instagram

Bunyi Hukum Archimedes tentang Gaya Apung

Anda telah melihat kapal-kapal besar berlayar di laut, atau balon udara panas naik tinggi di udara. Tapi apakah Anda pernah bertanya-tanya bagaimana itu terjadi? Nah, jawaban untuk pertanyaan ini dapat ditemukan dalam prinsip gaya apung Archimedes dan itulah yang akan diuraikan dalam artikel ini. Jadi, baca terus …

Archimedes adalah salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa. Archimedes adalah seorang ahli matematika Yunani yang juga seorang ahli fisika, ilmuwan dan penemu besar. Lahir pada tahun 287 SM di Sisilia, Archimedes memiliki banyak penemuan besar yang berharga sebelum kematiannya pada tahun 212 SM Penemuannya yang paling terkenal termasuk baling-baling sekrup dan prinsip flotasi (mengapung), antara lain.

Karya matematikanya termasuk menciptakan infinitesimal dan formula pada pengukuran lingkaran, parabola, bola, silinder dan kerucut. Satu Teorema bahwa ia dianggap sebagai prestasi paling berharga, adalah salah satu yang menyatakan bahwa jika Anda memiliki bola dan silinder dengan ketinggian dan diameter yang sama, maka volume dan luas permukaan bola akan 2 / 3 dari silinder, dengan luas permukaan silinder termasuk daerah permukaan basis nya. Namun, prinsip flotasi tetap menjadi salah satu penemuan yang paling populer.

Prinsip Gaya apung oleh Archimedes

Pernah bertanya-tanya bagaimana pengelolaan kapal-kapal besar untuk tetap bertahan di dalam air, sementara paku besi kecil menjadi tenggelam? Membingungkan karena dapat muncul, Anda dapat dengan mudah menjelaskan hal ini, dan banyak fenomena serupa lainnya, dengan bantuan dari Archimedes ‘Prinsip Flotasi. Jadi, apakah semua tentang Prinsip Archimedes?

Prinsip Pengapungan: Pengertian

Prinsip Archimedes ‘menyatakan bahwa setiap benda, seluruhnya atau sebagian terendam dalam fluida, mengalami gaya ke atas sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh itu.

Berikut istilah ‘fluida‘ mengacu pada semua cairan dan gas. Untuk benda yang terendam dalam cairan, berat fluida yang dipindahkan oleh itu, kurang dari beratnya sendiri. Di sisi lain, untuk suatu benda yang mengapung pada permukaan cairan, berat fluida yang dipindahkan oleh itu, sama dengan berat benda. Sekarang, gaya ke atas yang dialami oleh benda disebut sebagai gaya apung. Dengan demikian,

Prinsip Gaya Apung Archimedes

Prinsip Gaya Apung Archimedes

Gaya apung = berat fluida yang dipindahkan oleh benda

Sekarang, berat fluida yang dipindahkan oleh benda berbanding lurus dengan volume fluida yang dipindahkan, karena kepadatan (massa jenis) cairan adalah konstan. Hal ini dapat digambarkan dengan persamaan berikut.

Berat = Massa x g (di mana g adalah percepatan gravitasi dan adalah konstan)

dan

Massa = massa jenis x Volume

Dengan demikian, kita dapat mengatakan

Berat = Massa jenis x Volume x g

Dari persamaan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa benda akan mengapung dalam cairan di bawah salah satu dari dua kondisi.

  • Massa jenis benda kurang dari massa jenis fluida.
  • Volume fluida yang dipindahkan oleh bagian terbenam dari benda adalah sedemikian rupa sehingga beratnya sama dengan berat benda.

Dua contoh berikut akan membantu Anda memahami hal ini.

Pertama, perhatikan dua kubus dengan dimensi yang sama, yang terbuat dari gabus dan lainnya yang terbuat dari besi padat. Jika Anda menempatkan mereka di permukaan air, apa yang akan terjadi? Nah, kubus besi akan tenggelam, sedangkan kubus yang terbuat dari gabus akan dengan mudah mengapung di atas air.
Sekarang, ambil contoh sebuah paku dan sebuah kapal, keduanya terbuat dari besi. Sementara paku tenggelam, kapal mengapung di atas air membawa beberapa penumpang dan kargo.

