FISIKA 11

Ketika sebuah benda terapung di permukaan fluida, maka ada bagian
benda yang tercelup dan ada bagian yang di luar fluida. Kenyataan ini
memberikan konsekuensi volume fluida yang dipindahkan tidak sama
dengan volume benda. Volume fluida yang dipindahkan akan sama
de ngan volume benda yang tercelup.
Berdasarkan gambar tersebut, kita dapat menuliskan persamaan:
Fa= wb
ρ gV = ρ gV
ρb
Vc= Vb
ρ
f c b b
f
Keterangan:
V c = volume benda yang tercelup
V b = volume total benda
Dari persamaan tersebut, agar benda terapung maka volume benda
yang tercelup lebih kecil daripada volume benda total. Ini memberikan
konsekuensi massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida, atau
di tuliskan dalam bentuk
ρb ρf Demikianlah penerapan hukum Archimedes pada kejadian benda
mengapung, melayang, dan tenggelam. Untuk mengetahui penerapan
Hukum Archimedes dalam penyelesaian soal-soal, pelajarilah contoh berikut.
Contoh
1. Sebuah benda dimasukkan ke dalam
gelas ukur yang berisi air hingga tenggelam.
Ketinggian air semula adalah 10
cm. Setelah benda dimasukkan, ketinggian
air menjadi 12 cm. Jika luas alas
gelas 7,2 cm 2 , tentukan volume benda
tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui:
h1 = 10 cm
h2 = 12 cm
A = 7,2 cm 2
Ditanyakan: V b
Jawab:
Untuk mencari volume benda, yang
harus diingat adalah volume benda
sama dengan volume air yang dipindah
kan. Jadi:
V b = A (h 2 - h 1)
= 7,2 × (12 −10)
F a
w
F a = w
Gambar 6.14 Benda mengapung
Setyawan, Lilik H. 2004, hlm. 7
= 14,4 cm 3
Jadi, volume benda tersebut 14,4 cm 3 .
2. Sebuah balok kayu berukuran 30 cm ×
30 cm × 200 cm mengapung di lautan
dengan 50% volumenya tercelup dalam
air. Jika massa jenis air laut 1,025 × 10 3
kg/m 3 , tentukan massa jenis kayu.
Penyelesaian:
Diketahui:
V b = 30 × 30 × 200 = 180.000 cm 3
= 0,18 m 3
V c = 50% × 0,18
= 0,09 m 3
ρ f = 1,025 × 10 3 kg/m 3
Ditanyakan: ρ b
Jawab:
Untuk mencari massa jenis benda, kita
dapat menggunakan persamaan:
Fluida 207