Fisika SMAMA XI
220
kalian mencoba mencampur minyak tanah dengan air? Setelah dibiarkan beberapa saat minyak tanah akan terapung
di atas air karena minyak tanah kurang rapat daripada air.
b. Melayang
Mari kita tinjau benda yang melayang di dalam cairan. Benda berada di dalam cairan tidak bergerak ke atas atau ke
bawah,yang berarti gaya ke bawah sama dengan gaya ke atas. Volume air yang dipindahkan sama dengan volume benda
karena seluruh volume benda berada di dalam cairan. Lihatlah Gambar 7.7a Dengan demikian kita bisa menuliskan:
.... 17
Jadi, suatu benda akan melayang bila kerapatannya sama dengan kerapatan cairan tempat benda itu berada. Serta gaya
apung sama dengan gaya beratnya.
Gambar 7.8 a Benda yang melayang di dalam cairan. Volume cairan yang dipindahkan sama dengan volume benda, dan gaya ke atas sama dengan gaya berat
yang berarah ke bawah. Dengan demikian, kerapatan benda sama dengan kerapatan cairan. b Benda bergerak ke bawah dan tenggelam di dalam cairan. Volume cairan
yang dipindahkan sama dengan volume benda, gaya apung ke atas lebih kecil daripada gaya berat benda. Kerapatan benda lebih besar dari kerapatan cairan. Benda akan
bergerak ke bawah.
Di unduh dari : Bukupaket.com
221
Fisika SMAMA XI
c. Tenggelam
Sekarang giliran benda yang tenggelam. Masukkan sepotong besi ke dalam air. Apa yang terjadi? Besi akan
bergerak ke bawah, yang berarti gaya berat benda lebih besar dari gaya apung, sehingga total gaya pada besi menuju ke
bawah.
.... 18 atau
U
benda
U
air
.... 19
Jadi, suatu benda akan tenggelam bila kerapatannya lebih besar daripada kerapatan cairan yang ditempatinya.
Sekarang kalian tentu dapat mengerti mengapa sebuah perahu yang mengapung, kemudian dimuati beban yang berat
totalnya 210 N akan lebih tenggelam ke dalam air. Perahu akan tenggelam sampai perahu tadi mampu memindahkan air
seberat 210 N. Setelah perahu mampu memindahkan air seberat 210 N perahu akan berhenti tenggelam atau tidak
bergerak ke bawah lagi.
Sepotong besi akan tenggelam dalam air, tetapi kapal yang terbuat dari besi baja tidak tenggelam. Mengapa demikian?
Kapal tidak padat tetapi berisi ruang-ruang kosong yang berisi udara sehingga kerapatan kapal lebih kecil dari kerapatan besi
padat bahkan lebih kecil dari kerapatan air laut.
Gambar 7.9 a Perahu tanpa beban bagian yang tenggelam V’, b Bila dimuati oleh beban maka perahu tenggelam atau bergerak ke bawah sampai volume air yang dipindahkan memiliki berat yang sama
dengan berat penumpangnya. Volume perahu yang tercelup air akan bertambah.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XI
222
Kapal yang berlayar di sungai akan tenggelam lebih dalam daripada saat berlayar di laut. Hal ini disebabkan karena air
laut banyak mengandung garam sehingga kerapatannya lebih besar daripada kerapatan air sungai.
Contoh Soal 3
Sebuah balok es mengapung di atas air. U
es
adalah 920 kgm
3
. r
air
=1000 kgm
3
. Berapa bagian es yang terletak di atas permukaan air? Penyelesaian :
Diketahui : U
es
= 920 kgm
3
, U
air
= 1000 kgm
3
. Dengan menggunakan persamaan 16:
F
apung
= F
berat
U
air
V cg = U
es
Vg
Bagian yang tenggelam adalah 0,9 bagian maka yang terapung 0,1 bagian atau 10.
Berpikir Kritis
1. Letakkan sebuah telur dalam gelas yang berisi air tawar. Amati apa
yang terjadi, di mana posisi telur? 2.
Ambil telur lalu masukkan 4 sendok garam dalam gelas kemudian aduklah. Masukkan kembali telur. Apa yang terjadi, di mana posisi
telur?
3. Tambahkan air ke dalam gelas kemudian aduk perlahan jangan
sampai telur pecah. Tunggulah beberapa saat. Bagaimana posisi telur? Dapatkah kalian menganalisis mengapa terjadi perubahan posisi telur?
Apa kaitan antara penambahan air garam dengan posisi telur?
Di unduh dari : Bukupaket.com
223
Fisika SMAMA XI
6. Penerapan Hukum Archimedes
