Hukum Archimedes banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari – hari, misalnya pada hidrometer, kapal laut, kapal selam, balon udara, dan galangan kapal.
1. HidrometerHidrometer
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Prinsip kerja hidrometer yaitu “volume fluida yang dipindahkan oleh hidrometer sama dengan luas tangkai hidrometer dikalikan dengan tinggi yang tercelup”. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
Keterangan:
m = massa hidrometer [kg]
A = luas tangkai [m2]
h = tinggi hidrometer yang tercelup dalam zat cair [m]
ρ = massa jenis zat cair [kg/m3]
2. Kapal LautKapal Laut dengan Dua Lambung Image via maritimeworld.web.id
Agar dapat tetap mengapung, kapal laut dibuat berongga. Dengan demikian, volume air yang dipindahkan oleh kapal sangat banyak dan hal ini menyebabkan gaya ke atas yang dialami oleh kapal sangat besar, sehingga kapal tidak tenggelam.
3. Kapal SelamStruktur Kapal Selam
Kapal selam didesain dengan memiliki tangki pemberat di dalam lambungnya yang berfungsi mengatur kapal selam agar dapat terapung, melayang, atau tenggelam. Ketika tangki diisi penuh dengan air, maka berat keseluruhan kapal selam tidak dapat diimbangi oleh gaya ke atas yang dialami oleh kapal selam, sehingga kapal selam tenggelam. Tetapi jika sebagian air dalam tangki kapal selam dikeluarkan, maka kapal selam akan mengalami gaya ke atas yang lebih besar, sehingga kapal selam dapat melayang dalam air. Namun, ketika tangki dikosongkan maka gaya ke atas yang dialami kapal selam semakin besar, sehingga kapal selam dapat mengapung.
Tekanan Zat Gas pada Balon Udara
Menurut prinsip Hukum Archimedes, sebuah benda yang dikelilingi udara akan mengalami gaya angkat yang besarnya sama dengan volume udara yang dipindahkan oleh benda tersebut. Udara panas dalam balon memberikan gaya angkat karena udara panas di dalam balon lebih ringan daripada udara di luar balon.
5. Galangan KapalGalangan Kapal
Galangan kapal adalah sebuah alat yang didesain untuk mengangkat kapal – kapal dari laut ke darat. Galangan kapal dibuat sedemikian rupa sehingga terdapat rongga di dalamnya. Ketika galangan kapal di masukkan ke dalam air laut, maka air laut akan memasuki galangan kapal yang mengakibatkan galangan kapal tenggelam.
Ketika kapal akan diangkat menggunakan galangan kapal, maka kapal laut ditempatkan pada penopang dalam galangan kapal dan air laut dikelurkan secara perlahan, sehingga galangan kapal akan terangkat ke atas dan kapal pada penopang galangan tersebut juga terangkat ke atas.
Apakah ada perbedaan antara frekuensi naik turunnya sebuah benda
Sebuah pipa U mula-mula diisi air, kemudian pada salah satu pipa ditambahkan minyak. Jika massa jenis air 1 g/m , dan massa jenis minyak 0, 8g /m, dan …
BANTUINNN FISIKA LENSA CEMBUNG , DI GAMBAR YAAA PLIIS!!!!
tentukanA. jarak fokusnyaB. jika benda digeser 3 cm mendekati lensa,maka hitunglah jarak bayangan dan sifat bayangan nya setelah benda digeser
Berikut ini merupakan bunyi hukum pemantulan 1] Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar 2] Sinar datang dan sinar …
seseorang yang berumur 65 tahun mempunyai titik dekat 50cm dan titik jauh 5m. Jika ia hendak membaca pada jarak normal dan melihat benda jauh dengan j …
1. Sebuah benda diletakkan pada jarak 6 cm di depan cermin cekung dan bayangan yang terbentuk 30 cm , Tentukan a. Jarak fokus cermin b. Perbesaran bay …
Ada beberapa sifat sifat cahaya! sebutkan dan jelaskan serta berikan contoh!
