Belajar Prinsip Archimedes Wacana Gaya Apung

Pagi sahabat bangkusekolah.com bagaimana kabarnya? Pastinya sehat, pada pertemuan kali ini kita akan membahas prinsip archimedes perihal gaya apung yang bahan ini mengupas apa itu prinsip archimedes dan begitu juga gaya apung. Sebelum masuk ke bahan yang dibahas sahabat tahu tidak apa itu tekanan hidrostatis? Tekanan hidrostatis merupakan suatu tekanan yang dilakukan oleh zat cair lantaran kedalamannya. Jika kita memasukan suatu benda ke dalam air, maka benda tersebut akan mendapat sebuah tekanan oleh zat cair tersebut. Nah bagaimana benda tersebut bisa tenggelam, melayang dan terapung di dalam air? Permasalahan tersebut memakai prinsip archimedes. Apa itu prinsip Archimedes?  Bagaimana prinsip Archimedes?

Belajar Prinsip Archimedes Tentang Gaya Apung

Apa sahabat pernah melihat orang bersantai dengan mengapungkan punggungnya di dalam kolam renang. Dan orang tersebut merasa menyerupai tidak mempunyai berat pada ketika air menopangnya. Jika orang tersebut perlahan-lahan naik dan keluar dari kolam, beliau mencicipi tubuhnya semakin menyerupai bertambah berat. Semakin tinggi kau naik semakin banyak juga mengerahkan otot-otot untuk menopang tubuhnya.

Gejala diatas disebabkan dengan adanya tekanan dari zat cair. Ilmuwan pertama yang mengamati tanda-tanda tersebut yaitu matematikawan (orang yang jago matematika) yang berkebangsaan Yunani berjulukan Archimedes (187-212 SM). Pengamatan ini memunculkan aturan yang kita kenal Prinsip Archimedes, yaitu: “Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya yang disebut gaya apung sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”.

Dan akhir adanya gaya apung tersebut, berat benda didalam zat cair akan berkurang. Benda yang diangkat dari dalam zat cair akan terasa lebih ringan jikalau dibandingkan benda yang diangkat di darat. Berat ini disebabkan berat semu dan dirumuskan sebagai berikut: 

W_semu = W_benda – F_a

dengan:

W_semu = berat benda dalam zat cair (Kg⋅m/s²)

W_benda = berat benda bekerjsama (Kg⋅m/s²)

F_a = gaya apung (N)

Disaat orang tersebut berada di dalam kolam renang, beliau mengalami gaya apung. Nah, gaya apung itu sendiri yaitu kemampuan suatu fluida, zat cair atau gas, untuk diarahkannya suatu gaya ke atas pada suatu benda yang dibenamkan ke dalam fluida tersebut. Besar gaya apung memilih apakah sebuah benda bisa terapung atau karam di dalam fluida. Jika gaya apung lebih kecil daripada berat bendanya, benda itu akan tenggelam. Jika gaya apung tersebut sama dengan berat benda, benda tersebut terapung. Besarnya gaya apung dirumuskan sebagai berikut: 

F_a = ρ_cair V_b g

dengan:

ρ_cair = massa jenis zat cair (kg/m³)

V_b = volume benda yang tercelup (m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

Pernahkah sahabat memperhatikan kapal laut? Kapal maritim massanya berton-ton, tetapi kenapa kapal sanggup mengapung di air laut. Jika sahabat memasukkan koin ke dalam kolam mandi berisi air, koin tersebut niscaya akan tenggelam. Massa kapal maritim jauh lebih besar daripada massa koin. Tetapi, kenapa kapal maritim sanggup terapung di permukaan air laut, sedangkan koin malah tenggelam?

Jawab dari pertanyaan di atas, kau harus bisa memahami prinsip gaya apung di dalam zat cair tersebut. Ada lagi sahabat ketika tong kosong dimasukkan ke dalam air sungai, tong tersebut akan mengapung di air. Meskipun massa jenis tong bekas oli ini lebih besar daripada air, tong  tersebut sanggup mengapung di air. Hal ini dikarenakan pada kaleng tersebut bekerja gaya apung yang sanggup menahan tong tetap mengapung. Besar gaya apung ini sebanding dengan volume zat cair yang kita pindahkan. Pada percobaan ini volume air yang kita pindahkan yaitu volume air yang tertampung pada sungai tersebut.

Kalau sekarang, coba bagaimana jikalau tong yang terisi air dimasukkan ke dalam air di sungai? Tong tersebut akan karam lantaran gaya apung tersebut tidak cukup berpengaruh untuk menahan kaleng tetap terapung. Kalau air yang ada pada sungai dimasukkan ke dalam tong yang kosong, air dari sungai tersebut akan mengisi penuh tong tersebut. Berapakah besarnya gaya apung pada tong yang karam pada ketika ini? Hukum Archimedes menyatakan “bahwa suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”. 

Contoh soal 1

Sebuah boling ditimbang di udara, beratnya 30 N. Ketika boling tersebut ditimbang di dalam air, beratnya menjadi 25 N. Berapa gaya ke atas yang diterima benda tersebut dan volume benda boling tersebut?

Jawab:

w_{di udara} = 30 N

w_air = 25 N

Berarti, air menawarkan gaya apung sebesar:

F = w_{di udara} – w_air

F = 30 N – 25 N

F = 5 N

Jadi, besar gaya apung yang diterima benda itu yaitu 5 N. F = v · ρ_c · g

5 = v · 10³ · 10

v = 5 · 10^–4 m³ Jadi, volume benda pejal tersebut yaitu 5 · 10^–4 m³ atau 500 cm³ Contoh soal 2

Di dasar sebuah sungai terdapat kayu yang beratnya 500N (diukur di udara). Jika kayu tersebut sanggup diangkat oleh seorang laki-laki dengan gaya 300 N, hitunglah berat kayu tersebut di dalam air!

Jawab: 

w_{di udara} = 500 N

F_a = 300 N

w_{di air} = w_{di udara} – F_a

w_{di air} = 500 N – 700 N = 200 N

jadi, berat kayu didalam air yaitu 200 N

Bagaimana sahabat gampang bukan jikalau eksklusif ke pola soalnya?

Ok sahabat kita usai dulu hingga di sini, kita akan bahas yang lain lagi. Terima kasih banyak atas partisipasinya sudah berkunjung. Semoga apa yang kita pelajari hari ini mendapat berkah.

Sumber https://bangkusekolah.com

Berlangganan Informasi Terbaru: