HUKUM ARCHIMEDES
A.
PENDAHULUAN
1.
Latar Belakang
Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip
pengapungan di atas benda cair yang ditemukan oleh Archimedes, seorang ilmuan
Yunani yang juga merupakan penemu pompa spiral untuk menaikkan air yang dikenal
dengan istilah Sekrup Archimedes.
Hukum Archimedes berhubungan dengan gaya berat dan gaya ke atas suatu benda
yang dimasukkan ke dalam air.
Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan bila
diukur dalam air daripada di udara karena di dalam air, benda mendapat gaya ke atas.
Sementara ketika di udara, benda memiliki berat yang sesungguhnya.
Oleh karena itu, dalam praktikum ini kamu ingin
menyelidiki perbedaan berat benda di udara dan di dalam zat cair. Kami juga
ingin menyelidiki hubungan gaya ke atas dengan berat zat cair yang dipindahkan.
2.
Tujuan
Tujuan praktikum yang kami lakukan pada praktikum
tentang “Archimedes”, yaitu :
a.
Menyelidiki
perbedaan berat benda di udara dan di dalam fluida.
b.
Menyelidiki
hubungan gaya ke atas dengan berat zat cair yang dipindahkan.
B.
KAJIAN TEORI
Ketika kita menimbang
batu di dalam air, berat batu yang terukur pada timbanggan pegas menjadi lebih
kecil dibandingkan dengan ketika menimbang batu di udara (tidak di dalam air).
Massa batu yang terukur pada timbangan kecil karena ada gaya apung yang menekan
batu ke atas. Efek yang sama akan dirasakan ketika kita mengangkat benda apapun
dalam air. Batu atau benda apapun akan terasa lebih ringan jika diangkat dalam
air. Hal ini bukan berarti bahwa sebagian batu atau benda yang diangkat hilang
sehingga berat batu menjadi menjadi lebih kecil, tetapi karena adanya gaya
apung. Arah gaya apung ke atas, alias searah dengan gaya angkat yang kita
berikan pada batu tersebut sehingga batu atau benda apapun yang diangkat di
dalam air terasa lebih ringan (Tipler, 2001).
Gaya apung terjadi
karena adanya perbedaan tekanan fluida pada kedalaman yang berbeda.Tekanan
fluida bertambah terhadap kedalam.Semakin dalam fluida (zat cair), semakin
besar tekanan fluida tersebut. Ketika sebuah benda dimasukkanke dalam fluida,
maka akan terdapat perbedaan tekanan antara fluida pada bagian atas benda dan
tekanan fluida pada bagian bawah benda. Fluida yang terletak pada bagian bawah
benda memiliki tekanan yang lebih besar daripada fluida yang berada dibagian
atas benda.
Apabila benda yang
dimasukkan ke dalam fluida terapung, di mana bagian benda yang tercelup hanya
sebagian, maka volume fluida yang dipindahkan sama dengan volume bagian benda
yang tercelup dalam fluida tersebut. Tidak peduli apapun benda benda dan
bagaimana bentuk benda tersebut, semuanya akan mengalami hal yang sama. Ini
adalah buah karya Archimedes yang saat
ini diwariskan kepada kitaa dan lebih
dikenal dengan julukan “Prinsip
Archimedes”. Prinsip Archimedes menyatakan bahwa :“Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat
cair, zat cair akan memberikan gaya ke atas (gaya apung) pada benda, dimana
besarnya gaya ke atas (gaya apung) sama dengan zat cair yang dipindahkan”
(Giancolli, 1989).
C.
METODE PRAKTIKUM
1.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang kami gunakan pada praktikum
tentang “Archimedes” dapat dilihat
pada tabel 7.3.1 berikut :
Tabel
7.3.1 Alat dan bahan praktikum “Archimedes”
No
|
Alat dan bahan
|
Kegunaan
|
1
|
Satu set statif
|
Untuk menggantungkan beban dan
dinamometer
|
2
|
Tuas
|
Untuk menyeimbangkan beban yang
diamati
|
3
|
Dinamometer
|
Untuk mengukur gaya berat beban
|
4
|
Tabung berpancuran
|
Untuk memancurkan air ke dalam gelas
beaker
|
5
|
Silinder ukur
|
Untuk mengukur zat cair yang
dipindahkan
|
6
|
Gelas ukur
|
Untuk menyimpan air yang akan diukur
massanya
|
7
|
Neraca empat lengan
|
Untuk menimbang massa yair yang
dipindahkan
|
8
|
Air
|
Sebagai media pengamatan
|
9
|
Beban
|
Sebagai bahan pengamatan yang akan
diukur massanya ketika berada di dalam
air dan di luar air
|
2.
PROSEDUR
PERCOBAAN
Pada praktikum tentang “Archimedes” kami melakukan dua prosedur kerja, yaitu:
a.
Prosedur kerja
pertama, sebagai berikut :
1)
Mencatat berat
beban di udara yang ditunjukkan oleh skala dinamometer misalkan sebesar
.

