Aplikasi Hukum Archimedes

Anda pernah mendengar tentang rumus Hukum Archimedes Fisika ? Hukum Archimedes dinamai sinkron dengan nama penemunya yaitu Archimedes. Archimedes ialah seorang ilmuwan nan berasal dari Yunani. Ia juga seorang astronom, matematikawan, fisikawan, dan filsuf nan belajar di kota Alexandria Mesir.

Penemuan Archimedes selalu didasari oleh sebuah eksperimen sehingga ia mendapat julukan Bapak IPA Eksperimental. Ditemukannya hukum ini berawal dari sebuah penyelidikan. Achimedes diminta seorang raja nan bernama Raja Heron II buat menyelidiki sebuah mahkota. Sang raja ingin mengetahui apakah mahkota emasnya murni terbuat dari emas ataukah mengandung unsur perak.

Setelah memerhatikan air nan tumpah ke lantai dari sebuah bak, ia pun menemukan jawabannya. Selang beberapa lama, dibuatlah hukum Archimedes. Dari penyelidikan mahkota raja tersebut, diketahui bahwa mahkota emas sang raja dicampur dengan unsur perak. Salah satu hukum dasar dalam bidang fisika ialah hukum Archimedes.

Hukum ini berisi tentang gaya nan dialami oleh sebuah benda, ketika benda tersebut dimasukkan ke dalam air. Hukum Archimedes merupakan hukum nan berkaitan dengan prinsip pengapungan benda di atas benda cair. Gaya berat benda akan mengalami perubahan jika dimasukkan ke dalam air. Gaya setiap benda akan berbeda, sinkron dengan massa jenis benda dan massa jenis airnya.

Tak hanya itu, Archimedes juga menemukan alat pompa spiral nan berfungsi buat menaikkan air, nan disebut dengan istilah Sekrup Archimedes. Hukum Archimedes terbagi menjadi bunyi hukum Archimedes berikut rumusnya. Bunyi hukum Archimedes , yaitu “Suatu benda nan dicelupkan sebagian, atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas nan besarnya sama dengan berat zat cair nan dipindahkan oleh benda tersebut”.

Keterangan rumus hukum Archimedes:

1. FA = gaya ke atas nan dialami benda (N)
2. Pa = massa jenis zat cair (kg/m3)
3. Va = volume air nan terdesak (m3)
4. g = akselerasi gravitasi (m/det2)

Berdasarkan hukum Archimedes tersebut, sebuah benda akan berada pada posisi terapung, tenggelam, ataupun melayang ketika berada di dalam zat cair. Posisi benda ditentukan oleh gaya berat, dan gaya ke atas benda . Hukum Archimedes melahirkan tiga hukum turunan nan berbunyi:

1. Benda akan terapung jika massa jenis benda nan dimasukkan ke dalam air lebih kecil dari massa jenis zat cairnya.
2. Benda akan melayang jika massa jenis benda nan dimasukkan ke dalam air sama dengan massa jenis zat cairnya.
3. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda nan dimasukkan ke dalam air lebih besar daripada massa jenis zat cairnya.

Hukum Archimedes diaplikasikan ke dalam berbagai bidang di antaranya bidang teknologi. Penerapan hukum Archimedes dalam bidang teknologi seperti cara kerja kapal laut, kapal selam, hidrometer, balon karet dan udara, galangan kapal, serta jembatan poton atau apung.

Kapal bahari menggunakan prinsip hukum Archimedes dalam cara kerjanya. Kapal bahari bisa mengapung ketika berada di permukaan air, sebab adanya rongga di bagian tubuh kapal. Rongga dalam tubuh kapal bahari ini berisi udara nan menekan volume air nan besar. Tekanan pada air bahari menyebabkan kapal bahari mendapat gaya buat naik ke atas permukaan laut. Sehingga massa jenis kapal bahari dan massa jenis air sama besar dan kapal dapat mengapung di atas permukaan laut.