Dalam contoh pertama, gabus kubus tenggelam sementara kubus besi tidak, karena kepadatan besi lebih tinggi tetapi kepadatan gabus lebih rendah dibandingkan dengan air. Ini adalah alasan yang sama kita merasa lebih mudah untuk berenang di air laut daripada di air sungai, sebagaimana kepadatan air laut lebih tinggi karena garam terlarut yang ada di dalamnya.

Sekarang, mari kita perhatikan contoh dari paku dan kapal. Bila Anda menempatkan paku dalam air, berat air yang dipindahkan oleh paku kurang dari berat paku itu sendiri. Dengan kata lain, gaya apung yang dialami oleh paku (yang sama dengan berat air yang dipindahkan oleh itu) kurang dari beratnya, dan paku tenggelam dalam air. Namun, ketika Anda mengamati kapal besar yang mengapung di atas air, Anda akan melihat bahwa kapal itu berlubang, yang berarti itu diisi dengan udara. Hal ini membuat kepadatan rata-rata kapal lebih rendah dari air. Jadi, dengan hanya sebagian kecil dari itu terendam air, berat air yang dipindahkan oleh kapal, menjadi sama dengan gaya apung, dan kapal mengapung di atas air. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa, untuk benda mengapung di air atau cairan lainnya, berat fluida yang dipindahkan oleh benda harus sama dengan berat benda. Dalam kata lain, lebih banyak berat benda, lebih banyak volume cairan yang dibutuhkan untuk menggantikan, untuk mengapung dalam cairan.

Sekarang, perhatikan ini. Misalkan sebuah bola besi beratnya 20 kg. Ketika tali terikat pada bola dan itu terendam air, berat air yang dipindahkan oleh bola, katakanlah, 7 kg. Oleh karena itu, bola akan mengalami gaya ke atas sebesar 7 kg. Ini berarti bahwa gaya ke bawah bersih yang dialami oleh tali akan sama dengan 13 kg (20-7 = 13). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa berat bola menurun bila direndam dalam air. Ini penurunan berat bola disebut sebagai berat nyata. Oleh karena itu, prinsip Archimedes ‘dapat disajikan kembali sebagai berikut.

Pengurangan berat benda dalam air (berat semu) = Berat benda – berat fluida yang dipindahkan

Kisah Dibalik Prinsip

Sebagian besar penemuan Archimedes dibuat untuk membantu negaranya selama waktu perang. Namun, cerita di balik penemuan prinsip flotasi, adalah salah satu yang menarik. Secara singkat bagaimana ia menemukan cara ini. Raja mendapat mahkota yang dibuat emas, akan ditawarkan kepada dewa dari kuil. Namun, ia meragukan kejujuran dari tukang emas, karenanya ia ingin memastikan bahwa itu hanya emas murni yang digunakan untuk membuat mahkota. Ilmuwan besar Archimedes, dia dipanggil oleh raja dan diminta untuk memeriksa apakah mahkota itu memang terbuat dari emas murni, tanpa menyebabkan kerusakan pada mahkota. Sekarang, ini tentu bukan pekerjaan mudah dan menempatkan dia dalam kesulitan. Namun, suatu hari saat ia melangkah ke dalam bak mandi, ia melihat air tumpah. Pada saat itu, sebuah ide terlintas di benaknya. Dia menyadari bahwa dengan mengukur volume air yang dipindahkan oleh mahkota, ia dengan mudah bisa menghitung massa jenis. Yang harus dia lakukan adalah membagi massa mahkota dengan volume air yang dipindahkan. Karena begitu gembira dengan penemuan ini bahwa ia turun ke jalan berteriak, “Eureka, eureka!” (Saya menemukannya!)

Ini adalah pengantar singkat untuk konsep di balik Prinsip Flotasi oleh Archimedes. Prinsip ini memiliki berbagai aplikasi, termasuk hidrometer, balon udara panas, kapal selam dan air transportasi seperti kapal dan perahu. Jadi, pada saat Anda memiliki waktu yang menyenangkan di kapal pesiar, Anda tahu kepada siapa harus berterima kasih untuk itu!

Related Posts
0 Comments

Leave Your Reply

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

*

*