2)
Menuangkan air
dari gelas beaker ke dalam tabung berpancuran sampai ada sedikit air yang
tumpah ke silinder ukur lewat pipa tabung berpancuran. Setelah air tak menetes
lagi, menimbang dan mencatat massa silinder ukur yang telah berisi air,
misalkan
.

3)
Menempatkan kembali
silinder ukur di bawah pipa tabung berpancuran dengan mengendorkan bautnya,
menurunkaan balok pendukung sehingga beban seluruhnya terbenam ke dalam air dan
membiarkan air dari tabung berpancuran mengalir ke silinder ukur.
4)
Setelah tidak ada lagi
air yang menetes, mngamati dan mencatat petunjuk skala dinamometer tentang
berat benda setelah dipenaruhi air, misalkan
.
Menimbang dan mencatat massa silinder ukur + air tumpahan misalnya
.


5)
Mengulangi langkah (1)
sampai (4) untuk 2 beban dan 3 beban.
6)
Melengkapi seluruh
isian tabel.
b.
Prosedur kerja
kedua, sebagai berikut :
1)
Merakit alat
seperti pada gambar berikut ini.
![]() |

Gambar
7.4.1. Rangakaian alat praktikum Archimedes
2)
Mengisi air pada
wadah A sampai penuh, kemudian menyeimbangkan dengan beban yang telah
disediakan pada wadah B.
3)
Mencatat massa
benda yang dimasukkan pada wadah B.
4)
Memasukkan balok
kayu yang telah disedikan pada wadah A dan mencatat bagaimana keadaan timbangan
setelah balok kayu dimasukkan ke dalam fluida. Apakah masih seimbang atau
tidak?
5)
Menimbang
tumpahan air pada wadah dan mencatat hasil timbangannya. Apakah sama massa air
tumpahan dengan massa balok?
D.
HASIL DAN
PEMBAHASAN
1.
Hasil
a.
Data Pengamatan
Data pengamatan pada praktikum “Archimedes” dapat dilihat pada tabel 7.5.1 berikut.
Tabel
7.5.1 Data pengamatan praktikum”Archimedes”
Jumlah Beban
|
1 buah
|
2 buah
|
3 buah
|
Berat beban di udara (
![]() |
0,5 N
|
1,0 N
|
1,5 N
|
Berat beban saat di dalam air (
![]() |
0,4 N
|
0,86 N
|
1,3 N
|
Gaya ke atas oleh air (
![]() ![]() |
|
|
|
Massa (silinder ukur + air) awal (
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Massa (silinder ukur + air) akhir (
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Massa air yang dipindahkan (
![]() ![]() |
|
|
|
Berat air yang dipindahkan (
![]() |
|
|
|





b. Analisis
Data
1) Menghitung
gaya ke atas oleh air
Ø Untuk
1 buah beban (50 gram)








= 0,5 – 0,4
= 0,1 Newton
Ø Untuk
2 buah beban (100 gram)








=
1,0 – 0,86
= 0,14 Newton
Ø Untuk
3 buah beban (150 gram)








=
1,5 – 1,3
= 0,2 Newton
2) Menghitung
massa air yang dipindahkan (
)

Ø Untuk
1 buah beban (50 gram)









= (66,6 .
(59,5 .
)


= 7,1 .
Kg

Ø Untuk
2 buah beban (100 gram)









= (66,9 .
(50,9 .
)


= 16 .
Kg

Ø Untuk
3 buah beban (150 gram)









= (79,2 .
(55,0 .
)


= 24,2 .
Kg

3) Menghitung
berat air yang dipindahkan (
)

Ø Untuk 1 buah beban (50 gram)



g = 9,8





= (7,1 .
(9,8)

= 69,58. 

