Kegiatan Pembelajaran 1
8
Persamaan yang berlaku adalah
4. Hukum Archimedes
Suatu benda yang berada di udara akan mempunyai berat yang lebih besar bila berada dalam suatu fluida. Ketika benda tersebut berada dalam
fluida benda tersebut akan memperoleh gaya apung dari fluida. Gaya Apung adalah gaya tekan ke atas fluida terhadap sebuah benda yang
terdapat dalam fluida tersebut.
Gaya apung dapat terjadi karena tekanan pada fluida bertambah terhadap kedalaman. Akibatnya tekanan keatas pada permukaan bawah benda
akan lebih besar daripada tekanan kebawah pada permukaan atasnya. Eksperimen sederhana untuk membuktikan gaya apung adalah
mencelupkan balon ke dalam air. Semakin dalam balon dicelupkan Semakin besar tekanan air yang mendorong balon untuk kembali menuju
ke permukaan air. Gaya apung tersebut ditemukan pertama kali oleh ilmuwan Yunani bernama Archimedes. Archimedes menjelaskan bahwa
“Besarnya gaya apung yang bekerja pada benda yang dimasukkan dalam fluida, sama dengan berat fluida yang dipindahkan”
Peryataan tersebut dikenal dengan
Hukum Archimedes.
IPA SMP KK F
9
Perhatikan gambar 9.
Gambar 9. Hukum Archimedes Berdasarkan gambar tersebut kita dapat merumuskan bahwa besarnya
gaya apung adalah sebagaimana persamaan di bawah ini.
5. Tenggelam, Melayang dan Terapung
Hukum Archimedes juga menjelaskan fenomena tenggelam, melayang dan terapungnya suatu benda yang tercelup dalam fluida. Setiap benda
yang tercelup dalam fluida pasti mengalami gaya angkatgaya apung dari fluida itu sendiri. Besarnya gaya apung dari fluida akan mempengaruhi
posisi benda dalam fluida. Apakah tenggelam, melayang atau terapung.
Kegiatan Pembelajaran 1
10
Gambar 10. Benda Tenggelam
a. Tenggelam
Sebuah benda disebut
tenggelam
apabila seluruh bagian benda berada pada dasar fluida. Keadaan
ini terjadi karena berat benda lebih besar daripada gaya apung fluida.
Ketika berada didasar fluida, selain mendapatkan gaya ke atas, benda
juga mendapatkan gaya normal dari dasar wadah.
Dengan menggunakan Hukum I Newton, maka kita akan mendapatkan persamaan:
Berdasarkan persamaan tersebut, maka syarat benda tenggelam adalah:
b. Melayang
Sebuah benda dikatakan
melayang bila posisi benda berada di tengah-
tengah fluida atau benda tidak berada didasar atau permukaan fluida. Perhatikan Gambar 11:
IPA SMP KK F
11
Gambar 11. Benda Melayang Gambar tersebut memperlihatkan gaya-gaya yang bekerja pada benda
yang melayang. Berdasarkan Hukum I Newton, kita mendapatkan persamaan berikut.
F
a
= W
b
f
.g.V
b
=
b
.g.V
b
Sehingga syarat suatu benda dapat melayang adalah massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida.
c. Terapung
Sebuah benda akan disebut
mengapung
jika seluruh atau sebagian benda berada pada permukaan fluida. Fenomena ini
memberikan konsekuensi volume fluida yang dipindahkan tidak sama dengan
volume benda. Namun volume fluida yang dipindahkan sama dengan voume
benda yang tercelup.
Gambar 12. Benda Terapung
Kategori