau benda yang diangkat hilang sehingga berat batu menjadi lebih kecil, melainkan karena adanya gaya apung. Arah gaya apung adalah ke atas alias searah dengan gaya angkat yang kita berikan pada batu sehingga batu atau benda apapun yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan.

Penerapan Hukum Archimedes

Berikut adalah contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari:

  1. Faucet Otomatis pada Penyimpanan Air

Faucet Otomatis pada Penyimpanan Air

Jika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat tangki penyimpanan harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya agar diperoleh tekanan yang besar untuk mengalirkan air. Di dalam tangki terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis.

Keran ini dibuat mengapung di air sehingga akan bergerak ke atas mengikuti ketinggian air. Saat air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya jika tangki sudah penuh, pelampung akan membuat kran menutup sehingga kran otomatis tertutup.

  1. Mengirimkan

Mengirimkan

Kapal dapat mengapung di atas air karena badan kapal memiliki rongga udara. Karena adanya rongga udara inilah maka volume air laut yang dipindahkan oleh kapal cukup besar sehingga menurut prinsip Archimedes kapal laut mendapat gaya apung yang cukup besar untuk menopang berat kapal sehingga kapal dapat mengapung di atas permukaan laut. air.

  1. Galangan kapal

Galangan kapal

Hampir sama dengan kapal. Pertama-tama galangan kapal diisi air laut, kemudian ditempatkan tepat di bawah kapal, kemudian airnya disedot dan galangan kapal naik ke atas dan muncul ke permukaan air. Akhirnya air di sekitar kapal hilang dan kapal siap diperbaiki. Setelah kapal diperbaiki, galangan kapal kembali terisi air laut dan mulai tenggelam. Dan kapal siap kembali melaut.

  1. Kapal Menyelam

Kapal selam

Badan kapal selam memiliki rongga udara yang berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya air atau udara. Saat mengapung, rongga tersebut terisi udara sehingga volume air yang dipindahkan sama dengan berat kapal. Menurut prinsip Archimedes, kapal selam akan mengapung.

Ketika rongga katup atas dan rongga katup bawah di rongga kapal selam dibuka, udara di rongga keluar atau air masuk untuk mengisi rongga. Akibatnya, kapal mulai tenggelam. Dalam keadaan ini, kapal selam dalam keadaan melayang. Jika katup udara di dalam rongga dibuka kembali, volume air di dalam rongga akan bertambah sehingga kapal selam akan tenggelam.

  1. Hidrometer

Hidrometer

Hidrometer adalah alat ukur turunan yang merupakan salah satu penerapan hukum Archimedes yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Sebuah benda dalam fluida (cair atau gas) mengalami gaya dari segala arah yang diberikan oleh fluida di sekitarnya.

Baca Juga Artikel Terkait : Hukum Kepler 1 2 3 – Konsep, Rumus, Sejarah, Contoh Soal

Hukum Archimedes menyatakan bahwa benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Prinsip kerja hidrometer menggunakan hukum Archimedes. Nilai massa jenis suatu zat cair dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang diletakkan terapung di dalam zat cair.

  1. Menjembatani Ponton

Jembatan Ponton

Jembatan ponton merupakan kumpulan drum kosong yang dijejerkan menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drum harus ditutup rapat agar tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Saat air pasang tinggi, jembatan naik. Jika air surut, maka jembatan itu ambruk. Jadi, ketinggian jembatan ponton mengikuti pasang surut air.

  1. Balon udara

Balon udara

Balon gas ini bisa mengapung karena balon tersebut mengandung gas hidrogen atau helium. Kepadatan hidrogen atau helium lebih ringan dari udara. Balon udara ini dapat mengapung karena mengandung gas yang massa jenisnya lebih kecil dari udara.

Contoh Soal Hukum Archimedes

Berikut adalah beberapa contoh soal tentang hukum Archimedes, yang terdiri dari:

1. Berat suatu benda ketika ditimbang di udara adalah 500 N. Jika beratnya hanya 400 N di dalam air, berapa massa jenis benda tersebut?

  1. 1.000 kg/m3
  2. 2.000 kg/m3
  3. 3.000 kg/m3
  4. 4.000 kg/m3
  5. 5.000 kg/m3

Diskusi:

contoh soal 1

2. Bila gabus dimasukkan ke dalam air, ternyata 75% volume gabus terendam air. Maka massa jenis gabus adalah…

  1. 1,75 gram/cm3
  2. 1,00 gram/cm3
  3. 0,75 gram/cm3
  4. 0,50 gram/cm3
  5. 0,25 gram/cm3

Diskusi:

contoh soal 2

3. Sepotong kaca di udara memiliki berat 25 N dan massa jenis 2,5 × 10 pangkat 3 kg/m3. Massa jenis air 1 × 10 pangkat 3 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka berat gelas di dalam air adalah…

  1. 10 N
  2. 15 N
  3. 20 N
  4. 25 N
  5. 30 N

Baca Juga Artikel Terkait : Hukum Proust (Perbandingan Tetap): Definisi, Contoh, Rumus dan Peran

Diskusi:

contoh soal 3

4. Sebuah balok kayu dengan tinggi 20 cm dan massa jenis 0,85 × 10 pangkat 3 kg/m3 mengapung di air dengan massa jenis 1.000 kg/m pangkat 3. Berapa tingginya balok yang muncul di permukaan cairan?

  1. 14
  2. 15
  3. 16
  4. 17
  5. 18

Diskusi:

contoh soal 4

5. Sepotong kayu terapung di dalam air, jika 2/3 volumenya naik ke atas permukaan, berapakah massa jenis kayu tersebut…..

  1. 333 kg/m3
  2. 333,1 kg/m3
  3. 333,2 kg/m3
  4. 333,3 kg/m3
  5. 333,4 kg/m3

Diskusi:

contoh soal 5

Demikianlah pembahasan mengenai Hukum Archimedes – Bunyi, Rumus, Aplikasi dan Contoh Soal Semoga ulasan ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂 🙂 🙂

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

| |
Back to top button