Name: Hukum Archimedes
Uploaded: 2023-10-04

Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas hukum Archimedes dalam konteks fluida statik dan dinamik. Hukum ini ditemukan oleh Archimedes dalam cerita terkenal di mana dia menemukan cara untuk memeriksa keaslian mahkota emas dengan prinsip gaya apung. Gaya apung terjadi ketika benda masuk ke dalam fluida dan mendorong massa fluida ke atas, menghasilkan gaya yang melawan gravitasi. Konsep ini menjelaskan mengapa benda bisa mengapung, melayang, atau tenggelam dalam air berdasarkan perbandingan antara gaya apung dan gaya gravitasi. Kesimpulannya, hukum Archimedes memberikan penjelasan ilmiah terkait dengan fenomena gaya apung yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari.

Selanjutnya dalam bahasan terkait dengan fluida statik dimana fluidanya masih diam belum mengalir

kita akan mempelajari satu prinsip lagi yaitu tentang prinsip yang ditemukan oleh Arhimides.

Anda mungkin tidak asing dengan cerita terkait dengan Arhimides dimana dia diminta oleh raja yang berkuasa

di negerinya saat itu untuk memeriksa apakah mahkota yang dibuat oleh perajin emas

yang diminta olehnya itu benar-benar asli atau tidak.

Saat itu mungkin keadaannya Arhimides sudah dipercaya menjadi orang yang punya ilmu pengetahuan

dan tidak seperti zaman sekarang dimana mengecek keaslian dari perhiasan atau emas

itu bisa lebih mudah ya bukan berarti dengan mudah ditetapkan.

Jadi saat itu Arhimides berpikir dan hal yang terkenal dari cerita Arhimides ini adalah

pada saat dia akhirnya pergi untuk membersihkan diri di kamar mandi

dia naik ke atas bak berisi air lalu dia melihat airnya meluak keluar dan kemudian dia mendapatkan ide

yang membuat kemudian poin paling bersejarahnya yang sering diceritakan adalah

bagaimana dia berteriak yureka dan kemudian dia bisa menemukan apakah mahkota emas milik raja itu asli atau tidak.

Nah sebenarnya yang ditanyakan adalah, yang akan kita jelaskan adalah

bagaimana sih sebenarnya prinsip Arhimides itu berbicara.

Nah sekarang kita lihat ilustrasinya begini ketika ada sebuah benda disini kita bayangkan

ada sebuah batu yang kita bisa bilang volumenya sebarang tapi istilahnya dia punya volume tertentu batu.

Ketika batu itu dimasukkan, benda padat tadi dimasukkan ke dalam sebuah fluida

disini konteksnya adalah air atau cairan maka pada dasarnya benda tersebut akan mendorong

fluida yang sudah ada di dalam bejana tersebut pergi ke arah yang lain.

Karena dia datang dari atas maka ketika dia menyeruak masuk di antara molekul-molekul fluida tersebut

atau disini air ya, air itu akan menarik tertarik ke atas atau terdorong ke atas.

Jadi ketika benda dengan volume tertentu masuk ke dalam air maka air dengan volume yang sama

itu akan terdorong ke atas karena bendanya jatuh ke bawah.

Nah dorongan air yang bergerak ke atas itulah yang akan memberikan yang kita sebut dengan FA atau gaya apung.

Jadi pada dasarnya gaya apung yang dirasakan oleh benda yang masuk ke dalam sebuah fluida

itu adalah gaya yang disebabkan oleh massa fluida yang naik ke atas

atau isinya reaksi karena fluida ditekan ke bawah dengan besar ini

maka fluida akan melawan ke atas bergantung pada massa fluida yang dilepaskan.

Atau kita bisa tulis gaya apung akan sama dengan massa fluida yang dipindahkan dikalikan dengan gaya gravitasi.

Tentu saja karena yang dipindah adalah massa fluida maka kita bisa ubah dengan definisi densitas

bahwa massa fluida akan sama dengan densitas fluida dikalikan dengan volume benda yang tercelup di dalam air.

Nah sekarang banyak volume atau besar volume benda yang tercelup itu kan bisa bervariasi.

Bisa seluruhnya, bisa hanya sebagian saja.

Jika seluruhnya artinya volume benda yang tercelup air adalah volume bendanya.

Tapi jika sebagian ya bisa jadi sebagian.

Inilah yang menyebabkan gaya apung itu bisa jadi tidak sama dengan gaya gravitasi yang dialami oleh benda yang jatuh.

Dan karena arah dari gaya apung berlawanan dengan arah gaya gravitasi

maka gaya apung itu akan mengurangi atau melawan gaya gravitasi

sehingga akan membuat seolah-olah berat atau gaya yang dibutuhkan untuk menahan agar si benda ini tidak jatuh itu lebih kecil.

