LATAR LATAR BELAKANG BELAK ANG Disekitar kita,kadang pernah mengamati bahwa sebuah benda yang diletakan di dalam air terasa lebih ringan dibandingkan dengan beratnya ketika di udara kadang ada yang terapung,kadang terapung,kadang juga ada benda ben da ya yang ng me melay layang ang did didala alam m air,k air,kad adang ang juga juga ada ben benda da ya yang ng tengg ten ggela elam m di da dalam lam air. air. Jika Jika be benda nda dicelu dicelupka pkan n da dalam lam zat ca cair ir,, sesung sesungguh guhny nya a berat berat ben benda da itu tid tidak ak berku berkuran rang. g. Gaya Gaya tarik tarik bum bumii kepada benda itu besarnya tetap. Akan tetapi zat cair mengadakan yang ya ng arah arahny nya a ke at atas as ke kepa pada da se seti tiap ap be bend nda a yan ang g terc tercel elup up di dalamny dala mnya. a. Ini meny menyebab ebabkan kan berat berat ben benda da seakan-a seakan-akan kan berkura berkurang. ng. Menghitung gaya ke atas dalam zat cair sesungguhnya dapat kita lakukan dengan menggunakan pengetahuan kita tentang tekanan di dalam zat cair. ada kesempatan ini kita akan membahas hukum archimedes secara mendetail, karena dalam kehidupan sehari-hari terdapat terdapat banyak jenis jenis gerak gerak yan yang g meny menyerup erupai ai sistem sistem ini. Ap Aplika likasi si hukum huk um archim archimede edes s da dapa patt kita kita jump jumpai ai dal dalam am be berba rbagai gai pe peral ralata atan n misalnya hidr!meter, kapal laut, kapal selam, dan bal!n udara .
TUJUAN " Membandingkan gaya Archimedes antara pengukuran #neraca gaya$ dengan hasil % hasil perhitungan p.g.& " Membuktikan peristiwa tenggelam, terapung, dan melayang
'A' II (I)JA*A) *+(AA A. Hukum Archimedes ukum Archimedes mengatakan bahwa Jika suatu benda dicelupkan ke dalam sesuatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan keatas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang terdesak !leh benda tersebut. FA=ρ.g.V
Rumus Prinsi Hukum Archimedes
Ke!er"ng"n # FA = (ekanan Archimedes / )0m 1 ρ = Massa Jenis 2at 3air / g0M 4 g = Gra"itasi / )0g V = &!lume 'enda (ercelup / M 4
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila diukur dalam air daripada di udara karena dalam air, benda mendapat gaya ke atas. +ementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya. Dalam ersamaan 5 6b / mb.g etika dalam air, dikatakan memiliki berat semu, dinyatakan dengan5 6d7 / 6b % 8 A eterangan 5
6d7 5 berat dalam 7luida, dikatakan juga berat semu #)$ 6b 5 berat benda sesungguhnnya, atau berat di udara #)$ 8 A 5 gaya angkat ke atas #)$ Gaya angkat ke atas ini yang disebut juga gaya apung. ukum ini juga bukan suatu hukum 7undamental karena dapat diturunkan dari hukum newt!n juga. 'ila gaya archimedes sama dengan gaya berat 6 maka resultan gaya /9 dan benda melayang . - 'ila 8 A:6 maka benda akan terd!r!ng keatas akan melayang - Jika rapat massa 7luida lebih kecil daripada rapat massa telur maka agar telur berada dalam keadaan seimbang,"!lume zat cair yang dipindahkan harus lebih kecil dari pada "!lume telur.Artinya tidak seluruhnya berada terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang maka "!lume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan "!lume telur dan rapat massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda. Jika rapat massa benda lebih besar daripada rapat massa 7luida, maka benda akan mengalami gaya t!tal ke bawah yang tidak sama dengan n!l. Artinya benda akan jatuh tenggelam. 'erdasarkan ukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gra"itasi atau gaya berat #6$ dan gaya ke atas #8 A$ dari zat cair itu. Dalam hal ini ada tiga peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua gaya tersebut yaitu seperti berikut. ; (enggelam +ebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika berat benda #6$
lebih besar dari gaya ke atas #8 A$. 6 : 8 A &b g : p7 &7 g
pb
: p7
pb
&!lume bagian benda yang tenggelam bergantung dari rapat massa zat cair # p$ ; Melayang +ebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda #6$ sama dengan gaya ke atas #8 A$ atu benda tersebut tersebut dalam keadaansetimbang 6 / 8 A &b g / p7 &7 g
pb
pb / p7
ada 1 benda atau lebih yang melayang dalam zat cair akan berlaku 5
/
; (erapung +ebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat benda #6$ lebih kecil dari gaya ke atas #8 A$. 6 : 8 A &b g : p7 &7 g
pb
: p7
pb
B. Penemuannya ada suatu hari Archimedes dimintai =aja ier!n II untuk menyelidiki apakah mahk!ta emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh.
ingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam bak mandi umum penuh dengan air. >alu, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya. Ia bangkit berdiri, dan berlari sepanjang jalan ke rumah dengan telanjang bulat. +etiba di rumah ia berteriak pada istrinya, alu ia membuat hukum Archimedes. Dengan itu ia membuktikan bahwa mahk!ta raja dicampuri dengan perak. (ukang yang membuatnya dihukum mati. enemuan yang lain adalah tentang prinsip matematis tuas, sistem katr!l yang didem!nstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja. *lir penak, yaitu rancangan m!del planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan k!nstelasi di langit. Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai
pi lebih
mendekati dari ilmuan sebelumnya, yaitu 1140@ dan 1190@9. Archimedes adalah !rang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperimen sehingga ia dijuluki 'apak IA
C. Massa Jenis $. %"!u"n &"ss" Jenis
+atuan massa jenis dalam +I adalah kg0m 4. 'agaimana cara mengubah satuan massa jenis kg0m 4 menjadi g0cm 4 ataupun sebaliknyaB (entu kamu dapat melakukannya dengan cara sebagai
berikut. Misalnya massa jenis air 999 kg0m 4. !n"ersikan ke dalam g0cm 4
'. &enen!uk"n &"ss" Jenis ("! P"d"!
a. 'entuknya teratur >angkah yang harus dilakukan adalah mengukur massa zat dengan menggunakan neraca atau timbangan. &!lume zat dapat dihitung menggunakan rumus berdasarkan bentuknya misalnya, kubus, bal!k. >angkah terakhir menentukan massa jenis zat dengan membagi massa zat dengan "!lume zat. b. 'entuknya tidak teratur Misalnya yang hendak kamu ketahui adalah massa jenis batu. >angkah yang harus kamu lakukan sebagai berikut 5 $ (imbanglah batu dengan menggunakan neraca untuk mengetahui massa batu. 3atat hasil pengukuranmu? 1$ +ediakan gelas ukur dan tuangkan air ke dalam gelas ukur tersebut. 3atat "!lumenya, misal & / C9 ml. 4$ Masukkan batu yang hendak kamu ketahui "!lumenya ke dalam gelas ukur yang berisi air. 3atat kenaikan "!lume airnya, misalnya & 1 / @9 ml. $ &!lume batu / & 1 % &
C$ Massa jenis zat merupakan hasil bagi massa zat dengan "!lume zat. ). &enen!uk"n &"ss" Jenis ("! *"ir
Massa jenis zat cair dapat diukur langsung dengan menggunakan hidr!meter. idr!meter memiliki skala massa jenis dan pemberat yang dapat mengakibatkan p!sisi hidr!meter "ertikal. 3ara mengetahui massa jenis zat cair adalah dengan memasukkan hidr!meter ke dalam zat cair tersebut. asil pengukuran dapat diper!leh dengan acuan semakin dalam hidr!meter tercelup, menyatakan massa jenis zat cair yang diukur semakin kecil. Atau dapat pula menggunakan rumus seperti yang diatas.
