Hukum Archimedes

Apa yang terjadi jika sebatang kayu kalian lemparkan ke air? Apa yang akan terjadi jika sebuah batu kerikil kalian lempar ke dalam air?

Ternyata kayu yang memiliki berat lebih besar dibanding kerikil akan terapung di air, sedangkan batu kerikil yang memiliki berat lebih kecil dibanding kayu justru tenggelam dalam air. Mengapa hal ini dapat terjadi?

Pertanyaan itu telah diselidiki oleh Archimedes. Perhatikan gambar di bawah ini! Berdasarkan hasil
penelitiannya, Archimedes menyatakan bahwa;

 Jika sebuah benda di udara memiliki berat w maka ketika benda tersebut berada di air, ia akan mendapat gaya ke atas sebesar Fa .

Gambar: Setiap benda dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas

Rumus Hukum Archimedes

Dengan demikian, berat benda di air adalah sebagai berikut.

 w’ = w - Fa

Keterangan:
w' : berat semu dalam air (N)
w : berat di udara (N)
Fa : gaya Archimedes (N)

Gaya ke atas yang dialami benda ketika berada di air disebut gaya Archimedes. Adapun besar gaya Archimedes dirumuskan sebagai berikut.

 Fa = ρ . g . V

Keterangan:
ρ: massa jenis zat cair yang didesak benda (kg/m3)
g:percepatangravitasi (10 m/s2

V : volume zat cair yang didesak benda (m3)

Agar kamu lebih memahami gaya Archimedes, pelajarilah contoh soal berikut dengan saksama!

Contoh Soal Hukum Archimedes

1. Sebuah balok bermassa 2 kg di udara. Jika volume balok 2.000 cm3, tentukan berat balok dalam air yang mempunyai massa jenis 1.000 kg/m3!

Penyelesaian:

Diketahui:
m = 2 kg
V = 2.000 cm3 = 0,002 m3
ρ = 1.000 kg/m3

Ditanyakan:
w' = . . . ?

Jawab:
w' = w – Fa
w ' = m . g – ρ . g . V
w' = 2 . 10 – 1.000 . 10 . 0,002
w' = 10 N
Jadi, berat balok tersebut dalam air adalah 10 N.

2. Sebuah kapal selam berbobot 220.000 kg melayang dalam air laut dengan massa jenis 1.100 kg/m3. Tentukan volume kapal selam tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:
m = 220.000 kg
ρair laut = 1.100 kg/m3

Ditanyakan:
Vkapal = . . . ?

Jawab:
Kapal selam melayang, berarti beratnya sama dengan gaya Archimedes sehingga
     w = Fa
     m . g = ρ . g . V
  mkapal = ρ air laut . Vkapal
220.000 = 1.100 . Vkapal
  Vkapal = 200 m3
Jadi, kapal selam tersebut memiliki volume 200 m3.

sumber : http://www.guruipa.com/2016/02/pengertian-dan-rumus-hukum-archimedes-serta-contoh-soal-hukum-archimedes.html