Sebutkan penerapan hukum archimedes dalam kehidupan sehari-hari

Hukum Archimedes banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari – hari, misalnya pada hidrometer, kapal laut, kapal selam, balon udara, dan galangan kapal.

Hidrometer

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]

Kapal 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.

Struktur 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.

Pelajari Juga:  Mekanisme Pendengaran Manusia Secara Singkat

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.

Galangan 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.

Sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang hukum Archimedes atau gaya angkat pada fluida dan hukum archimedes pada benda mengapung, melayang dan tenggelam. Tahu gak sih, bahwa hukum Archimedes banyak sekali diterapkan dalam kehidupan sehari-hari lho. Berikut admin bagikan 10 penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

1. Kapal Pesiar

Tahukah kamu bahwa kapal pesiar massanya bisa mencapai 200 ribu ton. Bagiamana kapal pesiar yang massanya mencapai ratusan ribu ton itu bisa mengambang di lautan? Padahal balok besi [bahan yang sama untuk membuat kapal pesiar] jika dimasukan ke dalam air akan tenggelam. 

Peristiwa ini berhubungan dengan gaya apung yang dihasilkan oleh kapal pesiar tersebut. Balok besi yang dicelupkan ke dalam air akan tenggelam, sedangkan balok besi yang sama jika dibentuk kapal pesiar akan terapung. Hal ini disebabkan oleh jumlah fluida yang dipindahkan besi yang berbentuk kapal pesiar lebih besar daripada jumlah fluida yang dipindahkan balok besi. Besarnya gaya angkat yang dihasilkan kapal pesiar sebanding dengan volume kapal pesiar yang tercelup dan volume fluida yang dipindahkannya. Apabila gaya angkat yang dihasilkan sama besar dengan berat kapal pesiar maka kapal pesiar akan terapung. Oleh karena itu, kapal pesiar didesain cukup lebar agar dapat memindahkan volume fluida yang sama besar dengan berat kapal pesiar itu sendiri.

2. Galangan Kapal

Untuk memperbaiki kerusakan pada bagian bawah kapal, maka kapal perlu diangkat dari dalam air. Alat yang digunakan untuk mengangkat bagian bawah kapal tersebut dinamakan galangan kapal. Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah kapal yang berada di atas galangan. Bagaimana kapal yang ukurannya besar bisa berada di atas galangan kapal? 

Sebelum berada di atas galangan, kapal tersebut awalnya berada di tengah laut kemudian galangan kapal berada di bawah kapal. Setelah diberi topangan yang kuat sehingga kapal seimbang, air dikeluarkan secara perlahan-lahan. Kapal akan terangkat ke atas setelah seluruh air dikeluarkan dari galangan kapal.

3. Balon Mainan Anak-Anak

Penahkah kamu meniup balon? Pada saat meniup balon lalu kita menerbangkannya ternyata tidak mau terbang ke atas melainkan menuju tanah. Berbeda dengan balon yang dibeli dari penjual balon keliling, di mana balon selalu mengarah ke atas, malah jika kita melepasnya akan terbang ke langit. Lho kok bisa begitu?

Ternyata balon yang dijual oleh pedagang balon keliling sudah diisi gas yang bernama gas Helium. Perlu kita ketahui bahwa gas Helium [He] memiliki massa jenis 0,18 kg/m3, sedangkan udara itu sendiri memiliki massa jenis 1,2 kg/m3. Sesuai dengan hukum Archimedes tentang mengapung, melayang dan tenggelam yang sudah admin posting pada postingan sebelumnya, jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida maka benda tersebut akan terapung. Hal ini juga berlaku pada gas Helium, di mana gas Helium memiliki massa jenis lebih kecil dari massa jenis udara sehingga balon yang berisi Helium akan terbang ke atas. Lalu kenapa balon yang kita tiup sendiri tidak mau terbang ke atas?