Ini yang kita sebut sebagai benda itu akan memiliki berat semu ketika dia masuk ke dalam air.

Jadi kalau Anda pernah bermain di kolam renang dan Anda mengangkat teman Anda ketika Anda berada di dalam kolam renang

Anda akan merasa teman Anda itu sedikit lebih ringan.

Gak tau mungkin sedikit atau tergantung nanti besarnya ya.

Artinya sedikit lebih ringan dibandingkan ketika Anda mengangkat teman Anda di atas udara.

Tapi jika Anda setuju ya bisa jadi karena Anda kuat saja atau teman Anda ringan ya.

Kita tidak berbicara soal kasus yang spesifik.

Nah sekarang jika bendanya terhanyat hanya mengalami dua gaya yang ini yaitu gaya apung dari air dan gaya berat gaya gravitasi

maka jumlah atau resultan gaya ke arah vertikal itu akan sama dengan selisih antara gaya apung dengan gaya gravitasi.

Oleh karena itu kita akan punya tiga keadaan yang jelas Anda sudah pernah kenal saat SMA.

Yaitu mengeter apung, melayang, dan tenggelam.

Mengapung artinya bendanya setelah masuk ke dalam air dia akan naik ke atas dan muncul ke atas.

Sehingga keadanya pasti FA itu lebih besar dibanding MBG.

Dan kenapa bisa mengapung? Kenapa bagian dari benda bisa muncul di atas air laut?

Sekali lagi benda akan bergerak jika resultan gaya tidak sama dengan 0.

Ketika resultan gaya sudah sama dengan 0 maka benda itu akan diam.

Artinya jika benda terapung FA lebih besar tapi namanya FA akan sama dengan MF dibandingkan dengan G

ada suatu ketika MF yang merupakan perkalian antara densitas dengan volume benda yang tercelup dengan air itu sebanding dengan masa benda dikaitkan dengan G.

Ketika sebanding maka benda akan berhenti bergerak sehingga berhenti bergerak ketika volume benda yang tercelup

itu sudah bisa memberikan gaya apung yang sama dengan gaya gravitasi.

Nah jika benda sudah tercelup semuanya, artinya kalau saya tulis di sini VBF itu lebih kecil dibandingkan V benda.

Jadi benda yang tercelup lebih kecil dibandingkan V bulan keseluruhan.

Jika semua benda tercelup lalu kemudian dia berhenti bergerak tidak naik ke atas juga dia turun ke bawah

maka kita sebut dalam keadaan melayang keadaannya adalah ketika FA sama dengan MBG

atau artinya kalau kita samakan volume benda yang tercelup itu akan sama dengan volume benda.

Jadi semuanya tercelup tapi keadaannya FA akan sama dengan MBG.

Jika FA tidak sama dengan MBG padahal sudah tercelup semuanya maka benda akan turun ke bawah

karena FA lebih kecil daripada MBG sehingga kita sebut sebagai benda yang tenggelam.

Ini juga sebenarnya VBF sama dengan VB cuma bedanya FA lebih kecil dari MBG.

Itu yang kita sebut sebagai benda yang tenggelam.

Tapi sebenarnya kalau kita bicara benda tenggelam,

kita bicara kita tenggelam itu ketika kita mencapai dasar.

Kalau belum mencapai dasar ya sebenarnya kita akan terus turun sampai gaya sampai kapanpun.

Karena kalau kita turun ke bawah kan gaya apung ini tidak akan makin besar.

Jadi kenapa kita bisa tenggelam? Karena ada dasar.

Sama seperti ketika Anda belajar fisika dasar.

Kenapa Anda tidak berhasil belajar fisika dasar? Karena Anda bikin batas sendiri.

Kalau Anda terus melepaskan batas Anda akan tenggelam dalam keasikan belajar fisika dasar.

Nah hubungannya dengan cerita terkait dengan Archimedes.

Jadi artinya ketika dia memasukkan mahkota emas ke dalam air,

maka jika emas itu asli semestinya menurut hitungan massa jenis atau densitas yang muncul

itulah densitas yang sama seperti emas yang punya volume yang sama.

Jika tidak atau bedanya terlalu jauh, karena mungkin ada beda error perhitungan,

maka bisa kita buktikan bahwa mahkota tersebut memang terbuat dari emas atau tidak.

Karena dia mandi, pergi ke kamar mandi, dia mendapatkan ilham,

karena tentu saja ilham bisa datang dari mana saja, begitu pula dengan Anda.

Bisa jadi Anda sedang iseng me-searching tentang belajar fisika dasar

dan Anda menemukan gradient, menemukan video ini,

Anda jadi lebih tertarik dan menyenangkan fisika dasar?