MATERI : HUKUM ARCHIMEDES
Awal Mula Hukum Archimedes
Hukum Archimedes berawal dari sebuah kisah terkenal di zaman Yunani Kuno yang melibatkan ilmuwan bernama Archimedes sekitar tahun 250 SM di kota Syracuse .
Kisah Mahkota Raja
Raja Hiero II memerintahkan seorang pengrajin membuat mahkota emas. Namun sang raja curiga bahwa pengrajin tersebut mencampurkan perak ke dalam emas mahkota.
Raja kemudian meminta Archimedes mencari cara untuk membuktikan apakah mahkota itu emas murni atau telah tercampur perak seperti dugaannya tanpa merusaknya.
Penemuaan Saat Mandi
Berhari-hari, berbulan-bulan Archimedes memikirkan cara bagaimana membuktikan dan menemukan jawaban permintaan Raja Hiero II.
Hingga suatu hari, Archimedes masuk ke dalam bak mandi yang penuh air. Ia memperhatikan bahwa saat tubuhnya masuk ke udara, sebagian udara meluap keluar.
Dari pengamatan itu, ia menyadari:
-
benda yang dicelupkan ke dalam air akan mengeluarkan sejumlah udara,
-
dan benda tersebut mengalami gaya dorong ke atas dari udara.
Konon, karena sangat gembira menemukan ide tersebut, Archimedes berlari sambil berteriak:
“Eureka! Eureka!”
yang berarti:
“Aku!”
Archimedes menemukan bahwa:
“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida akan mengalami gaya ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan benda tersebut.”
Inilah yang sekarang dikenal sebagai Hukum Archimedes .
Keterangan:
-
= gaya Archimedes
-
= massa jenis fluida
-
percepatan gravitasi
-
= volume cairan yang dipindahkan
Massa jenis benda yang terapung memenuhi persamaan berikut di bawah ini:
PREDIKSI SOAL-SOAL UJIAN LISAN
1. Sepotong mata uang logam jika dicelupkan ke dalam fluida A dengan massa jenis 0,8 gram/cm 3 mengalami gaya ke atas sebesar F A dan jika dicelupkan ke dalam fluida B yang bermassa jenis 0,7 gram/cm 3 gaya ke atasnya menjadi F B . Perbandingan kedua gaya tersebut adalah ….
2. Sepotong kayu terapung dalam minyak yang bermassa jenis 800 kg/m 3 , hingga ¼ bagian volumenya berada di atas permukaan minyak. Massa jenis kayu tersebut adalah ….
3. Balok yang tingginya 40 cm dan massa jenisnya 0,75 gram/cm 3 mengapung di atas zat cair yang massa jenisnya 1,5 gram/cm 3 . Maka tinggi balok yang muncul di permukaan zat cair tersebut adalah …
4. Sebuah benda terapung di atas permukaan udara yang dilapisi minyak dengan 50 % volume benda berada di dalam air, 30 % di dalam minyak, dan sisanya berada di atas permukaan minyak jika massa jenis minyak dan air adalah 0,8 gram/cm 3 dan 1 gram/cm 3 , maka massa jenis benda tersebut adalah …. kg/ m3
5. Dua jenis fluida dengan rapat massa masing-masing 0,8 gram/cm 3 dan 0,7 gram/cm 3 dituangkan ke dalam suatu wadah sehingga salah satu fluida berada di atas yang lainnya. Kemudian sebuah kubus dimasukkan ke dalam campuran cairan tersebut sehingga kubus itu mengapung dengan 50% volumenya berada di dalam cairan yang rapat, 30% volumenya tidak tercelup sama sekali, sisanya berada pada cairan yang kurang rapat. Hitunglah rapat massa kubus tersebut!
6. Sebuah benda homogen mengapung di atas zat cair dengan
bagian benda berada di bawah permukaan zat cair. Jika massa jenis zat cair
, maka massa jenis benda tersebut adalah ...
7. Sebuah pelampung berbentuk cincin memiliki volume total
. Pelampung digunakan di air tawar dengan jenis massa
. Jika massa pelampung diabaikan dan percepatan gravitasi
, maka massa maksimal orang yang dapat ditopang pelampung agar tidak tenggelam adalah ...
8. Sebuah ban dalam mobil berisi udara, volumenya 0,2 m 3 dan massanya 1 kg. Apabila ban tersebut dipakai sebagai pelampung di dalam udara dan diketahui massa jenis udara 1 gram/cm 3 , maka ban tersebut dapat mengapungkan massa beban maksimum sebesar ….
9. Sebuah kapal baja dapat terapung di laut meskipun massa jenis baja lebih besar daripada massa jenis udara. Tentukan apakah pernyataan berikut benar atau salah!
|
No
|
Pernyataan
|
Benar / Salah
|
|
1
|
Kapal dapat terapung karena bentuknya membuat volume udara yang dipindahkan menjadi besar
|
...
|
|
2
|
Gaya Archimedes yang bekerja di kapal lebih kecil dari berat kapal
|
...
|
|
3
|
Massa jenis rata-rata seluruh kapal dapat lebih kecil daripada massa jenis air laut
|
...
|
|
4
|
Jika volume kapal diperkecil tanpa mengubah massanya, kapal lebih mudah tenggelam
|
...
|
10. Sepotong balok kayu damar mengapung di atas udara dengan 80% volumenya tenggelam dalam air. Bila volume balok itu 4.000 cm 3 , maka massa balok tersebut adalah …. kg
SELAMAT MENGERJAKAN, SEMOGA SUKSES
Komentar
Posting Komentar