Balon yang kita tiup dari mulut kita merupakan gas karbondioksida yang memiliki massa jenis 1,98 kg /m3, sedangkan udara sendiri memiliki massa jenis massa jenis 1,2 kg/m3, sehingga balon udara yang kita tiup tidak mau terbang ke atas karena massa jenis balon lebih besar daripada massa jenis udara.

4. Balon udara

Penerapan hukum Archimedes pada balon udara hampir sama seperti pada balon anak-anak. Hal ini disebabkan karena balon udara juga menggunakan gas Helium untuk menerbangkannya. Akan tetapi karena berisi beban berupa manusia, tetunya gaya angkatnya menjadi kecil. Untu meningkatkan gaya angkat, udara dalam balon juga dipanaskan agar memberikan gaya angkat karena udara panas di dalam balon memiliki massa jenis lebih kecil daripada udara di luar balon.

5. Kapal Selam

Penerapan hukum Archimedes pada kapal selam bisa dibilang hampir sama dengan galangan kapal. Jika kapal selam menuju bawah laut, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga membuat berat kapal bertambah [massa jenis kapal juga akan bertambah]. Semakin banyak kapal selam diisi air laut maka kapal akan makin tenggelam, begitu juga sebaliknya. Banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman tertentu. Untuk membuat kapal selam mengapung, harus mengeluarkan air laut dari dalam ruang cadangan.

6. Jukung

Jukung ini sering digunakan oleh para nelayan tradisonal untuk menangkap ikan. Penerapan hukum Archimedes pada jukung sama seperti kapal laut. Jukung biasanya dibuat dari kayu. Jika kita menggunakan kayu gelondongan ke tengah laut untuk mencari ikan tentu kita akan tenggelam. Jika dibuat dalam bentuk perahu maka kita bersama perahu bisa mengapung, padahal sama-sama terbuat dari kayu. Hal ini disebabkan oleh jumlah fluida yang dipindahkan kayu yang berbentuk jukung lebih besar daripada jumlah fluida yang dipindahkan oleh kayu gelondongan. 

7. Jembatan ponton

Mungkin kamu pernah melihat jembatan ponton? Jembatan ponton adalah jembatan yang terbuat dari susunan drum-drum kosong. Nah drum-drum kosong ini disusun sedemikian rupa sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton sering kita lihat di dermaga-dermaga penyeberangan. Jambatan ponton bisa mengapung karena massa jenis drum kosong lebih kecil daripada massa jenis air.

8. Rakit

Pernahkah kamu melihat orang naik rakit? Rakit merupakan susunan benda ringan secara datar yang mengapung berfungsi sebagai alat transportasi air. Selain menggunakan kayu, rakit sering menggunakan bambu. Prinsip kerja rakit sama seperti jukung dan kapal laut. Di mana bambu yang berbentuk rakit memiliki massa jenis lebih kecil daripada massa jenis air sehingga rakit bisa mengambang di air.

9. Kano

Kano merupakan salah satu permainan air yang sering digunakan untuk sekedar sarana rekreasi, sehingga permainan ini sering ditemukan di pantai-pantai yang memiliki perairan tenang. Hampir sama seperti rakit, kapal dan jukung, pada kano juga berlaku prinsip hukum Archimedes. Massa jenis kano lebih kecil daripada massa jenis air laut sehingga kano bisa mengapung di atas permukaan air laut.

10. Arung Jeram

Arung jeram merupakan kegiatan mengarungi jeram-jeram sungai yang sangat menantang dengan menggunakan media boat karet dan dayung. Agar arung jeram bisa mengapung di atas permukaan air sungai, maka boat karet di isi angin untuk menambah volumenya sehinga massa jenis boat karet lebih besar daripada massa jenis air sungai. 

Demikian artikel tentang 10 contoh penerapan atau aplikasi hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari lengkap dengan pembahasan dan gambarnya. Selain yang disebutkan di atas masih banyak penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari seperti keran otomatis, kayak, dan lain sebagainya. Jika kamu menemukan contoh penerapan hukum Archimedes yang lain, silahkan tuliskan di kolom komentar.