Penerapan Hukum Archimedes: Mengenal Rumus Dasar & Contoh Soal

Penerapan Hukum Archimedes sebenarnya sudah dikenal sejak zaman kuno di mana Archimedes sendiri adalah penemu dan pencetusnya. Hukum Archimedes sendiri sering dipelajari dalam ilmu Fisika dan diaplikasikan dalam berbagai bidang, seperti industri, teknik, kimia, geologi, dan masih banyak lagi.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara komprehensif mengenai Hukum Archimedes beserta contoh soal serta aplikasinya di dunia nyata.

Perhatian!

Tulisan ini mengandung teknis dalam ilmu Fisika. Mohon pastikan Anda memahami istilah-istilah pada tulisan ini sebelum membacanya lebih lanjut.

1. Apa itu Hukum Archimedes?

Hukum Archimedes adalah sebuah hukum fisika yang menjelaskan tentang gaya apung terdapat pada benda yang terendam dalam fluida atau cairan. Hukum ini ditemukan pada abad ke-3 SM oleh seorang ilmuwan dan matematikawan Yunani bernama Archimedes. Hukum Archimedes biasa digunakan untuk meghitung berat benda yang terendam dalam fluida atau cairan.

Rumus dasar dari Hukum Archimedes adalah sebagai berikut:

$$ W = V times p times g $$

dimana,

• $ W $ adalah gaya apung atau perlawanan benda terhadap gaya tarik gravitasi bumi, dalam satuan newton (N).
• $ V $ adalah volume benda yang terendam dalam fluida atau cairan, dalam satuan meter kubik (m³).
• $ p $ adalah massa jenis atau densitas fluida atau cairan, dalam satuan kilogram per meter kubik (kg/m³).
• $ g $ adalah percepatan gravitasi, sekitar $ 9.8 m/s^2 $.

2. Contoh Soal Hukum Archimedes

Berikut adalah beberapa contoh soal penerapan Hukum Archimedes beserta dengan penjelasan :

Contoh Soal 1

Seberapa besar gaya apung yang diterima oleh bola sepak ketika bola tersebut terendam dalam sebuah ember berisi 5 liter air dengan massa jenis 1000 Kg/m³?

Diketahui:

• Volume bola sepak: $0,004 m^3$
• Massa jenis air: $1000 kg/m^3$
• Gravitasi bumi: $9,8 m/s^2$

Solusi:

$$ W = V times p times g $$

$$ W = 0,004 times 1000 times 9,8 $$

$$ W = 39.2 N $$

Contoh Soal 2

Sebuah kapal berbentuk blok dengan volume 400 m³ terendam dalam air laut dengan massa jenis 1025 Kg/m³. Tentukan berapa besar gaya apung yang diterima oleh kapal tersebut!

Diketahui:

• Volume kapal: $400 m^3$
• Massa jenis air laut: $1025 kg/m^3$
• Gravitasi bumi: $9,8 m/s^2$

Solusi:

$$ W = V times p times g $$

$$ W = 400 times 1025 times 9.8 $$

$$ W = 4001000 N$$

Contoh Soal 3

Sebuah balon udara panas memiliki volume 500 m³. Saat balon tersebut naik ke ketinggian 2000 meter di atas permukaan laut, massa jenis dari udara sekitar hanya 0.8 kg/m³. Berapa berat balon udara panas ketika memasuki ketinggian tersebut?

Diketahui:

• Volume balon udara panas: $500 m^3$
• Massa jenis udara: $0,8 kg/m^3$
• Gravitasi bumi: $9,8 m/s^2$

Solusi:

$$ W = V times p times g $$

$$ W = 500 times 0,8 times 9,8 $$

$$ W = 3920 N$$

3. Aplikasi Hukum Archimedes di Dunia Nyata

Hukum Archimedes telah diterapkan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan. Berikut adalah beberapa contoh penerapannya di dunia nyata :

1. Industri

Hukum Archimedes banyak diterapkan dalam dunia industri, terutama dalam pengolahan minyak bumi. Hukum ini digunakan untuk menentukan volumetrik dan densitas penyusun bahan-bahan dalam campuran minyak mentah dan air, yang mana akan membantu dalam pemrosesan bahan-bahan tersebut.

2. Teknik

Hukum Archimedes juga digunakan dalam dunia teknik pembangunan jembatan ataupun bangunan bertingkat tinggi. Dalam hal ini, hukum Archimedes digunakan untuk menghitung daya dukung dan daya apung yang harus diterapkan pada tiang yang berada dalam tanah yang tidak stabil.

3. Kimia

Dalam bidang kimia, Hukum Archimedes digunakan untuk menentukan massa jenis dari berbagai zat cair atau padat. Hukum ini juga diterapkan dalam pembuatan alat-alat laboratorium seperti air raksa, pipa gelembung, dan lain-lain.

4. Geologi

Hukum Archimedes diterapkan dalam geologi untuk menentukan massa jenis dari bahan-bahan alam yang ditemukan di permukaan atau bagian bawah tanah. Hal ini menjadi penting untuk menentukan jenis dan karakteristik batuan, peta geologi, serta peranannya dalam pengeboran minyak bumi.

FAQ

Apa yang dimaksud dengan Hukum Archimedes?

Hukum Archimedes adalah sebuah hukum fisika yang menjelaskan tentang gaya apung terdapat pada benda yang terendam dalam fluida atau cairan.

Siapakah yang menemukan Hukum Archimedes?

Hukum Archimedes ditemukan pada abad ke-3 SM oleh seorang ilmuwan dan matematikawan Yunani bernama Archimedes.

Bagaimana rumus Hukum Archimedes?

Rumus dasar dari Hukum Archimedes adalah W = V p g.

Dimana Hukum Archimedes diterapkan?

Hukum Archimedes telah diterapkan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, seperti di bidang industri, teknik, kimia, geologi, dan masih banyak lagi.