Sebutkan tiga alat yang bekerjanya berdasarkan Hukum Archimedes!

Sebutkan tiga alat yang bekerjanya berdasarkan Hukum Archimedes!

Jawab :

Tiga alat yang bekerjanya berdasarkan prinsip Hukum Archimedes adalah sebagai berikut.

1. Kapal selam

2. Hidrometer

3. Balon udara

Penjelasan :

Ketika suatu benda dimasukkan ke dalam air, ternyata beratnya seolah-olah berkurang. Peristiwa tersebut tentu bukan karena ada massa benda yang hllang, akan tetapi disebabkan oleh suatu gaya yang mendorong benda yang arahnya berlawanan dengan arah berat benda.

Seorang ahli fisika yang bernama Archimedes mempelajari hal ini dengan cara memasukkan dirinya ke dalam bak mandi.

Ternyata Archimedes merasakan beratnya menjadi lebih ringan ketika di dalam air. Gaya ini disebut dengan gaya apung (Fa). Gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air.

Fa = wu – wa

dengan :

  • Fa = gaya apung (N)
  • wu = gaya berat benda di udara (N)
  • wa = gaya berat benda di air (N)

Besarnya gaya apung tergantung pada banyaknya air yang didesak oleh benda. Semakin besar air yang didesak, maka semakin besar pula gaya apungnya. Hasil penemuan ini dikenal dengan Hukum Arcihemedes, yang menyatakan :

“jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, maka benda akan mendapatkan gaya apung (gaya ke atas) yang besarnya sama dengan berat zat cair yang desak oleh benda tersebut.”

Secara matematis ditulis :

Fa = wf

Karena

wf = mf x g

dan

mf = ρf x V

maka

 w= ρf x V x g

dengan :

  • Fa = gaya apung (N)
  • ρf = massa jenis za cair (kg/m3)
  • V = volume air yang didesak atau volume benda yang tercelup (m3)
  • g = percepatan gravitasi (m/s2)

Benda di dalam zat cair dapat berada pada tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam.

1. Benda mengapung, jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair (ρb < ρa)

2. Benda melayang, jika massa jenis benda sama besar dengan massa jenis zat cair (ρb = ρa)

3. Benda tenggelam, jika massa jenis benda lebih besar daripada mass jenis zat cair (ρb > ρa)

Beberapa teknologi yang memanfaatkan prinsip hukum Archimedes adalah sebagai berikut.

1. Kapal selam

Kapal selam adalah kapal yang dapat bergerak dalam tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam.

Pada badan kapal selam, terdapat bagian yang dapat diisi udara dan air. Ketika kapal selam ingin terapung, maka bagian tersebut harus diisi udara.

Ketika akan melayang,  udaranya akan dikeluarkan dan disi air, sehingga mencapai keadaan melayang. Jika ingin tenggelam, maka airnya harus lebih diperbanyak lagi.

2.  Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Cara menggunakan hidrometer adalah dengan mencelupkannya pada zat cair yang akan diukur massa jenisnya.

Setelah itu dilihat skala permukaan zat cair. Nilai yang tampak merupakan skala massa jenis dari zat cair tersebut.

3.  Jembatan ponton

Di pelabuhan, kita dapat melihat jembatan yang terbuat dari drum-drum besar yang mengapung di atas air. Jembatan itu dinamakan jembatan ponton.

Drum-drum tersebut biasanya terbuat dari besi dan didalamnya diisi dengan udara sehingga massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis zat cair.

d. Balon udara

Balon udara adalah penerapan prinsip hukum Archimedes di udara. Balon udara harus diisi dengan gas yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis udara di atmosfer sehingga dapat terbang karena mendapatkan gaya ke atas.

 

Tinggalkan Balasan