Hukum Archimedes banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari – hari, misalnya pada hidrometer, kapal laut, kapal selam, balon udara, dan galangan kapal.
1. HidrometerHidrometer
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Prinsip kerja hidrometer yaitu “volume fluida yang dipindahkan oleh hidrometer sama dengan luas tangkai hidrometer dikalikan dengan tinggi yang tercelup”. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
Keterangan:
m = massa hidrometer (kg)
A = luas tangkai (m2)
h = tinggi hidrometer yang tercelup dalam zat cair (m)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
2. Kapal LautKapal Laut dengan Dua Lambung Image via maritimeworld.web.id
Agar dapat tetap mengapung, kapal laut dibuat berongga. Dengan demikian, volume air yang dipindahkan oleh kapal sangat banyak dan hal ini menyebabkan gaya ke atas yang dialami oleh kapal sangat besar, sehingga kapal tidak tenggelam.
3. Kapal SelamStruktur Kapal Selam
Kapal selam didesain dengan memiliki tangki pemberat di dalam lambungnya yang berfungsi mengatur kapal selam agar dapat terapung, melayang, atau tenggelam. Ketika tangki diisi penuh dengan air, maka berat keseluruhan kapal selam tidak dapat diimbangi oleh gaya ke atas yang dialami oleh kapal selam, sehingga kapal selam tenggelam. Tetapi jika sebagian air dalam tangki kapal selam dikeluarkan, maka kapal selam akan mengalami gaya ke atas yang lebih besar, sehingga kapal selam dapat melayang dalam air. Namun, ketika tangki dikosongkan maka gaya ke atas yang dialami kapal selam semakin besar, sehingga kapal selam dapat mengapung.
4. Balon UdaraTekanan Zat Gas pada Balon Udara
Menurut prinsip Hukum Archimedes, sebuah benda yang dikelilingi udara akan mengalami gaya angkat yang besarnya sama dengan volume udara yang dipindahkan oleh benda tersebut. Udara panas dalam balon memberikan gaya angkat karena udara panas di dalam balon lebih ringan daripada udara di luar balon.
5. Galangan KapalGalangan Kapal
Galangan kapal adalah sebuah alat yang didesain untuk mengangkat kapal – kapal dari laut ke darat. Galangan kapal dibuat sedemikian rupa sehingga terdapat rongga di dalamnya. Ketika galangan kapal di masukkan ke dalam air laut, maka air laut akan memasuki galangan kapal yang mengakibatkan galangan kapal tenggelam.
Ketika kapal akan diangkat menggunakan galangan kapal, maka kapal laut ditempatkan pada penopang dalam galangan kapal dan air laut dikelurkan secara perlahan, sehingga galangan kapal akan terangkat ke atas dan kapal pada penopang galangan tersebut juga terangkat ke atas.
Penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari cukup sering sobat idschool jumpai di sekeliling lingkungan pada berbagai kegiatan. Hal kecil yang mungkin tidak disadari oleh sobat idschool mengapungnya mainan bebek pada ember. Ya, itulah contoh sederhana adanya hukum Archimedes pada kehidupan sehari – hari yang dapat sobat idschool amati.
Lebih dari itu, hukum Archimedes telah digunakan untuk membantu berbagai kegiatan manusia. Apa saja itu? Contoh kegiatan yang menggunakan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari – hari dapat ditemukan pada kapal selam, kapal layar, balon udara, hidrometer, dan jembatan ponton/jembatan apung. Beberapa kegiatan tersebut memanfaatkan penerapan hukum Archimedes dalam pelaksanaanya. Yaitu memanfaatkan adanya gaya ke atas yang timbul karena perbedaan massa jenis zat.
Simak uraiannya penjelasan contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari – hari pada masing – masing ulasan di bawah.
Table of Contents
1) Balon Udara
Contoh penerapan hukum Archimedes pertama yang akan diulas adalah penerapan hukum Archimedes pada balon udara. Balon udara diisi dengan gas dengan massa jenis zat yang lebih kecil/ringan dari massa jenis udara di sekitarnya. Dengan perbedaan massa jenis tersebut dapat membuat balon udara mendapat gaya angkat ke atas. Sehingga, balon udara dapat terbang seperti pesawat.
Baca Juga: Perubahan Fisika Kimia Biologi
2) Kapal Selam/Kapal Layar
Contoh kedua dari penerapan hukum Archimedes adalah pemanfaatan hukum Archimedes pada kapal selam atau kapal layar. Seperti yang sobat idschool ketahui bahwa sebuah logam akan tenggelam jika jatuh di dalam air. Seperti sebuah jarum yang dijatuhkan ke laut akan tenggelam. Lalu, mengapa kapal dengan berat lebih dari jarum dapat mengapung di atas permukaan air laut? Bukankah sebagian besar badan kapal terbuat dari logam?
Bentuk kapal laut berupa cekungan sehingga berat kapal laut yang tenggelam di laut akan mendapat gaya angkat ke atas. Gaya ke atas inilah yang membuat kapal laut tidak tenggelam. Penjelasan lebih tepatnya dikarenakan perbedaan massa jenis, karena gaya ke atas berhubungan dengan massa jenis benda.
Massa jenis kapal dibuat lebih ringan dari massa jenis air.
Jika massa jenis kapal lebih besar dari massa jenis air maka kapal akan tenggelam. Sehingga diperlukan pembuatan kapal dengan massa jenis lebih ringan dari massa jenis air agar mampu membuat kapal mengapung di air.
Konsep yang sama juga diterapkan pada pembuatan kapal selam.
3) Hidrometer
Hidrometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat cair. Konsep yang digunakan untuk mengetahui nilai massa jenis suatu zat cair pada hidrometer juga menggunakan hukum Archimedes.
Hidrometer terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca dapat terapung tegak di dalam zat cair, pada bagian bawah tabung dibebani butiran timbale. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hidrometer lebih besar. Sehingga dapat dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair.
Baca Juga: Hukum Newton dalam Kehidupan Sehari – Hari
4) Jembatan Ponton/Jembatan Apung
Contoh penerapan hukum Archimedes berikutnya adalah hukum Archimedes pada jembatan ponton atau jembatan apung. Jembatan ponton adalah jembatan yang terbuat dari drum kosong sebagai alat apungnya dan jajaran kayu sebagai jalannya. Jembatan ponton dapat ditemui di daerah pelabuhan. Drum kosong berisi udara yang memiliki massa jenis lebih ringan daripada massa jenis air laut. Sehingga, drum kosong tersebut dapat mengapung pada air laut.
Demikianlah tadi contoh penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari – hari. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
Baca Juga: Hukum Archimedes