FISIKA 11

206
F a
F a w
w
Gambar 6.13 Benda tenggelam
M ozaik
www.inria.fr
Archimedes (287-212 SM)
adalah ilmuwan Yunani
yang tinggal di Syracuse,
Sisilia. “Eureka” adalah
kata yang pertama muncul
ketika ia dapat memecahkan
cara mengukur berat
kandungan emas yang
terdapat dalam mahkota
rajanya.
F a
w
Fisika Kelas XI
F a = w
Gambar 6.13 Benda melayang
Ada beberapa kejadian yang berkaitan dengan Hukum Archimedes.
Di depan telah disebutkan bahwa apabila benda dimasukkan ke dalam
sebuah fluida, maka ada tiga keadaan yang mungkin, yakni terapung,
melayang, atau tenggelam. Di depan kita telah membahas syarat sebuah
benda dapat mengapung, melayang, atau tenggelam. Nah, sekarang kita
akan meninjau syarat tersebut berdasarkan Hukum Archimedes.
a. Benda Tenggelam
Sebuah benda disebut tenggelam apabila seluruh bagian benda
berada pada dasar fluida. Keadaan ini terjadi karena berat benda lebih
besar daripada gaya apung fluida. Perhatikan Gambar 6.13.
Ketika berada di dasar fluida, selain mendapatkan gaya ke atas, benda
juga mendapatkan gaya normal dari dasar wadah. Dengan menggunakan
Hukum I Newton, kita mendapatkan persamaan:
FB + N = wb ρf gVb + N = ρb gVb N = gV b (ρ b − ρ f )
Berdasarkan persamaan tersebut, syarat benda agar tenggelam
adalah:
ρb ρf Jadi, agar benda dapat tenggelam pada suatu fluida, maka massa jenisnya
harus lebih besar daripada massa jenis fluida.
b. Benda Melayang
Sebuah benda dikatakan melayang bila posisi benda berada di
tengah-tengah fluida atau benda tidak berada di dasar atau permukaan
fluida. Perhatikan Gambar 6.13. Gambar tersebut memperlihatkan gayagaya
yang bekerja pada benda yang melayang. Berdasarkan Hukum I
Newton, kita mendapatkan persamaan:
Fa = wb ρf gVb = ρb gVb ρ f = ρ b
Jadi, benda yang dimasukkan ke dalam fluida akan melayang apabila
massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida.
c. Benda Mengapung
Sebuah benda akan disebut mengapung jika seluruh atau sebagian
benda berada pada permukaan fluida. Perhatikan Gambar 6.14.