Archimedes dari Syracusa (sekitar 287 SM - 212 SM) Ia belajar di kota Alexandria, Mesir. Pada waktu itu yang menjadi raja di Sirakusa adalah Hieron II, sahabat Archimedes. Archimedes sendiri adalah seorang matematikawan, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur berbangsa Yunani. Ia dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa, meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa ia tak boleh dilukai. Sebagian sejarahwan matematika memandang Archimedes sebagai salah satu matematikawan terbesar sejarah, mungkin bersama-sama
Newton dan Gauss.
PENEMUANNYA
Pada suatu hari Archimedes dimintai
Raja Hieron II untuk menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh. Hingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam
bak mandi umum penuh dengan air. Lalu, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya. Ia bangkit berdiri, dan berlari sepanjang jalan ke rumah dengan telanjang bulat. Setiba di rumah ia berteriak pada istrinya, "
Eureka! Eureka!" yang artinya "sudah kutemukan! sudah kutemukan!" Lalu ia membuat hukum Archimedes.
Dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja dicampuri dengan
perak. Tukang yang membuatnya dihukum mati.
Penemuan yang lain adalah tentang
prinsip matematis tuas,
sistem katrol yang didemonstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja.
Ulir penak, yaitu rancangan model planetarium yang dapat menunjukkan gerak
matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan
konstelasi di langit.
Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai
pi lebih mendekati dari ilmuan sebelumnya, yaitu 223/71 dan 220/70.
Archimedes adalah orang yang mendasarkan penemuannya dengan eksperimen sehingga ia dijuluki Bapak IPA
Eksperimental.
BUNYI HUKUM ARCHIMEDES
"Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan berat sebesar berat zat cair yang dipindahkan".
RUMUS-RUMUS HUKUM ARCHIMEDES
Fa = Mfg
Fa = pfVbfg
Fa = F2 – F1 karena F2 > F1
= pf gh2 A - pf gh1 A
= pf gA (h2 - h1)
= pf gAh sebab h2 - h1 = h
= pf gVbf
sebab Ah = Vbf adalah volum silinder yang tercelup dalam fluida
PERHATIKAN
pf Vbf = massa Fluida (Mf)
pf gVbf = berat Fluida yang dipindahkan benda (Mfg)
GAYA APUNG
Fa = Mfg
Fa = pfVbfg
Secara sistematis, hukum archimedes dapat ditulis sebagai berikut :
FA = ρa Va g
FA = gaya angkat ke atas pada benda (N)
ρ a = massa jenis zat cair (kg/m3)
Va = volume zat cair yang terdesak (m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
KEADAAN BENDA:
MELAYANG
pb, rata-rata = pf
w = Fa
KETERANGAN
pb = massa jenis benda
pf = massa jenis fluida
w = berat benda
Fa = gaya Apung
TENGGELAM
pb, rata-rata > pf
w > Fa
KETERANGAN
pb = massa jenis benda
pf = massa jenis fluida
w = berat benda
Fa = gaya Apung
TERAPUNG
pb, rata-rata < pf
w = Fa
KETERANGAN
pb = massa jenis benda
pf = massa jenis fluida
w = berat benda
Fa = gaya Apung
APLIKASI HUKUM ARCHIMEDES
1) Kapal Selam
Mempunyai tangki pemberat.
Konsep gaya Apung yang berhubungan dengan berat total untuk menentukan kapal mengapung atau tenggelam.
2) Hidrometer
Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar agar dihasilkan gaya Apung.
Hidrometer adalah alat yang dipakai untuk mengukur massa jenis cairan. Nilai massa jenis cairan dapat diketahui dengan membaca skala pada hidrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair
Hidrometer terbuat dari tabung kaca dan desainnya memiliki 3 bagian :
Tangkai tabung kaca
Bawah tabung kaca
Diameter kaca
3) Balon Udara
Volum bertambah maka bertambah volum udara yang dipindahkan.
Gaya apung bertambah besar
SAAT INGIN MENAIKKAN BALON UDARA
Saat gaya apung sudah lebih berat daripada berat total balon (berat balon dan muatan) sehingga balon mulai bergerak naik.
SAAT INGIN MENURUNKAN BALON UDARA
Saat gaya apung lebih kecil daripada berat balon, dan berat balon bergerak turun.
4) Kapal Laut
Sangat berat tetapi dapat terapung di permukaan laut
- Konsep Gaya Apung
- Konsep Massa Jenis
Badan kapal yang terbuat dari besi berongga, ini menyebabkan volum air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi sangat besar. Gaya apung sebanding dengan volum air yang dipindahkan, sehingga gaya apung menjadi sangat besar . Gaya apung ini mampu mengatasi berat total sehingga kapal laut mengaoung di permukaan laut. Jadi massa jenis rata – rata besi berongga dan udara yang menempati rongga masih lebih kecil daripada massa jenis air laut. Oleh karena itu kapal itu mengapung.
Sebuah kapal selam memiliki tangki pemberat yang terletak di antara lambung sebelah dalam sebelah luar. Tangki ini dapat diisi udara atau air. Mengatur isi tangki pemberat berarti mengatur berat total kapl. Sesuai dengan konsep gaya apung, berat total kapal selam akan menentukan apakah kapl selam mengapung atau menyelam
Kapal laut tidak akan tenggelam apabila.
Berat kapal bertambah maka gaya ke atas juga harus bertambah besar.
