2.6.5 Tenggelam, Melayang dan Terapung
Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka berat benda atau gaya berat benda dilawan oleh gaya ke atas yang diberikan oleh zat cair. Gaya berat
memiliki arah ke bawah dan gaya zat cair memiliki arah ke atas. Berdasarkan besarnya gaya berat dan gaya ke atas gaya apung, posisi benda dalam zat cair
digolongkan menjadi tiga yaitu tenggelam, melayang, dan mengapung Sukabdiyah, 2012: 69.
1 Tenggelam
Gambar 2.4 Benda yang tenggelam di dalam air Pada Gambar 2.4, terlihat sebuah benda yang tenggelam di dalam air.
Benda tersebut memiliki gaya berat dan mengalami gaya ke atas
. Suatu benda dikatakan tenggelam jika berat benda lebih besar daripada gaya ke
atasnya. Jika diketahui volume benda dan massa jenis benda
, maka berat benda adalah:
Ketika benda tenggelam, volume zat cair yang dipindahkan sama
dengan volume total benda .
Pada benda tenggelam berlaku persamaan:
Karena dan nilai gravitasi tetap, maka
Jadi, benda akan tenggelam jika massa jenisnya lebih besar daripada massa jenis zat cair.
2 Melayang
Gambar 2.5 Benda yang melayang di dalam air Pada gambar 2.5 di atas terlihat sebuah benda yang melayang di dalam
air. Benda tersebut memiliki gaya berat dan mengalami gaya ke atas
. Sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda
sama dengan gaya ke atasnya dan volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda total. Benda tersebut berada dalam keadaan setimbang
sehingga persamaannya adalah:
Karena dan nilai gravitasi tetap, maka
Jadi, benda akan melayang jika massa jenisnya sama dengan massa jenis zat cair.
3 Terapung
Gambar 2.6 Benda yang terapung di dalam air Pada Gambar 2.6 di atas terlihat sebuah benda mengapung di air. Benda
tersebut memiliki gaya berat dan mengalami gaya ke atas
. Sebuah benda dikatakan terapung jika berat benda lebih kecil daripada gaya apung.
Benda akan terapung dalam kesetimbangan dengan sebagian dari volumenya tenggelam sehingga berat zat cair yang dipindahkannya sama dengan
volume benda yang tercelup dalam zat cair, sehingga secara matematis:
Karena dan nilai gravitasi tetap, maka
Jadi, benda akan terapung jika massa jenisnya lebih kecil daripada massa jeniszat cair.
2.7 Penelitian yang Relevan
Kategori