Ada benda yang bisa ditarik magnet dan yang tidak. hal itu menunjukan bahwa benda dibedakan menjadi
seseorang yang berumur 65 tahun mempunyai titik dekat 50cm dan titik jauh 5m. Jika ia hendak membaca pada jarak normal dan melihat benda jauh dengan j …
Prinsip Archimedes dinamai menurut penemunya, matematikawan Yunani, dan fisikawan ‘Archimedes.’ Ini didasarkan pada prinsip daya apung, yang menyatakan bahwa jika suatu benda terendam sebagian atau seluruhnya dalam cairan [gas atau cairan], maka fluida memberikan gaya ke atas yang disebut gaya apung pada benda yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Gaya apung bekerja pada titik pusat gravitasi dari fluida yang dipindahkan, titik ini dikenal sebagai pusat gaya apung. Gaya apung yang diberikan pada tubuh oleh cairan secara matematis dinyatakan sebagai:
Fb=ρ.g.V
Dimana
Fb adalah gaya apung yang bekerja pada benda adalah densitas fluida
g adalah percepatan gravitasi
V adalah volume cairan yang dipindahkan
Persamaan di atas menunjukkan bahwa gaya apung berbanding lurus dengan densitas fluida, percepatan gravitasi, dan volume fluida yang dipindahkan oleh benda. Jika dua benda bermassa sama dicelupkan ke dalam fluida, maka benda yang volumenya lebih besar akan mengalami gaya apung yang lebih besar.
Kisah di balik penemuan prinsip Archimedes cukup menarik. Di akhir abad pertama, Raja Syracuse ‘Hieron II’ memanggil ‘Archimedes’ untuk memeriksa kemurnian mahkota barunya tanpa menyebabkan kerusakan apa pun padanya. Dia ingin tahu apakah mahkota barunya terbuat dari emas murni atau tidak? Archimedes berpikir lama untuk mencari tahu metode pemeriksaan kemurnian mahkota raja tetapi dia tidak dapat menemukannya.
Kemudian suatu hari, ketika dia pergi mandi, dan dia memasuki bak mandi, dia melihat bahwa berat air yang dipindahkan oleh tubuhnya sama dengan berat tubuhnya sendiri. Dengan menggunakan prinsip ini ia menemukan metode untuk memeriksa kemurnian mahkota. Dia tahu bahwa emas lebih berat daripada logam lain yang mungkin telah digunakan tukang emas sebagai pengganti mahkota.
Dengan merendam mahkota dan sekeping emas murni dengan massa yang sama dengan mahkota di dalam air, ia menemukan bahwa kerapatan mahkota lebih kecil daripada kerapatan keping emas murni karena mahkota menggantikan lebih banyak air daripada emas murni, maka mahkota itu bukan dari emas murni.
Dalam kegembiraan menemukan metode ini, dia berlari telanjang ke raja, berteriak “Eureka!”, yang berarti “Saya telah menemukannya”. Jadi dengan cara ini, momen “Eureka” mengarah pada penemuan prinsip Archimedes. Kisah ini ditulis oleh seorang arsitek Romawi, ‘Vitruvius’.
Berikut adalah beberapa Penerapan Prinsip Archimedes dalam kehidupan sehari-hari
Pernahkah kita bertanya-tanya mengapa paku besi tenggelam di air tetapi kapal besar tidak? nah, alasan dibalik itu adalah prinsip Archimedes. Paku besi tenggelam di dalam air karena berat air yang dipindahkan oleh paku lebih kecil dari beratnya sendiri, yaitu massa jenis paku besi lebih besar dari pada air.
Saat membangun kapal, prinsip Archimedes diikuti, sebagian besar kapal tetap berlubang dari dalam yang mempertahankan kerapatannya kurang dari kerapatan air, sehingga bobot kapal akan menjadi lebih kecil daripada bobot air yang dipindahkan olehnya dan gaya apung yang besarnya sama dengan air yang dipindahkan diberikan pada kapal, dan kapal mengapung di permukaan air.
Bola pantai hanya berisi udara, sehingga memiliki berat yang sangat kecil, sehingga tidak banyak memindahkan air. Karena mereka memindahkan air lebih sedikit sehingga gaya apung yang bekerja pada mereka juga sangat kecil tetapi ketika kita mencoba untuk mendorong bola ke dalam air maka gaya apung yang bekerja padanya meningkat, yang tidak membuat bola pantai tenggelam ke dalam air dan mengapung di permukaan air.
Kapal selam juga bekerja berdasarkan prinsip Archimedes. Kapal selam dapat tenggelam ke dalam air dan juga dapat mengapung di permukaan air dengan menjaga kepadatan air dan kapal selam yang dipindahkan. Kepadatan ini dipertahankan oleh dua komponen penting yang ada di kapal selam yaitu tangki kompresi dan tangki pemberat.
Jika tangki pemberat kita isi dengan air, maka akan menghasilkan densitas kapal selam yang lebih besar dari densitas air yang dipindahkan, maka kapal menyelam ke dalam air sedangkan jika air ini dikeluarkan dari tangki pemberat dengan bantuan tangki kompresi maka kerapatan rata-rata kapal selam menjadi lebih kecil daripada kerapatan air yang dipindahkan, dan kapal selam mengapung di permukaan air.
