Hukum Archimedes berbunyi: benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida mengalami gaya ke atas sebesar fluida yang dipindahkan oleh benda yang tercelup tersebut.
gaya ke atas = berat fluida yang dipindahkan
Fa = mf . g
Fa = rf . Vbf . g
dengan rf= massa jenis fluida (kg/m3), Vbf = volum benda yang tercelup dalam fluida (m3), dan g adalah percepatan gravitasi.
Volum benda yang tercelup dalam fluida adalah Vbf. Jika benda tercelup seluruhnya dalamfluida maka Vbf = Vb (Vb = volum benda). Jika benda tercelup setengah bagian dalam fluida maka Vbf = 1/2 Vb.
Berat semu dan berat di udara. Jika benda ditimbang di udara, berat yang ditunjukkan neraca adalah berat benda sesungguhnya.
Wu = m g
gaya ke atas = berat fluida yang dipindahkan
Fa = mf . g
Fa = rf . Vbf . g
dengan rf= massa jenis fluida (kg/m3), Vbf = volum benda yang tercelup dalam fluida (m3), dan g adalah percepatan gravitasi.
Volum benda yang tercelup dalam fluida adalah Vbf. Jika benda tercelup seluruhnya dalamfluida maka Vbf = Vb (Vb = volum benda). Jika benda tercelup setengah bagian dalam fluida maka Vbf = 1/2 Vb.
Berat semu dan berat di udara. Jika benda ditimbang di udara, berat yang ditunjukkan neraca adalah berat benda sesungguhnya.
Wu = m g
Jika benda ditimbang dalam fluida, berat yang ditunjukkan neraca adalah berat semu, wf, di mana
Penerapan hukum Archimedes. Penerapan hukum Archimedes antara lain: (1) kapal laut yang terbuat dari besi dapat mengapung di air, (2) kapal selam dapat mengapung, melayang, dan tenggelam di air, (3) galangan kapal untuk memperbaiki atau memeriksa bagian bawah kapal, (4) balon udara dapat naik ke atas, (5) hidrometer untuk mengukur massa jenis zat cair.
Tenggelam, melayang, dan mengapung. Benda tenggelam jika gaya ke atas oleh zat cair lebih kecil daripada berat benda, atau jika massa jenis zat cair lebih kecil daripada massa jenis rata-rata benda.
Syarat tenggelam.
Fa < w atau rf < rb rata-rata
Benda mengapung dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair yang disebabkan oleh volum benda yang tercelup saja (bagian yang diarsir) sama dengan berat benda. Pada benda mengapung, massa jenis zat cair lebih besar daripada massa jenis rata-rata benda
(rf > rb rata-rata)
Syarat mengapung Fa = w
Perhatikan, syarat yang sama berlaku untuk kasus benda melayang dan mengapung, yaitu Fa = w. Perbedaannya adalah pada kasus melayang, volum benda yang tercelup = volum benda (Vbf = Vb), sedang pada kasus mengapung, volum benda yang tercelup < volum benda (Vbf< Vb), misalnya untuk benda yang tercelup 1/4 bagian maka Vbf = 1/4 Vb.
Kasus untuk benda mengapung. Jika volum benda yang tercelup dalam zat cair adalah Vbf dan volum benda total adalah Vb, berlaku
Jika tinggi benda yang tercelup dalam zat cair adalah hbf dan tinggi benda total adalah hb maka berlaku
Sumber: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Marthen Kanginan, Erlangga, 1999
Hubungan massa jenis benda dan massa jenis fluida.
Jika suatu benda dengan massa jenis rb dicelupkan seluruhnya ke dalam zat cair dengan massa jenis rf, maka berlaku
Jika suatu benda dengan massa jenis rb dicelupkan seluruhnya ke dalam zat cair dengan massa jenis rf, maka berlaku
Penerapan hukum Archimedes. Penerapan hukum Archimedes antara lain: (1) kapal laut yang terbuat dari besi dapat mengapung di air, (2) kapal selam dapat mengapung, melayang, dan tenggelam di air, (3) galangan kapal untuk memperbaiki atau memeriksa bagian bawah kapal, (4) balon udara dapat naik ke atas, (5) hidrometer untuk mengukur massa jenis zat cair.
Tenggelam, melayang, dan mengapung. Benda tenggelam jika gaya ke atas oleh zat cair lebih kecil daripada berat benda, atau jika massa jenis zat cair lebih kecil daripada massa jenis rata-rata benda.
Syarat tenggelam.
Fa < w atau rf < rb rata-rata
Bagian yang diarsir menyatakan volum benda yang tercelup dalam zat cair.
Benda melayang dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair sama dengan berat benda, atau jika massa jenis zat cair sama dengan massa jenis rata-rata benda.
Syarat melayang : Fa = w
atau
rf = rb rata-ra
Benda melayang dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair sama dengan berat benda, atau jika massa jenis zat cair sama dengan massa jenis rata-rata benda.
Syarat melayang : Fa = w
atau
rf = rb rata-ra
Benda mengapung dalam zat cair jika gaya ke atas oleh zat cair yang disebabkan oleh volum benda yang tercelup saja (bagian yang diarsir) sama dengan berat benda. Pada benda mengapung, massa jenis zat cair lebih besar daripada massa jenis rata-rata benda
(rf > rb rata-rata)
Syarat mengapung Fa = w
Perhatikan, syarat yang sama berlaku untuk kasus benda melayang dan mengapung, yaitu Fa = w. Perbedaannya adalah pada kasus melayang, volum benda yang tercelup = volum benda (Vbf = Vb), sedang pada kasus mengapung, volum benda yang tercelup < volum benda (Vbf< Vb), misalnya untuk benda yang tercelup 1/4 bagian maka Vbf = 1/4 Vb.
Kasus untuk benda mengapung. Jika volum benda yang tercelup dalam zat cair adalah Vbf dan volum benda total adalah Vb, berlaku
Jika tinggi benda yang tercelup dalam zat cair adalah hbf dan tinggi benda total adalah hb maka berlaku
Sumber: Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1, Marthen Kanginan, Erlangga, 1999
0 comments:
Post a Comment