Kapal selam dapat mengapung, melayang, bahkan tenggelam di dasar laut. Cara kerja kapal selam, hampir sama dengan prinsip kerja kapal laut. Kapal selam memiliki rongga nan terletak di bagian lambung dalam dan lambung luar kapal. Rongga udara tersebut menyebabkan adanya penekanan ke atas. Rongga kapal selam memiliki katup nan berfungsi sebagai jalan keluar masuknya udara serta air.

Dalam keadaan mengapung di permukaan laut, rongga ini hanya terisi air bahari nan jumlahnya sedikit sehingga terjadi penekanan ke atas. Ketika melayang, katup kapal selam terbuka sehingga rongga kapal tersebut berusaha mengeluarkan udara, dan terisi air bahari nan tak terlalu penuh. Sedangkan pada saat kapal selam tenggelam di dasar laut, rongga kapal sebaiknya diisi air bahari dalam jumlah nan banyak, agar berat jenis kapal lebih besar dari berat jenis air, dan kapal selam pun tenggelam di dasar bahari .

Prinsip kerja hukum Archimedes pada alat hidrometer dengan cara mencelupkan hidrometer ke dalam zat bernama cairo. Tujuannya buat mengetahui kepekatan atau massa jenis suatu zat cair. Hidrometer berbentuk tabung kaca dengan garis-garis skala dan bagian alasnya diberi lapisan timbal. Ketika hidrometer dicelupkan ke dalam zat cairo, hidrometer akan mengapung sebab penekanan gaya ke atas oleh zat cairo.

Jenis zat cair akan menentukan kedalaman hidrometer pada saat berada dalam zat cairo. Jika massa jenis zat cair besar, maka tangkai hidrometer nan terlihat dipermukaan semakin panjang. Begitu pun sebaliknya, jika massa jenis zat cair kecil, maka tangkai hidrometer nan terlihat menjadi pendek. Prinsip ini dikenal dengan massa jenis relatif, yaitu perbandingan antara massa jenis zat cair nan diukur dengan massa jenis air. Biasanya hidrometer digunakan buat mengukur massa jenis air aki mobil.

Hukum archimedes juga digunakan dalam cara kerja balon karet dan udara. Balon karet bisa melayang di udara sebab gas helium atau hidrogen nan terkandung memiliki massa jenis nan lebih ringan daripada massa jenis udara. Begitu juga dengan balon udara. Gas dalam balon udara ialah udara panas.

Ketika balon udara akan diterbangkan, udara panas harus ditambahkan pada balon. Jika ketinggian dirasa cukup, maka udara panas tersebut dikurangi agar massa jenis balon dan udara menjadi sama. Jika ingin menurunkan balon udara, maka udara panas harus dikurangi lagi, agar gaya tekan ke atas lebih kecil daripada massa jenis balon. Semakin besar volume udara pada balon, gaya ke atas akan semakin besar pula. Volume udara tergantung pada ukuran balon nan digunakan.

Galangan kapal pun bekerja dengan prinsip hukum Archimedes. Pertama, galangan diisi air laut, dan kapal ditempatkan di atas galangan. Setelah itu, air bahari disedot dan kapal muncul di permukaan air. Setelah air bahari hilang, kapal diperbaiki dan galangan diisi air kembali sampai tenggelam. Kapal pun siap kembali ke laut.

Terakhir, hukum Archimedes juga diaplikasikan dalam kinerja jembatan poton. Jembatan poton merupakan jembatan nan terbuat dari drum-drum kosong dan melayang di atas permukaan air. Jembatan poton dikenal juga dengan nama jembatan apung.

Agar jembatan poton bekerja dengan baik, drum-drum tersebut harus dalam keadaan benar-benar kosong dan tertutup kedap agar udara dan air tak masuk ke dalam drum-drum itu. Dengan demikian, massa jenis drum akan seimbang dengan massa jenis air sehingga jembatan pun bisa melayang dipermukaan air.

Begitu pentingnya inovasi rumus hukum Archimedes fisika dalam kehidupan sehari-hari. Kemajuan diberbagai bidang bersumber dari hukum dasar fisika ini. Semoga bermanfaat!