Ø Untuk 2 buah beban (100 gram)



g =
9,8





= (16 .
(9,8)

= 156,8. 

Ø Untuk 3 buah beban (150 gram)



g = 9,8





= (24,2 .
(9,8)

= 237,16. 

2.
Pembahasan
Pada praktikum tentang “Archimedes”, kami membuktikan tetang Prinsip Archimedes yang
menyatakan bahwa “ketika sebuah benda
seluruhnya atau sebagian dimasukkan ke dalam zat cair, maka cairan akan
memberikan gaya ke atas pada benda, setara dengan berat zat cair yang
dipindahkannya.”
Pada percobaan ini juga perbedaan berat benda di
dalam fluida dan di udara terbukti berbeda karena pada benda yang berada di
dalam fluida mengalami gaya gravitasi dan gaya ke atas (gaya apung) sedangkan
untuk benda di udara hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi.
Hubungan gaya ke atas dengan berat zat cair yang
dipindahkan pada percobaan ini terbukti karena zat cair yang dipindahkan
sebesar berat benda yang dicelupkan ke dalam fluida.
Pada percobaan ini, kamu juga mencari gaya ke atas
oleh air, massa air yang dipindahkan dan berat air yang dipindahkan dengan
menggunakan satu buah benda sebesar 0,05 Kg, dua buah benda sebesar 0,1 Kg dan
tiga buah benda sebesar 0,15 Kg.
Untuk mencari gaya ke atas oleh air secara berurutan
untuk satu buah benda, dua buah benda dan tiga buah benda diperoleh gaya ke
atas sebesar 0,1 Newton, 0,14 Newton dan 0,2 Newton.
Selanjutnya kami mencari massa air yang dipindahkan
untuk masing-masing satu buah benda, dua buah benda dan tiga buah benda
berturut-turut sebesar 7,1 .
Kg, 16
.
Kg dan 24,2 .
Kg.



Terakhir
kami mencari berat air yang dipindahkan untuk satu buah benda, dua buah benda
dan tiga buah benda berturut-turut sebesar 69,58 .
, 156,8.
, dan 237,16.
.



E.
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Pada
praktikum tentang “Archimedes”, kami
menyimpulkan bahwa :
a.
Berat benda di
udara lebih berat daripada berat benda di dalam air karena berat benda di udara
hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi, sedangkan berat benda di dalam air
dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan gaya ke atas (gaya apung).
b.
Hubungan gaya ke
atas dengan berat zat cair yang dipindahkan adalah gaya ke atas sama dengan
berat zat cair yang dipindahkan.
2.
Saran
Adapun
saran yang dapat saya ajukan setelah melakukan pratikum tentang “Archimedes”, yaitu :
a. Untuk
laboratorium, sebaiknya sarana dan prasarana yang rusak segera di perbaiki atau
di ganti dengan yang baru dan dilengkapi.
b. Untuk
asisten, sebaiknya dapat menjelaskan materi yang akan di praktekan dengan
singkat, jelas dan mudah dimengerti.
c. Untuk
praktikan, sebaiknya praktikan yang lain menjaga kebersihan, ketenangan dan
ketentraman ruang praktikum agar praktikum dapat terlaksana sesuai harapan dan
tujuan.
DAFTAR
PUSTAKA
Giancolli.1989.FISIKA.Jakarta:Erlangga
Tipler.2001.FISIKA UNTUK SAINS DAN TEKNIK.Jakarta:Erlangga
Thanks inform nya membantu.. satu satunya yang cocok sama materi saya tapi kurangnya ada di gambar plis clipnya dipermudah krn hanya bisa dilihat lewat pc
BalasHapusmba boleh minta mentahan filenya?
BalasHapusMakasih
BalasHapusMakasih
BalasHapusMakasih membantu banget
BalasHapusGambarnya ga bisa dibuka
BalasHapusTerimakasihh sangat membantu
BalasHapusMakasih banget
BalasHapus