Setiap benda memindahkan air yang beratnya sama dengan beratnya sendiri. Jika berat benda lebih besar dari gaya dorong ke atas yang bekerja padanya maka benda tenggelam, sedangkan jika berat benda sama dengan gaya dorong ke atas yang bekerja padanya maka benda mengapung di atas zat cair.
Es dan gunung es mengapung di permukaan air karena gaya apung ke atas yang seimbang yang bekerja pada mereka. Jadi, prinsip mengapung adalah bahwa gaya dorong ke atas yang bekerja pada benda harus sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat jenis atau massa jenis zat cair. Ia bekerja berdasarkan prinsip Archimedes. Alat ini terdiri dari tabung kaca berongga dengan bagian bawah berbentuk bohlam yang lebih lebar, disegel dari kedua ujungnya. Bagian bawah yang lebih lebar berfungsi sebagai pemberat dan biasanya diisi dengan timah, dan cairan yang densitasnya diukur dituangkan ke dalam tabung sempit yang memiliki skala untuk pengukuran.
Hidrometer ditempatkan dalam cairan sampel, dan ketika distabilkan, pembacaan dicatat. Tingkat hidrometer yang terendam dalam cairan dan air yang dipindahkan olehnya diukur untuk menghitung berat jenis cairan. Jika hidrometer tenggelam jauh di dalam cairan sampel itu menyiratkan bahwa kepadatan cairan kurang, yaitu, berat jenis cairan sampel kurang.
Prinsip Archimedes juga berperan saat kita berenang. Saat berenang, gaya ke atas yang disebut gaya apung bekerja pada kita. Perenang dapat mengapung di permukaan air karena tekanan di atas perenang lebih besar daripada tekanan dari bawah karena massa jenis air lebih besar daripada udara.
Secara umum terlihat bahwa berenang di air asin lebih mudah daripada air tawar karena gaya apung tidak hanya bergantung pada air yang dipindahkan tetapi juga pada densitas fluida. Massa jenis air tawar adalah 62,4 lb/ft3 dan massa jenis air asin adalah 64 lb/ft3. Karena air asin memiliki kerapatan yang lebih tinggi daripada air tawar, maka gaya apung yang bekerja pada tubuh di air asin juga akan lebih tinggi dibandingkan dengan air tawar, oleh karena itu lebih mudah bagi perenang untuk berenang di air asin.
Prinsip Archimedes juga diterapkan pada cara kerja balon udara panas. Balon naik di udara ketika berat udara yang mengelilingi balon lebih besar dari beratnya sendiri, sedangkan jika berat balon dibuat lebih besar maka balon akan turun. Ketika berat udara di sekitarnya dan balon udara panas sama maka balon itu menjadi stasioner. Kepadatan antara udara dan balon dikendalikan dengan memvariasikan udara panas di dalam balon.
8. Laktometer
Laktometer adalah alat yang digunakan untuk memeriksa kemurnian susu. Seperti hidrometer, ia juga bekerja sesuai dengan prinsip Archimedes. Laktometer mengukur berat jenis atau kepadatan susu yang membantu menemukan kandungan yang ada dalam susu dan menentukan kemurniannya.
Susu didiamkan beberapa saat sampai krim mengendap di atasnya, kemudian laktometer dimasukkan ke dalam sampel susu ini, jika laktometer mengapung berarti susu itu murni tetapi jika laktometer tenggelam berarti susu tersebut tercemar atau tidak murni.
9. Geologi
Prinsip Archimedes menemukan penerapannya dalam geologi juga. Massa jenis padatan dapat diukur dengan menggunakan prinsip ini. Untuk mengukur kerapatan zat, zat itu disuspensikan ke neraca pegas dan ketika zat itu dicelupkan ke dalam cairan yang densitasnya kita ketahui, kehilangan massa zat sampel yang nyata dicatat, dan dengan menggunakan prinsip Archimedes, densitas zat kemudian dihitung.
10. Ikan
Ikan-ikan mengapung di laut, berdasarkan prinsip Archimedes. Sebagian besar ikan memiliki kantung renang, yang membantu mereka mengontrol gaya apung yang bekerja pada mereka. Ikan mengisi kantung renang mereka dengan udara untuk naik ke permukaan air karena volumenya meningkat dan lebih banyak air yang digantikan oleh mereka, maka gaya apung yang diberikan pada mereka juga meningkat.
Untuk menyelam ke dalam air, ikan melepaskan udara dari kantong renang, sehingga volumenya berkurang dan gaya apung yang bekerja padanya juga berkurang.
Sebelumnya 12 Pemenang Hadiah Nobel Termuda Di Dunia
Baca Juga 10 Contoh Gaya Magnet dalam Kehidupan Sehari-hari